[发明专利]一种电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料及制备方法，属于电缆料（电线电缆绝缘及护套用材料）的技术领域，特别适用于作为辐照布电线电缆料的阻燃材料。

背景技术

随着社会的进步和发展，电线电缆行业中新材料、新产品的防火、绿色环保理念受到广泛关注。在很多场合都需要电缆料无卤、阻燃和低烟，“阻燃”是为了保证在发生火灾等意外时，电缆不延燃或火灾蔓延扩大等，以确保人员的安全撤离，而“无卤”和“低烟”是要求材料的发烟量和毒性指数很小，以保障使用安全和环保性。电线电缆行业中所谓“低烟无卤辐照布电线”是指应用电子加速器产生的高能量电子束流，对常规低烟无卤电缆料进行辐照交联，再配合该电缆料采用合理的耐火层结构，使辐照交联后的电缆料低烟、无卤、阻燃、耐火，能够符合消防和环保上不同使用场合的要求，这种电缆料目前应用很多。

绝缘电阻是指“绝缘物”在规定条件下的直流电阻，具体是加直流电压于电介质（所谓的“绝缘物”），经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。目前使用的低烟无卤阻燃耐火辐照布电线在浸水后绝缘电阻下降较多，即浸水绝缘电阻性能（可用浸水前、浸水后的体积电阻率表示）较低，使用时带来安全隐患。

发明内容

本发明目的是提供一种电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料及制备方法，该阻燃材料用于电缆料的制作，可提高电缆料的浸水绝缘电阻性能，且成本低。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料，原料配方主要由下列质量份的材料组成：

阻燃料                          100份；

偶联剂                          1~5份；

协效偶联剂                      1~2份； 

催化剂                          0.1~1份；

稀释剂                          5~10份；

其中，所述阻燃料为无机阻燃剂氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种以任意比例混合的混合物；

所述偶联剂是乙烯基硅烷偶联剂；

所述协效偶联剂是乙烯基硅烷偶联剂；

所述催化剂是乙酸和水中的一种或两种以任意比例混合的混合物；

所述稀释剂是丙酮和乙醇中的一种或两种以任意比例混合的混合物。

为达到上述目的，本发明电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料的制备方法的方案是：按重量份数称量各原料后，将其中的阻燃料在高混机内低速混炼，将其中的偶联剂、协效偶联剂、催化剂和稀释剂混合均匀后分不少于三次加入正在高混机内低速混炼的阻燃料中，加完后高混机启动高速混炼，高速混炼温度30℃~80℃，高速混炼10~30分钟后取出，放入烘箱中烘干，烘箱温度100℃~150℃。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述阻燃料为无卤环保的无机阻燃剂氢氧化铝或氢氧化镁。由于氢氧化物在受热时发生分解吸收燃烧物表面热量，即可起到阻燃作用，同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行，还能够大量吸收燃烧所产生的有害气体和烟雾，同时消除烟雾、阻止熔滴。但在浸水后，也由于无机阻燃剂的水解作用，造成其绝缘电阻的严重下降。因此使用偶联剂，可起到对无机阻燃剂的化学反应处理作用，提高无机阻燃剂的表面抗水解性能。协效偶联剂可对无机阻燃剂协同化学反应处理，与偶联剂一起共同提高无机阻燃剂的表面抗水解性能。其中偶联剂选用日本智索S231硅烷偶联剂，协效偶联剂选用美国道康宁Z6172硅烷偶联剂。

2、上述方案中，所述催化剂为乙酸和水的一种或两种的混合物，在硅烷偶联剂处理无机阻燃剂时起到水解催化处理作用。

3、上述方案中，所述稀释剂为丙酮和乙醇的一种或两种的混合物，起到对硅烷偶联剂和催化剂的分散、稀释作用，有利于在反应过程中获得有效分散和发生反应的均匀性。

4、上述方案中，为避免高温膨化和低温反应效果不佳，高速混炼温度最高为80℃，最低不能低于30℃。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明的阻燃材料使用在电缆料上后，电缆料浸水后绝缘电阻（用体积电阻率表示）比浸水前下降不大，即浸水后绝缘性能变化不大，效果好，且价格低廉。