CN113292777B - 一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 - Google Patents
一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113292777B CN113292777B CN202110594768.6A CN202110594768A CN113292777B CN 113292777 B CN113292777 B CN 113292777B CN 202110594768 A CN202110594768 A CN 202110594768A CN 113292777 B CN113292777 B CN 113292777B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- fire
- retardant
- sheath material
- flame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/2224—Magnesium hydroxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
本申请涉及电缆技术领域,具体公开了一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。耐火阻燃护套料由如下组分组成:高密度聚乙烯200‑300份;乙烯‑醋酸乙烯共聚物40‑60份;相容剂5‑10份;抗氧剂3‑8份;纳米二氧化硅30‑40份;偶联剂3‑8份;抑烟剂5‑10份;耐火阻燃剂5‑10份;耐火阻燃剂的制备方法为:将水滑石煅烧后,加入氢氧化钠溶液并研磨,加入盐酸溶液调节pH至3‑4,陈化,再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性,过滤,烘干,得到改性水滑石粉;将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨,加入硅烷偶联剂,搅拌分散,即得。本申请的耐火阻燃护套料具有良好的耐火阻燃性能和力学强度。
Description
技术领域
本申请涉及电缆的技术领域,更具体地说,它涉及一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。
背景技术
电线电缆作为传输能源与信号的重要元件,是实现各工业领域正常运转及科学技术得以实现作用的必要配套条件,被喻为现代社会的血管与神经。电缆护套是电缆的最外层,作为电缆中维护内部结构安全最重要的屏障,维护电缆在装置期间和装置后不受机械损坏。此外,电缆护套还可起到耐水浸泡、耐化学腐蚀、耐紫外线、耐高低温、耐火阻燃等作用。
耐火阻燃电缆是一种能在发生火灾情况下,保持电路的完整性,确保关键的应急***的功能安全正常运行的电缆,常用于大型商场、医院、办公场所、车站、机场、民用住宅等建筑物内的火灾警报***、烟雾探测***、应急照明动力***和公共广播***等,其通常由线芯和设置在线芯外的耐火阻燃护套组成。目前,耐火阻燃电缆护套料按主要功能材料划分,可分为有机类与无机类两种,其中有机类电缆护套料通常采用阻燃聚氯乙烯、阻燃聚乙烯等材料作为护套材料,无机类电缆通常采用云母、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝等材料作为护套材料。
针对上述中的相关技术,有机类耐火阻燃电缆护套料的耐高温性能较差,影响了其耐火阻燃性能;无机类耐火阻燃电缆护套料中无机阻燃组分添加量达50%以上,其虽然具有较高的耐火阻燃性能,但是力学性能较差。因此,研发出一种不仅具有较高的耐火阻燃性能,还兼备较好的力学性能的电缆护套料具有广阔的发展前景。
发明内容
为了提高护套料的耐火阻燃性能,同时赋予电缆护套料较好的力学强度,提高电缆的使用安全性,本申请提供一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。
第一方面,本申请提供一种耐火阻燃护套料,采用如下的技术方案:
一种耐火阻燃护套料,按重量份数计算,由如下组分组成:
高密度聚乙烯200-300份;
乙烯-醋酸乙烯共聚物40-60份;
相容剂5-10份;
抗氧剂3-8份;
纳米二氧化硅30-40份;
偶联剂3-8份;
抑烟剂5-10份;
润滑剂3-8份;
耐火阻燃剂5-10份;
所述耐火阻燃剂的制备方法如下:
a,将水滑石煅烧后,加入氢氧化钠溶液并研磨,加入盐酸溶液调节pH至3-4,陈化,陈化结束后再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性,过滤,烘干,得到改性水滑石粉;
b,将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨,加入硅烷偶联剂,搅拌分散,即得耐火阻燃剂。
通过采用上述技术方案,当护套料燃烧时,水滑石粉首先失去层间水,大量吸热,然后随着温度的升高,水滑石粉发生脱羟基作用,并且释放出二氧化碳,冲淡氧气,达到阻燃效果。当温度进一步升高时,羧基完全脱除,生成镁和铝的混合氧化物,该混合氧化物是良好的耐火材料,进一步提高了护套料的耐火性能。通过对水滑石粉的改性处理,提高了水滑石粉的力学强度,同时,还使水滑石粉在混合基体内具有较好的分散性能。
