一种高性能无卤阻燃剂的制备方法及其在电缆料中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高性能无面阻燃剂的制备方法及其在电缆料中的应用，属于材料 配方改性技术领域，具体设及一种高性能无面阻燃剂的制备方法和高性能无面阻燃剂作为 阻燃补强材料，制备电缆料的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 低烟无面绿色环保电缆成为电缆行业的一个发展趋势，更多的客户需要环保电 缆，在发生燃烧时，不产生有毒有害气体，不会对人体和环境产生二次污染。电缆材料生产 厂家为了增加电缆的低烟阻燃性能，需要在电缆的配方中加入大量的无机阻燃剂，该类阻 燃剂的大量使用，一方面会大幅度降低聚締控材料的力学性能，另一方面也给高填充的电 缆母料的制备工艺和生产效率带来诸多困难，同时电缆生产厂家在材料的挤出等过程中亦 存在诸多不便。
[0003] 本发明发现在喷雾干燥机中，将无面阻燃剂，偶联剂，白碳黑按一定比例依次加 入，在一定溫度区间喷出干燥至恒重，得到高性能无面阻燃剂。将高性能无面阻燃剂，活化 剂，硫化促进剂，硫化剂，抗氧化剂，增塑剂按一定比例在炼胶机中混合，经锡杆挤出机挤出 造粒，可制备出交联聚締控电缆专用材料。N，Ν'-间苯撑双马来酷亚胺作为多功能橡胶 助剂，在橡胶加工过程中既可作硫化剂，也可作过氧化物体系的助硫化剂，还可W作为防焦 剂和增粘剂，该电缆料高性能无面阻燃剂用量很少即可达到普通阻燃剂正常用量的阻燃效 果，且具有部分的补强效果。该方法未见之于专利报道。
【发明内容】
[0004] 为了改进现有的电缆的制备方法，本发明提供一种高性能无面阻燃剂的制备方法 及其在电缆料中的应用。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种高性能无面阻燃剂的制备方法，其特征是：在喷雾干燥机中，将氨氧化侣，氨氧 化儀，偶联剂，白碳黑按质量比10~100 :1〇~100 :1~5 :1~50依次加入，喷雾干燥机溫度 150~250°C，喷雾速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到高性能无面阻燃剂。
[0006] 一种高性能无面阻燃剂在电缆料中的应用，其包括W下步骤：在密闭式炼胶机中， 将乙丙橡胶：高性能无面阻燃剂：活化剂：硫化促进剂：硫化剂：抗氧化剂：增塑剂的质量 比为100 :10~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20依次加入，炼胶机溫度为50~100°C，转速 20~120转/分，待炼胶机炼胶结束后，打开上顶栓，排胶，将混炼胶经单锡杆挤出机挤出造 粒、干燥，得到聚締控电缆料。
[0007] 所述的偶联剂为乙締基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，双[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物的一种或多种，优选乙締基Ξ乙氧基 硅烷（Α151)和双[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物。
[0008] 所述的乙丙橡胶为中石油吉化公司产品，牌号为4045。
[0009] 所述混炼胶经过单锡杆的过程中需对混炼胶进行加热处理，使混炼胶的溫度保持 在150~180°C，且加热过程分为两个阶段，第一阶段对混炼胶进行保溫性加热使混炼胶的溫 度保持在150~160°C，第二阶段对混炼胶进行加热，使混炼胶溫度保持在160~180°C。
[0010] 所述的白碳黑为白碳黑法国罗蒂亚产品，牌号为Si-175。
[0011] 所述的活化剂为氧化锋，硬脂酸锋，硬脂酸儀，硬脂酸巧的一种或多种，优选氧化 锋和硬脂酸锋。
[0012] 所述的硫化促进剂为二甲基丙締酸下二醇醋，Ξ径甲基丙烷Ξ甲基丙締酸氧化 锋，N，N'-间苯撑双马来酷亚胺，Ξ締丙基异氯脈酸醋的一种或多种，优选N，N'-间苯撑双 马来酷亚胺和Ξ締丙基异氯脈酸醋。
[0013] 所述的硫化剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酯，2, 5-二甲基-2, 5-双(叔下过氧 基）己烧，过氧化月桂酷，4,4-双(过氧化叔下基）戊酸正下醋，过氧化二碳酸双（4-叔下基 环己醋）的一种或多种，优选过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酯和2, 5-二甲基-2, 5-双(叔下 过氧基）己烧。
