一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜料領(lǐng)域，特別是一種無鹵高阻燃的電纜料。
【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜料包括電纜絕緣料和電纜護套料，通常以聚乙烯和聚氯乙烯樹脂為原料，通過添加阻燃劑、塑化劑、潤滑劑、抗氧劑等，經(jīng)捏合、擠出造粒工藝制備。聚乙烯密度低于聚氯乙烯，穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)于聚氯乙烯，在電纜料生產(chǎn)領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。
[0003]聚乙烯電纜料中阻燃劑、塑化劑、潤滑劑、抗氧劑等多種組份的相容性，對電纜料的性能具有重要影響，如何獲得穩(wěn)定性、阻燃性、柔軟性、絕緣性等性能優(yōu)異的聚乙烯電纜料，成為行業(yè)內(nèi)的迫切需求。CN 103756093A以高密度聚乙烯HDPE、高嶺土、碳酸鈣、改性凹凸棒土等為原料，制備了一種高阻燃低煙無鹵電纜料。大多數(shù)專利通常以無機物，如氫氧化鎂、氫氧化鋁等與聚乙烯通過物理法復(fù)合，這導(dǎo)致組份間相容性較差，從而影響電纜性能。
[0004]化學(xué)法是將無機材料與有機材料結(jié)合的一種有效方法，在制備多組分多功能復(fù)合材料領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種無鹵高阻燃電纜料，結(jié)合有機化學(xué)改性技術(shù)與無機材料的優(yōu)良性質(zhì)，快速批量制備復(fù)合高密度聚乙烯HDPE、表面活性劑硬脂酸鈉及吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯、潤滑劑聚乙烯蠟、阻燃劑氧化鋯、氧化鎂及氧化鋁的電纜料。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法為:首先，在一定量濃硝酸中依次加入氧化鎂MgO、氧化鋁Al2O3及有機鋯醇鹽，劇烈攪拌得到溶液A;其次，在水浴條件下，向一定量水中，依次加入表面活性劑硬脂酸鈉及吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯及潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌得到溶液B;然后，將溶液B與溶液A混合，恒溫水浴中放置一段時間后，液堿溶液調(diào)節(jié)溶液PH值至中性，得到混合溶液C，離心分離得到濾餅D;隨后，將高密度聚乙烯HDPE及濾餅D按一定質(zhì)量比例加入到捏合鍋中，在一定溫度下捏合均勻，冷卻出料得到E;最后，將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，得到無鹵高阻燃電纜料成品。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著優(yōu)點:其一、該無鹵高阻燃電纜料以化學(xué)法制備了含表面活性劑硬脂酸鈉及吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯、潤滑劑聚乙烯蠟、阻燃劑氧化鋯、氧化鎂及氧化鋁的復(fù)合材料，不同于常規(guī)多組分的添加，有效提高了復(fù)合材料和聚乙烯的相容性;其二，該電纜料，具有良好耐候性、阻燃性，應(yīng)用范圍廣泛。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實施例說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實施例不能理解為對技術(shù)方案的限制。
[0009]實施例1:依以下具體步驟制備一種無鹵高阻燃電纜料。
[0010]步驟1、取1000ml濃度為65%的HNO3，緩慢加入23.2g MgO和7.3g Al2O3,攪拌至完全溶解后，保持劇烈攪拌條件下，滴加346.4g質(zhì)量濃度80%的Zr(OC4H9)4劇烈攪拌2h，制得溶液A;
步驟2、在60°C水浴條件下，向100mL水中，依次加入表面活性劑35g硬脂酸鈉及10.5g吐溫、7g助劑二甲基硅油、3.5g塑化劑對苯二甲酸二辛酯及2.7g潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌Ih，制得溶液B;
步驟3、將溶液B倒入溶液A中，水浴控溫60°C，靜置24h，加入30%Na0H溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，得到混合溶液C，經(jīng)離心分離得到濾餅D;
步驟4、將100g高密度聚乙烯HDPE以及10g濾餅D加入到捏合鍋中，在124°C條件下捏合5min，冷卻出料得到E ；
步驟5、將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，控制溫度在128°C，得到無鹵高阻燃電纜料成品。
[0011]
實施例2:依以下具體步驟制備一種無鹵高阻燃電纜料。
[0012]步驟1、取100ml濃度為65%的HNO3,緩慢加入34.9g MgO和11.8g Al2O3,攪拌至完全溶解后，保持劇烈攪拌條件下，滴加692.7g質(zhì)量濃度80%的Zr (OC4H9)4劇烈攪拌4h，制得溶液A;
步驟2、在80°C水浴條件下，向100mL水中，依次加入表面活性劑140g硬脂酸鈉及35g吐溫、28g助劑二甲基硅油、2 Ig塑化劑對苯二甲酸二辛酯及10.4g潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌2h，制得溶液B;
