一種高性能無(wú)鹵阻燃劑的制備方法及其在電纜料中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高性能無(wú)面阻燃劑的制備方法及其在電纜料中的應(yīng)用，屬于材料 配方改性技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高性能無(wú)面阻燃劑的制備方法和高性能無(wú)面阻燃劑作為 阻燃補(bǔ)強(qiáng)材料，制備電纜料的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低煙無(wú)面綠色環(huán)保電纜成為電纜行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，更多的客戶(hù)需要環(huán)保電 纜，在發(fā)生燃燒時(shí)，不產(chǎn)生有毒有害氣體，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生二次污染。電纜材料生產(chǎn) 廠家為了增加電纜的低煙阻燃性能，需要在電纜的配方中加入大量的無(wú)機(jī)阻燃劑，該類(lèi)阻 燃劑的大量使用，一方面會(huì)大幅度降低聚締控材料的力學(xué)性能，另一方面也給高填充的電 纜母料的制備工藝和生產(chǎn)效率帶來(lái)諸多困難，同時(shí)電纜生產(chǎn)廠家在材料的擠出等過(guò)程中亦 存在諸多不便。
[0003] 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在噴霧干燥機(jī)中，將無(wú)面阻燃劑，偶聯(lián)劑，白碳黑按一定比例依次加 入，在一定溫度區(qū)間噴出干燥至恒重，得到高性能無(wú)面阻燃劑。將高性能無(wú)面阻燃劑，活化 劑，硫化促進(jìn)劑，硫化劑，抗氧化劑，增塑劑按一定比例在煉膠機(jī)中混合，經(jīng)錫桿擠出機(jī)擠出 造粒，可制備出交聯(lián)聚締控電纜專(zhuān)用材料。N，Ν'-間苯撐雙馬來(lái)酷亞胺作為多功能橡膠 助劑，在橡膠加工過(guò)程中既可作硫化劑，也可作過(guò)氧化物體系的助硫化劑，還可W作為防焦 劑和增粘劑，該電纜料高性能無(wú)面阻燃劑用量很少即可達(dá)到普通阻燃劑正常用量的阻燃效 果，且具有部分的補(bǔ)強(qiáng)效果。該方法未見(jiàn)之于專(zhuān)利報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了改進(jìn)現(xiàn)有的電纜的制備方法，本發(fā)明提供一種高性能無(wú)面阻燃劑的制備方法 及其在電纜料中的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是： 一種高性能無(wú)面阻燃劑的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機(jī)中，將氨氧化侶，氨氧 化儀，偶聯(lián)劑，白碳黑按質(zhì)量比10~100 :1〇~100 :1~5 :1~50依次加入，噴霧干燥機(jī)溫度 150~250°C，噴霧速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到高性能無(wú)面阻燃劑。
[0006] 一種高性能無(wú)面阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用，其包括W下步驟：在密閉式煉膠機(jī)中， 將乙丙橡膠：高性能無(wú)面阻燃劑：活化劑：硫化促進(jìn)劑：硫化劑：抗氧化劑：增塑劑的質(zhì)量 比為100 :10~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20依次加入，煉膠機(jī)溫度為50~100°C，轉(zhuǎn)速 20~120轉(zhuǎn)/分，待煉膠機(jī)煉膠結(jié)束后，打開(kāi)上頂栓，排膠，將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機(jī)擠出造 粒、干燥，得到聚締控電纜料。
[0007] 所述的偶聯(lián)劑為乙締基Ξ(β-甲氧乙氧基）硅烷（A172)，乙締基Ξ氯硅烷 (Α150)，丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷（Α-1100)，乙締基Ξ乙氧基硅烷（Α151)，甲基琉基丙基二 甲氧基硅烷，雙[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物的一種或多種，優(yōu)選乙締基Ξ乙氧基 硅烷（Α151)和雙[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物。
[0008] 所述的乙丙橡膠為中石油吉化公司產(chǎn)品，牌號(hào)為4045。
[0009] 所述混煉膠經(jīng)過(guò)單錫桿的過(guò)程中需對(duì)混煉膠進(jìn)行加熱處理，使混煉膠的溫度保持 在150~180°C，且加熱過(guò)程分為兩個(gè)階段，第一階段對(duì)混煉膠進(jìn)行保溫性加熱使混煉膠的溫 度保持在150~160°C，第二階段對(duì)混煉膠進(jìn)行加熱，使混煉膠溫度保持在160~180°C。
[0010] 所述的白碳黑為白碳黑法國(guó)羅蒂亞產(chǎn)品，牌號(hào)為Si-175。
[0011] 所述的活化劑為氧化鋒，硬脂酸鋒，硬脂酸儀，硬脂酸巧的一種或多種，優(yōu)選氧化 鋒和硬脂酸鋒。
[0012] 所述的硫化促進(jìn)劑為二甲基丙締酸下二醇醋，Ξ徑甲基丙烷Ξ甲基丙締酸氧化 鋒，N，N'-間苯撐雙馬來(lái)酷亞胺，Ξ締丙基異氯脈酸醋的一種或多種，優(yōu)選N，N'-間苯撐雙 馬來(lái)酷亞胺和Ξ締丙基異氯脈酸醋。
[0013] 所述的硫化劑為過(guò)氧化二異丙苯，過(guò)氧化苯甲酯，2, 5-二甲基-2, 5-雙(叔下過(guò)氧 基）己燒，過(guò)氧化月桂酷，4,4-雙(過(guò)氧化叔下基）戊酸正下醋，過(guò)氧化二碳酸雙（4-叔下基 環(huán)己醋）的一種或多種，優(yōu)選過(guò)氧化二異丙苯，過(guò)氧化苯甲酯和2, 5-二甲基-2, 5-雙(叔下 過(guò)氧基）己燒。