[0014] 所述的抗氧化剂为2，2'-亚甲基双（4-甲基-6-叔下基苯酪）（抗氧剂2246)， β- (3, 5-二叔下基-4-径基苯基）丙酸正十八碳醇醋(抗氧剂1076)，N-苯基-α-糞胺 (抗氧剂Α)、2, 2,4-Ξ甲基-1，2-二氨化哇嘟聚合体(抗氧剂畑），2, 4-二（正辛基硫亚甲 基）-6-甲基苯酪(抗氧剂1520)中的一种或几种，优选抗氧剂1076和抗氧剂RD。
[0015] 所述的增塑剂为邻苯二甲酸二乙醋（DEP)，邻苯二甲酸二下醋（DBP)，邻苯二甲酸 二锋醋（D0P)，癸二酸二甲醋（DMS)，癸二酸二正下醋（DMS)，癸二酸二辛醋（DOS)中的一种 或几种，优选邻苯二甲酸二锋醋（D0P)和癸二酸二辛醋（DOS)。
[0016] 本发明在喷雾干燥机中，将无面阻燃剂，偶联剂，白碳黑按一定比例依次加入，在 一定溫度区间喷出干燥至恒重，得到高性能无面阻燃剂。将高性能无面阻燃剂，活化剂，硫 化促进剂，硫化剂，抗氧化剂，增塑剂按一定比例在炼胶机中混合，经锡杆挤出机挤出造粒， 可制备出交联聚締控电缆专用材料。目的是降低阻燃剂的用量，解决电缆料阻燃剂用量大， 材料工艺性能差等缺点，同时不改变材料原有的物理机械性能和老化性能。
[0017] 本发明所采用的无面阻燃剂是化学纯的氨氧化侣和氨氧化儀化合物。材料基本参 数见表1。
[0018] 表1无面阻燃剂基本参数
在喷雾干燥机中，将氨氧化侣，氨氧化儀，偶联剂，白碳黑按质量比10~100 :10~100 : 1~5 :1~50依次加入。喷雾干燥机溫度150~250°C，喷雾速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到 高性能无面阻燃剂。在密闭式炼胶机中，将乙丙橡胶：高性能无面阻燃剂：活化剂：硫化促 进剂：硫化剂：抗氧化剂：增塑剂的质量比为100 :1〇~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20 依次加入。炼胶机溫度50~100°C，转速20~120转/分，待炼胶机电流平稳后，打开上顶栓， 排胶。将混炼胶经单锡杆挤出机挤出造粒、干燥至恒重，得到聚締控电缆料。将聚締控电缆 料在硫化机上硫化，硫化机溫度150~180°C，压力5~15MPa，硫化时间30~60min，待硫化反应 完成后，出片，测试其物理机械性能及耐老化性能。
[0019] 本发明的有益效果是：可明显减少电缆料中阻燃剂的用量，提高了电缆料的制备 工艺性能，高性能阻燃剂有一定补强效果，可代替填料用于电缆料的制备，可W提高电缆料 的物理机械性能和耐老化性能，能有效降低产品成本。
【具体实施方式】
[0020] 本具体实施仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员 在阅读完本说明书后可W根据需求对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发 明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[00川 实施例一 一种宽溫域氯化聚乙締电缆料的制备方法，其特征是：在喷雾干燥机中，将氨氧化侣， 氨氧化儀，乙締基Ξ乙氧基硅烷（A151)，白碳黑按质量比10 :90 :1 :10依次加入。喷雾干燥 机溫度150°C，喷雾速度20ml/min，干燥至恒重，得到高性能无面阻燃剂。
[0022] -种高性能无面阻燃剂在电缆料中的应用，包括W下步骤： 在密闭式炼胶机中，将乙丙橡胶：高性能无面阻燃剂：硬脂酸锋：N，Ν'-间苯撑双马来 酷亚胺：过氧化二异丙苯：抗氧剂1076 :邻苯二甲酸二辛醋（D0P)的质量比为100 :10 :2 : 0. 5 :0. 5 :1 :5依次加入。炼胶机溫度为50°C，转速20转/分，待炼胶机炼胶结束后，打开 上顶栓，排胶，将混炼胶经单锡杆挤出机挤出造粒、干燥，得到聚締控电缆料。
[0023] 对比例一 W氨氧化侣和氨氧化儀为阻燃材料，按实施例1配方混炼得到混炼橡胶，挤出造粒、 干燥至恒重，压片硫化，测试其物理机械性能及耐高溫、耐老化性能，详细数据见表2。
[0024] 实施例二 一种宽溫域氯化聚乙締电缆料的制备方法，其特征是：在喷雾干燥机中，将氨氧化侣， 氨氧化儀，双[(3-二乙氧基娃基）丙基]四硫化物，白碳黑按质量比90:10: 5: 50依次 加入。喷雾干燥机溫度250