[发明专利]一种高阻燃高耐磨电缆材料及电缆

说明书

本发明涉及电缆绝缘材料技术领域，提出了一种高阻燃高耐磨电缆材料及电缆。所述一种高阻燃高耐磨电缆材料，包括以下质量份数的组分：热塑性聚氨酯弹性体90份、聚氯乙烯10份、填料15~25份、抗氧剂0.3~0.5份、润滑剂0.3~0.5份、氧化石墨烯‑稀土氧化物复合材料15~25份；所述电缆，从外到内依次包括护套层、绝缘层和导电线芯，所述护套层由所述的高阻燃高耐磨电缆材料制得。通过上述技术方案，解决了现有技术中的聚氨酯电缆材料阻燃性差或力学强度低的问题。

技术领域

本发明涉及电缆绝缘材料技术领域，具体的，涉及一种高阻燃高耐磨电缆材料及电缆。

背景技术

在科技、经济迅速发展的今天，随着电器产品的大量使用、电缆的大负荷传输，电气问题引发的火灾越来越常见。如果电缆材料阻燃性能差的话，更是会带来二次火灾，给人民群众带来巨大的经济损失，甚至会危害到人身安全。因此，人们对于电缆材料的阻燃性能愈发重视，对电缆行业提出了更高的阻燃性能要求。此外，由于电缆材料的耐磨性直接决定了电缆的使用寿命，因此人们更倾向于选择阻燃性好、耐磨性好的电缆材料制备的电缆。

聚氨酯类热塑性弹性体具有优异的耐磨性能，被广泛应用于电缆材料，但是聚氨酯属易燃聚合物，而且燃烧时会释放出剧毒烟气，阻燃性差是聚氨酯材料最致命的缺陷。目前为了提高聚氨酯材料的阻燃性往往会添加大量的阻燃剂，虽然阻燃剂的添加能够赋予优异的阻燃性能，但只有添加大量的无机阻燃剂才能达到材料阻燃要求，而由于阻燃剂的大量添加会导致无机物与基材之间的相容性差，使材料的力学性能大幅度下降。因此，如何优化聚氨酯电缆材料的燃烧性能与力学性能一直是研究的重点。

发明内容

本发明提出一种高阻燃高耐磨电缆材料及电缆，解决了相关技术中的聚氨酯电缆材料阻燃性差或力学强度低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高阻燃高耐磨电缆材料，包括以下质量份数的组分：热塑性聚氨酯弹性体90份、聚氯乙烯10份、填料15~25份、抗氧剂0.3~0.5份、润滑剂0.3~0.5份、氧化石墨烯-稀土氧化物复合材料15~25份。

作为进一步的技术方案，所述氧化石墨烯-稀土氧化物复合材料的制备方法，包括以下步骤：先用硅烷偶联剂对稀土氧化物改性，得到功能化稀土氧化物，再将功能化稀土氧化物与氧化石墨烯水溶液混合焙烧，得到氧化石墨烯-稀土氧化物复合材料。

作为进一步的技术方案，所述稀土氧化物与硅烷偶联剂的质量比为1.5:5。

作为进一步的技术方案，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.5mg/mL；

所述功能化稀土氧化物与氧化石墨烯水溶液的质量比为1.5:15。

作为进一步的技术方案，所述焙烧温度为450~550℃，焙烧时间为3~5h。

作为进一步的技术方案，所述稀土氧化物包括氧化铈、氧化镧、氧化钇中的一种或几种。

作为进一步的技术方案，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

作为进一步的技术方案，还包括聚环氧丙烷二缩水甘油醚5~15份或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚5~15份。

作为进一步的技术方案，还包括聚环氧丙烷二缩水甘油醚5~15份。

本发明通过加入聚环氧丙烷二缩水甘油醚提高了电缆材料的力学强度，主要是由于聚环氧丙烷二缩水甘油醚分子结构中含有两个环氧基团，在制备电缆材料的过程中一端的环氧基团与热塑性聚氨酯弹性体作用，另一端的环氧基团与氧化石墨烯-稀土氧化物复合材料作用，从而提高了电缆材料的力学强度。

作为进一步的技术方案，所述热塑性聚氨酯弹性体与聚环氧丙烷二缩水甘油醚的质量比为9:1。