芳砜纶纤维和玻璃纤维均具有优良的电绝缘性、耐热性和耐腐蚀性能,将芳砜纶纤维、玻璃纤维与改性水滑石粉混合使用,在提高护套料耐火阻燃性能方面具有较好的协同促进作用。将芳砜纶纤维、玻璃纤维与改性水滑石粉混合后研磨,使三者充分接触,从而使改性水滑石粉充分附着在纤维表面,随纤维分散在护套料基体内,提高护套料的力学性能和耐火阻燃性能。
优选的,所述耐火阻燃电缆料,按重量份数计算,由如下组分组成:
高密度聚乙烯240-280份;
乙烯-醋酸乙烯共聚物48-56份;
相容剂7-9份;
抗氧剂5-7份;
纳米二氧化硅34-38份;
偶联剂5-7份;
抑烟剂7-9份;
润滑剂5-7份;
耐火阻燃剂7-9份。
通过采用上述技术方案,对耐火阻燃护套料的各组分配比进一步优化,使制得的耐火阻燃护套料具有更好的耐火阻燃性能和力学强度。
优选的,所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中,按重量比计算,改性水滑石粉:玻璃纤维:芳砜纶纤维:液体石蜡为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.05-0.01)。
通过采用上述技术方案,在制备耐火阻燃剂时,当改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡按上述比例使用时,可明显提高制得的护套料的耐火阻燃性能和强度。
优选的,所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中,所述硅烷偶联剂的使用量,按重量比计算,按改性水滑石粉:硅烷偶联剂为1:(0.02-0.05)使用。
通过采用上述技术方案,在耐火阻燃剂的制备过程中,使用硅烷偶联剂对改性水滑石粉进一步改性,提高改性水滑石粉在玻璃纤维、芳砜纶纤维表面的分散性,使改性水滑石粉与纤维充分混合,从而提高制得电缆护套料的耐火阻燃性能和力学强度。
优选的,所述抑烟剂由氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵按重量比1:(0.8-1.2):(0.4-0.6)混合组成。
通过采用上述技术方案,氢氧化镁和氢氧化铝是填充型抑烟剂,电缆护套燃烧时,氢氧化镁和氢氧化铝受热释放出结晶水,吸收大量热量,高温下水汽与炭进一步氧化,在护套表面形成碳化层,降低生烟量,且水汽能够冲淡可燃性气体,减慢焚烧速度,起到阻燃作用。八钼酸铵能够抑制苯衍生物的形成,与氢氧化镁和氢氧化铝复配使用,在抑烟和阻燃方面起到较好的协同促进作用。
优选的,所述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂DSTOP、抗氧剂2246中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,加入抗氧剂能消除氧化反应中生成的过氧化游离基,还原烷氧基或羟基游离基,以及分解过氧化物,从而使氧化链反应终止,可抑制或延长聚合物的氧化反应,达到防止聚合物氧化的目的,延缓电缆护套的老化并延长电缆护套的使用寿命,同时,上述抗氧剂的贮存稳定性好,便于保存,有利于降低生产成本。
优选的,所述润滑剂采用聚乙烯蜡、硬脂酸锌、甲基硅油中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,润滑剂的加入通过降低原料与原料之间及原料与加工设备表面的摩擦力,从而降低熔体的流动阻力,降低熔体粘度,提高熔体的流动性,减少熔体与设备的粘附,改善护套料加工的流变性,提高制得耐火阻燃护套料的表面光洁度,利于工业化生产。
第二方面,本申请提供一种耐火阻燃护套料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种耐火阻燃护套料的制备方法,包括以下步骤:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物搅拌混合,得到混合料A;
S2,向混合料A中加入纳米二氧化硅、偶联剂后,搅拌混合,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、润滑剂、耐火阻燃剂后,继续搅拌,得到混合料C;
S4,将混合料C熔融挤出,即得耐火阻燃护套料。
通过采用上述技术方案,本申请的制备方法步骤简单,原料易于获得,条件便于控制且要求较低,适合大规模工业化生产。同时,通过采用分步搅拌混合的方式,提高了各原料在护套料基体内的分散性,从而提高了护套料的各项性能。
优选的,所述S2中,先将纳米二氧化硅和偶联剂超声搅拌,得到预混料,再将预混料加入混合料A中搅拌,得到混合料B。
通过采用上述技术方案,对纳米二氧化硅进行预混合,通过偶联剂对纳米二氧化硅进行表面改性,可有效降低纳米二氧化硅的团聚现象,提高纳米二氧化硅再混合体系内的分散性,从而使护套料在燃烧时,纳米二氧化硅可以在护套表面形成碳保护层,提高护套料的耐火阻燃性能。
第三方面,本申请提供一种耐火阻燃护套料的应用,采用如下的技术方案:
一种耐火阻燃护套料的应用,所述耐火阻燃护套料在制备电缆中应用。