[0014] 所述的抗氧化劑為2，2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔下基苯酪）（抗氧劑2246)， β- (3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸正十八碳醇醋(抗氧劑1076)，N-苯基-α-糞胺 (抗氧劑Α)、2, 2,4-Ξ甲基-1，2-二氨化哇嘟聚合體(抗氧劑畑），2, 4-二（正辛基硫亞甲 基）-6-甲基苯酪(抗氧劑1520)中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1076和抗氧劑RD。
[0015] 所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二乙醋（DEP)，鄰苯二甲酸二下醋（DBP)，鄰苯二甲酸 二鋒醋（D0P)，癸二酸二甲醋（DMS)，癸二酸二正下醋（DMS)，癸二酸二辛醋（DOS)中的一種 或幾種，優(yōu)選鄰苯二甲酸二鋒醋（D0P)和癸二酸二辛醋（DOS)。
[0016] 本發(fā)明在噴霧干燥機(jī)中，將無(wú)面阻燃劑，偶聯(lián)劑，白碳黑按一定比例依次加入，在 一定溫度區(qū)間噴出干燥至恒重，得到高性能無(wú)面阻燃劑。將高性能無(wú)面阻燃劑，活化劑，硫 化促進(jìn)劑，硫化劑，抗氧化劑，增塑劑按一定比例在煉膠機(jī)中混合，經(jīng)錫桿擠出機(jī)擠出造粒， 可制備出交聯(lián)聚締控電纜專(zhuān)用材料。目的是降低阻燃劑的用量，解決電纜料阻燃劑用量大， 材料工藝性能差等缺點(diǎn)，同時(shí)不改變材料原有的物理機(jī)械性能和老化性能。
[0017] 本發(fā)明所采用的無(wú)面阻燃劑是化學(xué)純的氨氧化侶和氨氧化儀化合物。材料基本參 數(shù)見(jiàn)表1。
[0018] 表1無(wú)面阻燃劑基本參數(shù)
在噴霧干燥機(jī)中，將氨氧化侶，氨氧化儀，偶聯(lián)劑，白碳黑按質(zhì)量比10~100 :10~100 : 1~5 :1~50依次加入。噴霧干燥機(jī)溫度150~250°C，噴霧速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到 高性能無(wú)面阻燃劑。在密閉式煉膠機(jī)中，將乙丙橡膠：高性能無(wú)面阻燃劑：活化劑：硫化促 進(jìn)劑：硫化劑：抗氧化劑：增塑劑的質(zhì)量比為100 :1〇~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20 依次加入。煉膠機(jī)溫度50~100°C，轉(zhuǎn)速20~120轉(zhuǎn)/分，待煉膠機(jī)電流平穩(wěn)后，打開(kāi)上頂栓， 排膠。將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機(jī)擠出造粒、干燥至恒重，得到聚締控電纜料。將聚締控電纜 料在硫化機(jī)上硫化，硫化機(jī)溫度150~180°C，壓力5~15MPa，硫化時(shí)間30~60min，待硫化反應(yīng) 完成后，出片，測(cè)試其物理機(jī)械性能及耐老化性能。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：可明顯減少電纜料中阻燃劑的用量，提高了電纜料的制備 工藝性能，高性能阻燃劑有一定補(bǔ)強(qiáng)效果，可代替填料用于電纜料的制備，可W提高電纜料 的物理機(jī)械性能和耐老化性能，能有效降低產(chǎn)品成本。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本具體實(shí)施僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員 在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可W根據(jù)需求對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。
[00川 實(shí)施例一 一種寬溫域氯化聚乙締電纜料的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機(jī)中，將氨氧化侶， 氨氧化儀，乙締基Ξ乙氧基硅烷（A151)，白碳黑按質(zhì)量比10 :90 :1 :10依次加入。噴霧干燥 機(jī)溫度150°C，噴霧速度20ml/min，干燥至恒重，得到高性能無(wú)面阻燃劑。
[0022] -種高性能無(wú)面阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用，包括W下步驟： 在密閉式煉膠機(jī)中，將乙丙橡膠：高性能無(wú)面阻燃劑：硬脂酸鋒：N，Ν'-間苯撐雙馬來(lái) 酷亞胺：過(guò)氧化二異丙苯：抗氧劑1076 :鄰苯二甲酸二辛醋（D0P)的質(zhì)量比為100 :10 :2 : 0. 5 :0. 5 :1 :5依次加入。煉膠機(jī)溫度為50°C，轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，待煉膠機(jī)煉膠結(jié)束后，打開(kāi) 上頂栓，排膠，將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機(jī)擠出造粒、干燥，得到聚締控電纜料。
[0023] 對(duì)比例一 W氨氧化侶和氨氧化儀為阻燃材料，按實(shí)施例1配方混煉得到混煉橡膠，擠出造粒、 干燥至恒重，壓片硫化，測(cè)試其物理機(jī)械性能及耐高溫、耐老化性能，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
[0024] 實(shí)施例二 一種寬溫域氯化聚乙締電纜料的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機(jī)中，將氨氧化侶， 氨氧化儀，雙[(3-二乙氧基娃基）丙基]四硫化物，白碳黑按質(zhì)量比90:10: 5: 50依次 加入。噴霧干燥機(jī)溫度250