一種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石及其制備方法，屬于聚 合物加工技術領域。
【背景技術】
[0002] 硬硼鈣石是一種含水的鈣硼酸鹽礦物，是由硼鈉解石和硼砂形成的。其主要成分 是2Ca0 · 3B2〇3 · 5H20。硬硼鈣石作為一種天然礦物，資源豐富，價格低廉，可以作為阻燃劑 使用以代替價格較貴的硼酸鋅，廣泛用作塑料、橡膠制品的填料型阻燃劑。然而目前市場上 的硬硼鈣石存在著填充功能較低，無法滿足多功能填料的要求，限制了應用范圍，因此必須 要對硬硼鈣石進行改性，以提高其綜合性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石及其制備 方法，本發(fā)明改性硬硼鈣石填充功能高，可以顯著提高聚氯乙烯電纜材料的阻燃性能，安全 環(huán)保。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0005] -種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石，由以下重量份的原料制成：硬硼 鈣石25-40、勃姆石18-32、1，2_丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂1-2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2-3、磷酸三甲酚 酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對叔丁基鄰苯二酚1-2、復合助劑3-6;
[0006]所述復合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰 乙酸2-3、廢棄型砂10-15、有機硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉 3-6、醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼酰化鈷2-4、N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺l-2;b、 將廢棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至60_70°C時，加入硼?；?、新癸酸釹， 攪拌2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至70-80°C 時，加入N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得 混合料A和混合料B加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至65-75°C時，轉入冷混機內(nèi)，再加入余下原料， 攪拌至40_50°C時，出料，即得所述復合助劑。
[0007] -種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，580-660°C煅燒2-4h，粉碎，過100-150目篩，加 適量的水打漿制成濃度為50-60%的漿液，然后用15%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5.5-6.5，微 波處理20-30min，再用飽和氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌25-35min，再用20 %氫氧 化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8-9，超聲波處理15-25min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0009] (2)將步驟(1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸 三甲酯一起投入高速攪拌機內(nèi)進行混合攪拌，1500_2000r/min高速攪拌4-8min，再加入三 聚氰胺氰尿酸鹽、1，2_丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)烷酸鎂，1000-1500r/min高速攪拌5- lOmin，最后加入余下原料，800-1200r/min高速攪拌6-9min，出料，烘干，粉碎，過100-150目 篩即可。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：
[0011] 本發(fā)明采用勃姆石、海貝泥與硬硼鈣石復配使用，可以增強硬硼鈣石的阻燃性，添 加的霍霍巴油、三聚氰胺氰尿酸鹽、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸三甲酯，可 以改善無機填料的分散性以及與高分子材料的相容性，也可提高材料的阻燃性和耐熱性， 同時添加的環(huán)烷酸鎂、蘋果酸鑭、和磷酸鋅具有消煙作用，降低材料燃燒時的煙密度;本發(fā) 明改性硬硼鈣石阻燃效果好，添加了該產(chǎn)品，聚合物的煙密度和毒性氣體可以大幅度減少， 同時不產(chǎn)生刺激性鹵化氫氣體，安全環(huán)保，應用范圍廣。
【具體實施方式】
[0012] -種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石，由以下重量(kg)的原料制成:硬 硼鈣石33、勃姆石27、1，2_丙二醇碳酸酯5、霍霍巴油7、環(huán)烷酸鎂1.5、蘋果酸鑭1、海貝泥8、 磷酸鋅6、三聚氰胺氰尿酸鹽4、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2.5、磷酸三甲酚酯8、硼酸三甲酯6、 對叔丁基鄰苯二酚1、復合助劑4;
[0013]所述復合助劑的制備方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:戊二酸二乙酯4、草酰 乙酸2、廢棄型砂10、有機硅微球4、新癸酸釹1、椰油酰胺丙基氧化胺2、赭石粉3、醋酸丁酸纖 維素2、羊毛脂鎂皂3、硼酰化鈷2、N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺l;b、將廢棄型砂、戊二酸二乙酯 加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至60°C時，加入硼?；?、新癸酸釹，攪拌2min，出料得混合料A;c、 將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至70°C時，加入N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺、草 酰乙酸，攪拌3min，出料得混合料B;d、將上述制得混合料A和混合料B加入高速攪拌機內(nèi)攪 拌至65°C時，轉入冷混機內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至40°C時，出料，即得所述復合助劑。