通过采用上述技术方案,使用本申请的耐火阻燃护套料制备电缆护套层,不仅***格低廉,同时还具有较好的热稳定性,提高电缆的耐火阻燃性能和强度。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1.本申请制备的耐火阻燃剂中,将芳砜纶纤维、玻璃纤维与改性水滑石粉混合使用,由于三者之间在耐火阻燃性能上具有协同作用,同时还可协同增强护套料的力学强度,从而使制得的护套料具有较好的耐火阻燃性能和强度;
2.本申请中优选采用氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵复配组成抑烟剂,由于氢氧化镁和氢氧化铝受热释放的结晶水高温下与炭进一步氧化形成碳化层,八钼酸铵能够抑制苯衍生物的形成,因此大大降低了浓烟的生成,氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵在抑烟方面具有较好的协同促进作用,大大减少了护套料燃烧时烟雾的生成;
3.本申请的方法,通过超声搅拌对纳米二氧化硅和偶联剂进行预混合,有效降低了纳米二氧化硅的团聚现象,是纳米二氧化硅较为均匀的分散在护套料体系内,因此提高了护套料的耐火阻燃性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的各实施例中所用的原料,除下述特殊说明之外,其他均为市售:
高密度聚乙烯采自上海甄准生物科技有限公司,CAS号:9002-88-4;
乙烯-醋酸乙烯共聚物采自上海源叶生物科技有限公司,CAS号:24937-78-8;
纳米二氧化硅采自上海易恩化学技术有限公司,CAS号:7631-86-9;
水滑石采自天津希恩思生化科技有限公司,CAS号:12304-65-3;
玻璃纤维采自上海麦克林生化科技有限公司,CAS号:65997-17-3;
芳砜纶纤维采自上海纺织(集团)有限公司,规格1.5D,长度38mm;
液体石蜡采自上海源叶生物科技有限公司,CAS号:8042-47-5;
硅烷偶联剂KH-560采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号:2530-83-8;
八钼酸铵采自湖北诺纳科技有限公司,CAS号:12411-64-2;
氢氧化镁采自赫澎生物上海科技有限公司,CAS号:1909-42-8;
氢氧化铝采自上海源叶生物科技有限公司,CAS号:21645-51-2;
抗氧剂1076采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号:2082-79-3;
抗氧剂1010采自湖北广奥生物科技有限公司,CAS编号:6683-19-8;
抗氧剂DSTOP采自湖北广奥生物科技有限公司,CAS编号:693-36-7;
抗氧剂2246采自天津中信凯泰化工有限公司,CAS编号:119-47-1;
聚乙烯蜡采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS编号:1314-13-2;
硬脂酸锌采自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司,CAS号编号:557-05-1;
甲基硅油采自上海源叶生物科技有限公司,CAS编号:9016-00-6;
硅烷偶联剂A-172采自广州市守正化工科技有限公司,CAS编号:1067-53-4;
马来酸酐接枝聚乙烯采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS编号:9006-26-2。
双螺杆挤出机采自南京迈亚橡塑机械制造有限公司,型号:MYSJ-36;
押出机采自东莞市华益兴机械科技有限公司,型号:50。
制备例
制备例1
一种耐火阻燃剂,其制备步骤为:
a,将100kg水滑石在200℃煅烧4h后,加入4kg质量浓度为30%的氢氧化钠溶液研磨3h,研磨后,加入质量浓度为30%的盐酸溶液调节pH至3-4,陈化12h,陈化结束后再次加入质量浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH至中性,过80目筛,于80℃烘干至5h,得到改性水滑石粉;
b,按照表1中的组分配比,将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨3h,加入硅烷偶联剂(硅烷偶联剂KH-560),在4000r/min的转速下搅拌分散2h,即得耐火阻燃剂。
制备例2-9
一种耐火阻燃剂,与制备例1的不同之处在于,步骤b中各组分及其相应的重量如表1所示。
表1制备例1-9中步骤b内各组分及其重量(kg)
实施例
实施例1
一种耐火阻燃护套料,各组分及其相应的重量如表2所示,并通过如下步骤制备获得:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物在110℃、500r/min的条件下搅拌混合17.5min,得到混合料A;
S2,向混合料A中加入纳米二氧化硅、偶联剂后,在110℃、500r/min的条件下继续搅拌混合20min,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、耐火阻燃剂,升温至140℃,在700r/min的条件下继续搅拌25min,得到混合料C;