步驟3、將溶液B倒入溶液A中，水浴控溫80°C，靜置48h，加入30%Na0H溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，得到混合溶液C，經(jīng)離心分離得到濾餅D;
步驟4、將100g高密度聚乙烯HDPE以及300g濾餅D加入到捏合鍋中，在127°C條件下捏合8min，冷卻出料得到E;
步驟5、將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，控制溫度在130°C，得到無鹵高阻燃電纜料成品。
[0013]
實施例3:依以下具體步驟制備一種無鹵高阻燃電纜料。
[0014]步驟1、取100ml濃度為65%的HNO3,緩慢加入28g MgO和8g Al2O3,攪拌至完全溶解后，保持劇烈攪拌條件下，滴加500g質(zhì)量濃度80%的Zr(OC4H9)4劇烈攪拌3h，制得溶液A;
步驟2、在70°C水浴條件下，向100mL水中，依次加入表面活性劑80g硬脂酸鈉及20g吐溫、15g助劑二甲基硅油、15g塑化劑對苯二甲酸二辛酯及6g潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌2h，制得溶液B;
步驟3、將溶液B倒入溶液A中，水浴控溫70°C，靜置36h，加入30%Na0H溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，得到混合溶液C，經(jīng)離心分離得到濾餅D;
步驟4、將100g高密度聚乙烯HDPE以及300g濾餅D加入到捏合鍋中，在126°C條件下捏合6m i η，冷卻出料得到E;
步驟5、將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，控制溫度在129°C，得到無鹵高阻燃電纜料成品。
【主權(quán)項】
1.一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法，其技術(shù)要點特征是: (a)、在一定量質(zhì)量濃度為65%的濃硝酸中，依次加入氧化鎂MgO、氧化鋁Al2O3及有機鋯醇鹽，劇烈攪拌2h-4h得到溶液A; (b)、在60°C-80°C水浴條件下，向一定量水中，依次加入表面活性劑硬脂酸鈉及吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯及潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌lh-2h制得溶液B; (c)、將溶液B與溶液A混合，恒溫60°C-80°C水浴中放置24h-48h，采用質(zhì)量濃度30%的液堿溶液調(diào)節(jié)溶液PH值至中性，得到混合溶液C，經(jīng)離心分離得到濾餅D; (d)、將高密度聚乙烯HDPE及濾餅D按一定質(zhì)量比例加入到捏合鍋中，在124°C-127°C捏合5min_8min，冷卻出料得到E; (e)、將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，控制溫度在128°C-130°C，得到無鹵高阻燃電纜料成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:溶液A中，有機鋯醇鹽優(yōu)選正丁醇鋯Zr (OC4H9 )4, MgO占Zr (OC4H9 )4摩爾比例為40%_60%，Al2O3占Zr (OC4H9 )4摩爾比例為5%-10%，Zr (OC4H9 )4占HNO3摩爾比例為20%_30%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:溶液B中，表面活性劑硬脂酸鈉、吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯、潤滑劑聚乙烯蠟分別占 Zr(OC4H9)4 質(zhì)量比例為 10%-20%、3%-5%、2%-4%、1%_3% 及 0.8%-1.5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:濾餅D的加入量占高密度聚乙烯HDPE質(zhì)量比例為15%-30%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無鹵高阻燃電纜料的制備方法，其技術(shù)要點是：首先，在濃硝酸中依次加入氧化鎂MgO、氧化鋁Al2O3及有機鋯醇鹽，劇烈攪拌得到溶液A；其次，在水浴條件下，向一定量水中依次加入表面活性劑硬脂酸鈉及吐溫、助劑二甲基硅油、塑化劑對苯二甲酸二辛酯及潤滑劑聚乙烯蠟，攪拌得到溶液B；然后，將溶液B與溶液A混合，恒溫水浴中放置一段時間后，液堿溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，得到混合溶液C，離心分離得到濾餅D；隨后，將高密度聚乙烯HDPE及濾餅D按一定質(zhì)量比例加入到捏合鍋中捏合均勻，冷卻出料得到E；最后，將E通過雙螺桿機擠出機混煉、造粒，得到無鹵高阻燃電纜料成品。
【IPC分類】C08K3/22, C08K5/12, C08L83/04, C08K5/098, H01B3/44, C08K13/02, C08L23/06
【公開號】CN105670088
【申請?zhí)枴緾N201610229560
【發(fā)明人】季紅軍
【申請人】季紅軍
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月14日