[0014] -種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石的制備方法，包括以下步驟：
[0015](1)將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，660°C煅燒2h，粉碎，過100目篩，加適量的水打 漿制成濃度為55 %的漿液，然后用15 %鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6，微波處理25min，再用飽和 氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌30min，再用20 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8.5，超 聲波處理20min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0016] (2)將步驟（1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂錯醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸 三甲酯一起投入高速攪拌機內(nèi)進行混合攪拌，1800r/min高速攪拌6min，再加入三聚氰胺氰 尿酸鹽、1,2-丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)燒酸鎂，1500r/min高速攪拌5min，最后加入余下 原料，1000r/min高速攪拌7min，出料，烘干，粉碎，過150目篩即可。
[0017]上述實施例制得的改性硬硼鈣石用于填充低煙無鹵阻燃聚乙烯電纜護套料的性 能測試結果如下表所示：
[0018]表1填充改性硬硼鈣石的填充低煙無鹵阻燃聚乙烯電纜護套料的性能測試結果
[0019]
【主權項】
1. 一種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石，其特征在于，由以下重量份的原料 制成:硬硼鈣石25-40、勃姆石18-32、1，2_丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂 1- 2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯 醚2-3、磷酸三甲酚酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對叔丁基鄰苯二酚1-2、復合助劑3-6; 所述復合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰乙酸 2- 3、廢棄型砂10-15、有機硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉3-6、 醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼酰化鈷2-4、N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺1-2 ;b、將廢 棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至60-70°C時，加入硼?；?、新癸酸釹，攪拌 2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至70-80°C時，加 入N-乙基-鄰、對甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得混合料 A和混合料B加入高速攪拌機內(nèi)攪拌至65-75°C時，轉入冷混機內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至 40-50°C時，出料，即得所述復合助劑。2. 根據(jù)權利要求1所述的低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，580-660°C煅燒2-4h，粉碎，過100-150目篩，加適量 的水打漿制成濃度為50-60%的漿液，然后用15%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5.5-6.5，微波處理 20-30min，再用飽和氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌25-35min，再用20%氫氧化鈉溶 液調(diào)節(jié)漿液PH至8-9，超聲波處理15-25min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干； (2) 將步驟（1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸三甲 酯一起投入高速攪拌機內(nèi)進行混合攪拌，1500-2000r/min高速攪拌4-8min，再加入三聚氰 胺氰尿酸鹽、1，2_丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)烷酸鎂，1000-1500r/min高速攪拌5-10min， 最后加入余下原料，800-1200r/min高速攪拌6-9min，出料，烘干，粉碎，過100-150目篩即 可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低煙無鹵阻燃電纜護套料用改性硬硼鈣石及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：硬硼鈣石25-40、勃姆石18-32、1,2-丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂1-2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2-3、磷酸三甲酚酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對叔丁基鄰苯二酚1-2、復合助劑3-6。本發(fā)明改性硬硼鈣石阻燃效果好，添加了該產(chǎn)品，聚合物的煙密度和毒性氣體可以大幅度減少，同時不產(chǎn)生刺激性鹵化氫氣體，安全環(huán)保，應用范圍廣。
【IPC分類】H01B3/02, H01B7/295, H01B13/22
【公開號】CN105448405
【申請?zhí)枴緾N201510926685
【發(fā)明人】陳亦峰, 彭永領
【申請人】中冠電纜有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月11日