S4,使用双螺杆挤出机将混合料C熔融挤出造粒,即得耐火阻燃护套料,双螺杆挤出机各区温度为160-190℃,螺杆转速为200r/min。
其中,偶联剂采用硅烷偶联剂A-172;
相容剂采用马来酸酐接枝聚乙烯;
抗氧剂采用抗氧剂1076;
抑烟剂采用氢氧化镁;
润滑剂采用液体石蜡;
耐火阻燃剂由制备例1中制得。
实施例2-6
一种耐火阻燃护套料,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量如表2所示。
表2实施例1-6中各组分及其重量(kg)
实施例7-14
一种耐火阻燃护套料,与实施例4的不同之处在于,耐火阻燃护套料的制备过程中,耐火阻燃剂的使用情况不同,具体对应关系如表3所示。
表3实施例7-14中耐火阻燃剂使用情况对照表
组别 | 再生骨料 |
实施例7 | 由制备例2制得 |
实施例8 | 由制备例3制得 |
实施例9 | 由制备例4制得 |
实施例10 | 由制备例5制得 |
实施例11 | 由制备例6制得 |
实施例12 | 由制备例7制得 |
实施例13 | 由制备例8制得 |
实施例14 | 由制备例9制得 |
实施例15-19
一种耐火阻燃护套料,与实施例12的不同之处在于,各组分及其相应的重量如表4所示。
表4实施例12、15-19中各组分及其重量(kg)
实施例20-25
一种耐火阻燃护套料,与实施例17的不同之处在于,各组分及其相应的重量如表5所示。
表5实施例17、20-25中各组分及其重量(kg)
实施例26
一种耐火阻燃护套料,与实施例1的不同之处在于,耐火阻燃护套料通过如下步骤制备获得:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物在100℃、400r/min的条件下搅拌混合15min,得到混合料A;
S2,向混合料A中加入纳米二氧化硅、偶联剂后,在100℃、400r/min的条件下继续搅拌混合15min,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、耐火阻燃剂,升温至130℃,在600r/min的条件下继续搅拌20min,得到混合料C;
S4,使用双螺杆挤出机将混合料C熔融挤出造粒,即得耐火阻燃护套料,双螺杆挤出机各区温度为150-180℃,螺杆转速为150r/min。
实施例27
一种耐火阻燃护套料,与实施例1的不同之处在于,耐火阻燃护套料通过如下步骤制备获得:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物在120℃、600r/min的条件下搅拌混合20min,得到混合料A;
S2,向混合料A中加入纳米二氧化硅、偶联剂后,在120℃、600r/min的条件下继续搅拌混合25min,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、耐火阻燃剂,升温至150℃,在800r/min的条件下继续搅拌30min,得到混合料C;
S4,使用双螺杆挤出机将混合料C熔融挤出造粒,即得耐火阻燃护套料,双螺杆挤出机各区温度为170-200℃,螺杆转速为250r/min。
实施例28
一种耐火阻燃护套料,与实施例1的不同之处在于,耐火阻燃护套料通过如下步骤制备获得:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物在110℃、500r/min的条件下搅拌混合17.5min,得到混合料A;
S2,将纳米二氧化硅和偶联剂在28kHz的条件下超声搅拌8min,得到预混料,将预混料加入混合料A中,在110℃、500r/min的条件下继续搅拌混合20min,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、耐火阻燃剂,升温至140℃,在700r/min的条件下继续搅拌25min,得到混合料C;
S4,使用双螺杆挤出机将混合料C熔融挤出造粒,即得耐火阻燃护套料,双螺杆挤出机各区温度为160-190℃,螺杆转速为200r/min。
对比例
对比例1
一种护套料,与实施例1的不同之处在于,护套料的制备过程中,使用2.5kg氢氧化铝和2.5kg氢氧化镁代替耐火阻燃剂。
对比例2-5
一种护套料,与实施例1的不同之处在于,耐火阻燃剂的制备过程中,步骤b中各组分及其相应的重量如表6所示。
表6对比例2-5中步骤b内各组分及其重量(kg)
对比例6-11
一种护套料,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量如表7所示。
表7对比例6-11中各组分及其重量(kg)
应用例
一种耐火阻燃电缆,由线芯和套设在线芯外的护套组成,其制备步骤为:
A,将铜导体绞合形成线芯;
B,使用押出机将护套料押出成型,挤包在线芯外侧,挤包温度为180℃,挤包压力为4.0MPa,得到耐火阻燃电缆。
性能检测试验
分别使用实施例1-28和对比例1-11制得的护套料制备耐火阻燃电缆,并将制得的耐火阻燃电缆作为样品。
参照GB/T 2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》中第11部分:通用试验方法-厚度和外形尺寸测量-机械性能试验中的方法,测试样品的拉伸强度和断裂伸长率;
