本發(fā)明屬于電纜料，具體地，涉及一種高強度無鹵阻燃架空電纜料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、電線電纜是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代生活中不可或缺的重要材料，架空電纜是指懸掛在空中，由多股銅線或鋁線絞合成電纜，其結(jié)構(gòu)一般包括導體、絕緣、護套等部分，由于架空電纜長期在室外使用，電纜外護層易老化而損壞，導致其絕緣性下降，造成電纜短路，進而引起火災，造成嚴重危害，電纜中接觸電阻過大也易引起電纜發(fā)生電弧爆炸燃燒而產(chǎn)生火災，火勢沿電纜線路的蔓延更增加了火災的危害性。與此同時，由于架空電纜長期在戶外使用，因而易受雨雪沖擊而損壞，造成安全隱患，而現(xiàn)有技術(shù)中關于如何加強架空電纜的防水防潮性的研究很少。

2、此外，目前常用的架空電纜料多使用聚氯乙烯材料或者橡膠作為主要材料。聚氯乙烯材料具有優(yōu)良的機械物理性能、柔韌性和耐化學試劑性等優(yōu)點，但是聚氯乙烯材料容易引起靜電積聚，當靜電積累到一定程度，就易產(chǎn)生火花，容易引起火災，且聚氯乙烯材料含鹵，含鹵電纜在發(fā)生火災時產(chǎn)生的有毒氣體以嚴重威脅到火災受害者的健康，同時也給救援工作帶來阻礙。橡膠材料在耐火阻燃性能方面難以滿足人們的使用要求，且高溫條件下，橡膠容易分解，產(chǎn)生對環(huán)境有較大污染的物質(zhì)，耐老化性也有待提高。

3、eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)具有良好的耐熱老化、耐氣候、耐臭氧性能，交聯(lián)eva的最高長期工作溫度可達150℃，與以耐熱聞名的硅橡膠相當，且eva本身不含鹵元素，所以特別適合作低煙無鹵阻燃料的基料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種高強度無鹵阻燃架空電纜料的制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種高強度無鹵阻燃架空電纜料的制備方法，包括以下步驟：

4、將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、無機填料、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、阻燃劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和交聯(lián)助劑，放入到高速混合機中共混，以充分混合均勻，隨后加入到三螺桿擠出機內(nèi)，控制機頭溫度為170-190℃，機頭壓力為1-10mpa，螺桿轉(zhuǎn)速為80-100r/min，熔融共混得到高強度無鹵阻燃架空電纜料。

5、進一步地，各物質(zhì)的重量份為：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60-80份、無機填料10-20份、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5-10份、阻燃劑5-12份、偶聯(lián)劑1-3份、潤滑劑0.6-0.8份、抗氧劑0.5-1份、紫外線吸收劑0.5-1份、交聯(lián)助劑0.1-0.2份。

6、進一步地，所述無機填料為納米碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、納米二氧化鈦中的一種或幾種。

7、進一步地，所述阻燃劑通過如下步驟制備：

8、s1、氮氣保護下將甲基丙烯酸十二氟庚酯、2,3-二巰基丁二酸和安息香二甲醚加入到裝有dmf(n,n-二甲基甲酰胺)的三口燒瓶中，置于365nm紫外燈下照射10min后，減壓蒸餾，得到中間體1；甲基丙烯酸十二氟庚酯、2,3-二巰基丁二酸和安息香二甲醚的用量比為13.1ml:4.5g:0.64g；

9、控制甲基丙烯酸十二氟庚酯與2,3-二巰基丁二酸的摩爾比為2:1且甲基丙烯酸十二氟庚酯略過量，甲基丙烯酸十二氟庚酯上的碳碳雙鍵與2,3-二巰基丁二酸的-sh發(fā)生巰基-烯的點擊化反應，得到中間體1，反應過程如下所示：

10、

11、s2、氮氣保護下將2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪、三乙胺和dmf加入至干燥的三口燒瓶中，攪拌溶解后，緩慢加入氯磷酸二正丁基酯，升溫至80℃反應3h，反應結(jié)束后冷卻至室溫，減壓蒸餾，得到中間體2；2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪、氯磷酸二正丁基酯、三乙胺和dmf的用量比為6.2g:7g:6.5ml:120ml；