参照GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》中第2部分:室温试验中规定的方法测试样品的氧指数;
采用UL94-2015可燃性试验测试样品的防火等级;
参照JB/T 4278.16-2011《橡皮塑料电线电缆试验仪器设备检定方法第16部分:烟密度试验装置》中规定的方法测试样品的烟密度;
将样品在100℃下进行高温处理200h,参照GB/T 2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》中第11部分:通用试验方法-厚度和外形尺寸测量-机械性能试验中的方法,测试样品的拉伸强度和断裂伸长率;
测试结果计入下列表8。
表8性能测试结果
由表8的数据可以看出,使用本申请实施例制得的护套料制备耐火阻燃电缆,制得的电缆具有较好的阻燃、抗拉伸、抑烟性能,电缆的阻燃级别均可达V0级,且在100℃高温下处理200h后,其抗拉伸性能和断裂伸长率没有明显变化。而使用对比例制得的护套料制备耐火阻燃电缆时,制得的耐火阻燃电缆的各项性能均有不同程度的降低。
实施例1和对比例1的不同之处在于,对比例1中没有使用本申请的耐火阻燃剂,而采用同等重量的无机阻燃剂替换,结合表8可以看出,分别采用实施例1和对比例1制得的护套料制备的耐火阻燃电缆之间,耐火阻燃、抗拉伸等性能均有明显差距,显然实施例1优于对比例1,由此表明了本申请的耐火阻燃剂可以明显提高护套料的耐火阻燃性能和力学强度,应用于耐火阻燃电缆的制备中,可显著提高耐火阻燃电缆的阻燃性能。
实施例1和对比例2-5的不同之处在于,耐火阻燃剂的制备过程中,步骤b内所使用的原料不同。对比例2制备耐火阻燃剂时,未使用玻璃纤维;对比例3制备耐火阻燃剂时,未使用芳砜纶纤维;对比例4制备耐火阻燃剂时,芳砜纶纤维和玻璃纤维均未使用;对比例5制备耐火阻燃剂时,未使用液体石蜡。结合表8可以看出,在将制得的护套料应用于耐火阻燃电缆制备中,相比于实施例1,对比例2-5制得的电缆的耐火阻燃性能和抗拉伸性能具有明显下降,由此表明了当使用改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡复配制备耐火阻燃剂时具有较为明显的协同促进作用,使制得的耐火阻燃剂的耐火阻燃性能和力学性能的倒明显提升。
实施例1-6和对比例6-11的不同之处在于,护套料的各原料配比不同,结合表8可以看出,在本申请的原料配比范围内制备护套料,制得的护套料具有较好的耐火阻燃性能和强度。
实施例1、7-10的不同之处在于,耐火阻燃剂制备过程步骤b内的各原料配比不同,结合表8数据可以看出,当改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维和液体石蜡按重量比1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.05-0.01)制备时,制得的耐火阻燃剂应用于护套料的制备中,使护套料具有较好的耐火阻燃性能。
实施例8、11-14的不同之处在于,耐火阻燃剂制备过程步骤b内中,硅烷偶联剂的使用量不同,结合表8数据可以看出,当按重量比计算,按改性水滑石粉:硅烷偶联剂为1:(0.02-0.05)使用硅烷偶联剂时,制得的耐火阻燃剂具有较好的耐火阻燃性能和强度。分析其原因是由于在此范围内,硅烷偶联剂可以对改性水滑石粉充分表面改性,提高了改性水滑石粉在玻璃纤维、芳砜纶纤维表面的分散性,从而提高了耐火阻燃剂的各项性能,充分发挥了耐火阻燃剂中各组分之间的协同作用。
实施例12-19的不同之处在于,抑烟剂的组成不同,结合表8可以看出,当抑烟剂由氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵按重量比1:(0.8-1.2):(0.4-0.6)混合组成时,制得的护套料具有更好的抑烟效果,由此表明了氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵之间在抑烟效果上具有明显的协同促进作用,可大大减少护套料燃烧时产生的烟气。
实施例17、20-22的不同之处在于,抗氧剂的使用不同,结合表8数据可以看出,当使用抗氧剂1010(实施例20)、抗氧剂DSTOP(实施例21)、抗氧剂2246(实施例22)制备护套料时,可明显提高护套料的抗氧化性能,在100℃高温下处理200h后,护套料的抗拉伸性能没有明显降低。
实施例1和实施例28的不同之处在于,在制备耐火阻燃护套料的过程内S2中,对纳米二氧化硅和偶联剂进行超声搅拌预处理,可明显提高制得护套料的各项性能,分析其原因是由于超声搅拌可以有效降低纳米二氧化硅的团聚现象,提高纳米二氧化硅在护套料体系内的分散性,从而提高护套料的各项性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (3)
1.一种耐火阻燃护套料,其特征在于,按重量份数计算,由如下组分组成:
高密度聚乙烯 200-300份;
乙烯-醋酸乙烯共聚物 40-60份;
相容剂 5-10份;
抗氧剂3-8份;
纳米二氧化硅 30-40份;
偶联剂 3-8份;
抑烟剂 5-10份;
润滑剂 3-8份;
耐火阻燃剂 5-10份;
所述耐火阻燃剂的制备方法如下:
a,将水滑石煅烧后,加入氢氧化钠溶液并研磨,加入盐酸溶液调节pH至3-4,陈化,陈化结束后再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性,过滤,烘干,得到改性水滑石粉;
b,将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨,加入硅烷偶联剂,搅拌分散,即得耐火阻燃剂;
所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中,按重量比计算,改性水滑石粉:玻璃纤维: 芳砜纶纤维:液体石蜡为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.05-0.01);
所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中,所述硅烷偶联剂的使用量,按重量比计算,按改性水滑石粉:硅烷偶联剂为1:(0.02-0.05)使用;
所述抑烟剂由氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵按重量比1:(0.8-1.2):(0.4-0.6)混合组成;
所述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂DSTOP、抗氧剂2246中的一种或多种;
所述润滑剂采用聚乙烯蜡、硬脂酸锌、甲基硅油中的一种或多种;
所述耐火阻燃护套料的制备方法,包括以下步骤:
S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物搅拌混合,得到混合料A;
S2,先将纳米二氧化硅和偶联剂超声搅拌,得到预混料,再将预混料加入混合料A中搅拌,得到混合料B;
S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、润滑剂、耐火阻燃剂后,继续搅拌,得到混合料C;
S4,将混合料C熔融挤出,即得耐火阻燃护套料。
2.根据权利要求1所述的耐火阻燃护套料,其特征在于,所述耐火阻燃电缆料,按重量份数计算,由如下组分组成:
高密度聚乙烯 240-280份;
乙烯-醋酸乙烯共聚物 48-56份;
相容剂 7-9份;
抗氧剂5-7份;
纳米二氧化硅 34-38份;
偶联剂 5-7份;
抑烟剂 7-9份;
润滑剂 5-7份;
耐火阻燃剂 7-9份。
3.权利要求1-2任一所述耐火阻燃护套料的应用,其特征在于,所述耐火阻燃护套料在制备电缆中应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110594768.6A CN113292777B (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110594768.6A CN113292777B (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113292777A CN113292777A (zh) | 2021-08-24 |
CN113292777B true CN113292777B (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=77326276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110594768.6A Active CN113292777B (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113292777B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113862807B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-06-16 | 罗莱生活科技股份有限公司 | 一种阻燃型莱赛尔长丝及其制备方法 |
CN114196078B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-03-07 | 太仓市金锚新材料科技有限公司 | 一种橡胶耐火密封套管及其制备方法 |
CN115746570B (zh) * | 2022-12-07 | 2023-06-06 | 华力通线缆股份有限公司 | 一种陶瓷化耐火护套料及中压耐火电缆 |
CN116855005B (zh) * | 2023-02-22 | 2024-03-19 | 济南中科广源环保科技有限公司 | 一种农业用塑料膜及其制备工艺 |
CN116376181A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-07-04 | 江苏馨德高分子材料股份有限公司 | 一种防泄漏同轴电缆用低烟无卤阻燃料 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108117751A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 江苏河阳电气有限公司 | 一种电动汽车充电***用高延展性电缆材料及其制备方法 |