12、在三乙胺的作用下，控制2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪與氯磷酸二正丁基酯的摩爾比為1:1且氯磷酸二正丁基酯略過量，2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪的一個-nh2和氯磷酸二正丁基酯的-cl發(fā)生親核取代反應，反應過程如下所示：

13、

14、s3、氮氣保護下將中間體1與dmf加入三口燒瓶中，置于0℃的低溫恒溫槽中，加入edc(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽)和nhs(n-羥基琥珀酰亞胺)，攪拌混合均勻后，緩慢加入中間體2，加入完成后，置于常溫條件下攪拌反應2h，減壓蒸餾，得到阻燃劑。中間體1、中間體2、edc、nhs、dmf的用量比為9.8g:8g:0.77g:0.46g。

15、控制中間體1和中間體2的摩爾比為1:2且中間體2略過量，在edc和nhs作用下，中間體1分子上的-cooh與中間體2分子上的-nh2發(fā)生酰胺化反應，得到阻燃劑，反應過程如下所示；

16、

17、本發(fā)明阻燃劑中含有豐富的氟原子，有很強的疏水性，將含有豐富氟原子的阻燃劑添加進電纜料中，能顯著提升電纜料的防水防潮性。

18、本發(fā)明阻燃劑為p-n協(xié)同阻燃體系。含p阻燃劑在氣相中，高溫下會分解釋放出許多含磷的自由基，如po·，hpo·，hpo2·等，它們能與h·、oh·等高能自由基反應，從而抑制甚至中斷鏈式反應，發(fā)揮阻燃功能；在凝聚相中，磷系阻燃劑分解后會產(chǎn)生磷酸，加快基材表面脫水成炭的速度，使之迅速生成致密炭層，將熱量和氧氣隔離在外，發(fā)揮阻燃功效；含p阻燃劑促使聚合物基體成炭，在聚合物基體表面形成熔融炭層，而含n阻燃劑受熱分解除了吸收大量熱還會生成氨氣、氮氣等不燃性氣體，這些氣體不僅可以稀釋火焰區(qū)氧氣等可燃性氣體的濃度，還能使得熔融炭層膨脹發(fā)泡，形成多孔泡沫狀結(jié)構(gòu)，進而阻斷基體與外界進行熱量與氧氣交換的進程，阻止聚合物材料燃燒，達到阻燃的最終效果。

19、本發(fā)明阻燃劑中含多個不飽和雙鍵，其在交聯(lián)助劑的作用下能夠與偶聯(lián)劑中的雙鍵以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中未反應完全的雙鍵產(chǎn)生化學作用，而偶聯(lián)劑又能與無機填料間產(chǎn)生化學鍵合，因此，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、阻燃劑、偶聯(lián)劑與無機填料間形成了交聯(lián)的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)既能使得阻燃劑和無機填料高度分散并穩(wěn)固存在于電纜料中，充分發(fā)揮作用，從而增加電纜料阻燃性和防水防潮性，同時，該結(jié)構(gòu)又能增強電纜料的熱穩(wěn)定性、機械強度。

20、進一步地，所述潤滑劑為硬脂酸、石蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸丁酯、硬脂酸鋅、芥酸酰胺中的一種或幾種。

21、進一步地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑ndz-201、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。

22、進一步地，所述抗氧劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯中的一種或幾種。

23、進一步地，所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327中的一種或幾種。

24、進一步地，所述交聯(lián)助劑為過氧化二異丙苯。

25、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明阻燃劑為p-n協(xié)同阻燃體系，同時含有豐富的氟原子，加之阻燃劑、填料與基體材料間構(gòu)成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而本發(fā)明阻燃劑和填料能長期穩(wěn)定存在于電纜料中，充分發(fā)揮作用，因而本發(fā)明電纜料強度高且具備高效安全的阻燃效果、防水防潮效果，加之其余原料的作用，電纜料還具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐老化性等性能。