CN107868436A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-03 | 安徽嘉中金属材料有限公司 | 一种高性能阻燃耐火的建筑电缆料及其制备方法 |
CN107880436A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-06 | 浙江长兴银兴窑业有限公司 | 一种增韧耐火电缆护套材料 |
CN108017826B (zh) * | 2017-12-27 | 2020-08-28 | 常熟市中联光电新材料有限责任公司 | 一种阻燃聚乙烯护套料及其制备方法 |
CN109736540A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-10 | 扬州富铭新材料有限公司 | 一种环保型地板及其生产方法 |
CN111499954A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-07 | 上海方之德新材料有限公司 | 一种耐腐蚀低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 |
CN111621085A (zh) * | 2020-07-04 | 2020-09-04 | 上海方之德新材料有限公司 | 一种b1级专用高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法 |
CN111675849A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-09-18 | 上海方之德新材料有限公司 | 一种易手撕低烟无卤阻燃聚烯烃微束管电缆料 |
-
2021
- 2021-05-28 CN CN202110594768.6A patent/CN113292777B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113292777A (zh) | 2021-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113292777B (zh) | 一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用 | |
CN110218401B (zh) | 一种阻燃抑烟且力学性能良好的软质聚氯乙烯复合材料及其制备方法 | |
CN100562540C (zh) | 一种环保型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN111621085A (zh) | 一种b1级专用高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法 | |
CN102643469B (zh) | 一种ldpe/eva阻燃复合材料及其制备方法 | |
CN105860425A (zh) | 一种耐高温阻燃电缆材料及其制备方法 | |
CN105330943B (zh) | 一种阻燃绝缘电缆料及其制备方法 | |
CN111117054A (zh) | 一种低烟无卤阻燃b1级聚烯烃电缆护套料及其制备方法 | |
CN113956588B (zh) | 抗老化阻燃pvc材料及用于电线或电缆制备方法、用途 | |
CN102875887B (zh) | 一种电缆用低烟无卤阻燃绝缘料 | |
CN111171576A (zh) | 一种耐高温阻燃防腐电缆护套 | |
CN112961424A (zh) | 一种无卤阻燃防火电缆及其制备方法 | |
CN111690197B (zh) | 一种含三聚氰胺直接插层g-C3N4的阻燃电缆料及其制备方法 | |
CN112961431A (zh) | 一种耐高温阻燃绝缘材料及其制备方法 | |
CN114957822B (zh) | 一种阻燃抗蚀电缆材料及其制备方法 | |
CN103554636A (zh) | 一种性能优异的电缆绝缘用材料的制备工艺 | |
CN113527800B (zh) | 阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法与应用 | |
CN110760140B (zh) | 一种阻燃电缆绝缘材料及其制备方法 | |
CN107177078A (zh) | 一种阻燃电缆 | |
CN106397935A (zh) | 一种添加纳米膨润土改性沥青的复合电缆料 | |
CN105504473A (zh) | 一种低烟无卤阻燃电源线用护套料及其制备方法 | |
CN112280165B (zh) | 一种环保低烟无卤阻燃线缆外护套料及其制备方法 | |
WO2020051933A1 (zh) | 一种耐高温阻燃电缆材料及其制备方法 | |
CN114133680B (zh) | 一种pvc材料及其用于电线或电缆的制备方法、用途 | |
CN116253947B (zh) | 一种无卤低烟的阻燃聚烯烃护套料及其制备工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |