本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著城市人口的急劇增加，高層建筑、賓館酒店、大型超市、醫(yī)院、車站、機場不斷增加，地鐵、隧道以及大型公共娛樂場所、公共交通設(shè)施也急劇增加，消防安全的重要性凸現(xiàn)出來；特別是如何在火災(zāi)的情況下，在一定時間內(nèi)保障電力和通訊的暢通，最大限度的贏得寶貴的時間，減少人員的傷亡和生命財產(chǎn)的損失，是人們不斷探索的課題。
目前，國內(nèi)外的防火耐火電線電纜大多采用傳統(tǒng)的氧化鎂礦物絕緣電纜和云母帶纏繞的耐火電纜；電纜需要進口專門的設(shè)備，價格非常的昂貴，資金投入大。另外，傳統(tǒng)礦物絕緣防火耐火電纜的外護層是銅管經(jīng)過特殊壓拉工藝生產(chǎn)，其產(chǎn)品在成本上是較為昂貴，限制其推廣范圍。同時傳統(tǒng)防火耐火電纜在生產(chǎn)加工、運輸、線路敷設(shè)安裝和使用等過程中的特殊性能要求，造成其很難大規(guī)模的普及使用，特別是在民用建筑等。而由云母帶纏繞的防火耐火電纜在生產(chǎn)過程中，需要多層纏繞，同時云母帶存在易吸潮的情況，在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件下，在接縫處往往造成缺陷，燒蝕后云母帶發(fā)脆，容易脫落，實際使用時防火耐火的效果不是很好，難以保障通訊、電力在火災(zāi)的情況下的安全暢通。
近年來，市場上出現(xiàn)一種陶瓷化硅橡膠，該產(chǎn)品存在物理機械性能不佳的缺陷，同時陶瓷化硅橡膠的耐磨性能及電絕緣性能不是很好，一般作為防火襯層使用，限制其在防火耐火電纜上使用范圍。陶瓷化硅橡膠在混煉時須特殊混煉設(shè)備，混煉膠不能進行造?；驂浩?；同時擠出工序時，存在費工費時效率較低的情況。
故研究新型的陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料十分有必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料，以解決了現(xiàn)有的防火耐火電纜結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格昂貴，安裝敷設(shè)較難，致使其使用范圍受到很大限的問題。
實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是：一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料，其中所含組份及各組份的重量份數(shù)如下：
乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠100～120份，氧化鋅5～10份，防老劑3～5份，潤滑劑0.5～1.5份，陶瓷化阻燃劑8～25份，活性阻燃劑140～180份，硼酸鋅5～10份，加工助劑5～15份，硅烷偶聯(lián)劑0.5～2份，助交聯(lián)劑1～1.5份，過氧化物交聯(lián)劑3～5份。
本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是:其還包括陶瓷化阻燃劑8～25份。
本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是:乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠中的VA含量為40％～80％。
本發(fā)明的目的之二是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料的制備方法，以解決了現(xiàn)有的防火耐火電纜結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格昂貴，安裝敷設(shè)較難，致使其使用范圍受到很大限的問題。
實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是：一種制備上述的陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料的方法，包括如下步驟：
S01，按材料中各組份的重量份數(shù)進行配料；
S02，將乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠、氧化鋅、防老劑和潤滑劑投入密煉機混煉2～3min，控制密煉機的室溫在90～120℃之間；
S03，再將陶瓷化阻燃劑、活性阻燃劑、硅烷偶聯(lián)劑和加工助劑投入密煉機混煉2～4min，控制密煉機的室溫在100～130℃之間；
S04，最后將助交聯(lián)劑和過氧化物交聯(lián)劑投入密煉機內(nèi)混煉1～1.5min，加硫后控制密煉機的室溫在90～110℃；
S05，將混煉均勻的膠料從密煉機排出，通過開煉機打三角包、薄通，再通過壓延機壓延制片，即得到陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
1、陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料中采用的陶瓷化阻燃劑是作為乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠的防火耐火功能性材料，陶瓷化阻燃劑1％脫水溫度高達290℃以上，在聚合物的混煉及擠出溫度下穩(wěn)定性能良好。由于陶瓷化阻燃劑在550～700℃時的燒結(jié)時體現(xiàn)出成碳結(jié)殼性能，開始形成陶瓷化層，對抑煙和抑制余燼燃燒效果特別好。同時，對其物理性能及電性能無不良的影響。
2、陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料中采用的加工助劑是低溫增塑劑，其熔點溫度為較低，在-50℃時仍具有良好的流動特性，低揮發(fā)的性能使乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠具有較低的硬度，成品電纜具有優(yōu)良的低溫柔韌性能和良好的物理機械性能。由于加工助劑的沸點超過240℃(1.20kPa)，使硫化后的環(huán)保阻燃電纜料能夠承受較高的老化溫度，成品電纜可在150℃的環(huán)境下長期工作。
3、乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠由于在乙烯分子鏈中引入了丙烯單體及第三單體，從而降低乙烯的結(jié)晶度，使其具有良好的柔軟性及橡膠般的彈性，在-60℃下仍能夠具有較好的可撓性，透明性和表面光澤性好，化學(xué)穩(wěn)定性良好，抗老化和耐臭氧性能好。
4、活性活性阻燃劑或活性氫氧化鎂：活性氫氧化鋁或活性氫氧化鎂作為添加型無鹵素抑煙、阻燃材料，其特點是添加量大、阻燃效果好、成本低，很好地改進了材料的抗電弧性、增強抗沖擊強度和抗彎曲強度，是到目前為止最適合聚烯烴材料使用的補強填充材料之一。
活性氫氧化鋁或活性氫氧化鎂表面積較大，流動性能優(yōu)良，粒度分布均勻，穩(wěn)定性好，不產(chǎn)生腐蝕性氣體。在聚烯烴材料中分散性好，加入量較多時，不易發(fā)生彎曲發(fā)白現(xiàn)象。使用于聚烯烴材料中，不揮發(fā)，不滲出，能長期保留在聚烯烴材料中。與其他多種物質(zhì)有著良好的相容性。
本發(fā)明中活性阻燃劑主要作用是作為阻燃劑，同時兼做補強劑。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
具體實施方式
實施例1：
一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料，其中所含組份及各組份的重量份數(shù)如下：
乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠100份，氧化鋅5份，防老劑3份，潤滑劑1份，陶瓷化阻燃劑10份，硼酸鋅5份，色素碳黑3份，活性阻燃劑150份，加工助劑5份，硅烷偶聯(lián)劑1份，助交聯(lián)劑1份，過氧化物交聯(lián)劑3份。
實施例2：
一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料，其中所含組份及各組份的重量份數(shù)如下：
乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠110份，氧化鋅8份，防老劑3.5份，潤滑劑1.5份，陶瓷化阻燃劑15份，硼酸鋅8份，色素碳黑5份，活性阻燃劑170份，加工助劑8份，硅烷偶聯(lián)劑1.5份，助交聯(lián)劑1份，過氧化物交聯(lián)劑3.5份。
實施例3：
一種陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料，其中所含組份及各組份的重量份數(shù)如下：
乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠120份，氧化鋅10份，防老劑3.5份，潤滑劑1.5份，陶瓷化阻燃劑25份，硼酸鋅8份，色素碳黑5份，活性阻燃劑180份，加工助劑12份，硅烷偶聯(lián)劑2份，助交聯(lián)劑1.5份，過氧化物交聯(lián)劑4份。
上述實施例中助交聯(lián)劑和過氧化物交聯(lián)劑沒做具體限制，可以采用各種適宜的助交聯(lián)劑和過氧化物交聯(lián)劑，只要不對本發(fā)明的目的產(chǎn)出不良影響即可。助交聯(lián)劑如TAC、TAIC、HVA-2等，過氧化物交聯(lián)劑如DCP、無味DCP、雙二五等。
上述實施例中潤滑劑燃劑沒做具體限制，可以采用各種適宜的潤滑劑，只要不對本發(fā)明的目的產(chǎn)出不良影響即可。如硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟等。
上述實施例中防老劑沒做具體限制，可以采用各種適宜的防老劑，只要不對本發(fā)明的目的產(chǎn)出不良影響即可。如防老劑RD、MB、445等
上述實施例中加工助劑沒做具體限制，可以采用各種適宜的加工助劑，只要不對本發(fā)明的目的產(chǎn)出不良影響即可。如DOA、DOS、ATBC等。
上述實施例中的陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料的制備方法如下：
S01，按材料中各組份的重量份數(shù)進行配料；
S02，將乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠、氧化鋅、防老劑、潤滑劑、硼酸鋅和助交聯(lián)劑投入密煉機混煉2～3min，控制密煉機的室溫在100～130℃之間；
S03，再將色素碳黑、陶瓷化阻燃劑、活性阻燃劑、硅烷偶聯(lián)劑和加工助劑投入密煉機混煉2～4min，控制密煉機的室溫在100～130℃之間；
S04，最后將過氧化物交聯(lián)劑投入密煉機內(nèi)混煉0.5～1.5min，加硫后控制密煉機的室溫在80～100℃；
S05，將混煉均勻的膠料從密煉機排出，通過開煉機打三角包、薄通，再通過壓延機壓延制片，即得到綠色環(huán)保阻燃電纜用材料。
采用上述制備方法生產(chǎn)的綠色環(huán)保阻燃電纜料，進行熱空氣老化試驗、RM902和IRM903老化試驗，氧指數(shù)試驗、電導(dǎo)率試驗、毒性指數(shù)試驗、透光率試驗、結(jié)殼性試驗與現(xiàn)有環(huán)保阻燃電纜料技術(shù)對比數(shù)據(jù)如表1所示。
表1：
由表1可以看出，本發(fā)明的陶磁化防火耐火聚烯烴電纜料具有良好的防火耐火性能、耐油性能及物理機械性能，特別適合使用在對防火、防爆要求較高的場所。
陶瓷化聚烯烴為消防、防火、耐火提供一種新思路新方法，特別是在電線電纜行業(yè)方面的應(yīng)用，前景是非常廣闊，為防火耐火電纜提供一種新的設(shè)計理念，突破以往防火電纜生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜的局限性，為新型防火耐火電纜節(jié)約資源降低成本，進行廣泛推廣提供了前提條件和堅實基礎(chǔ)。
低煙無鹵阻燃電纜料現(xiàn)有技術(shù)為：
乙烯-乙烯醋酸乙酯橡膠100份，氧化鋅8份，防老劑3份，潤滑劑1份，硼酸鋅8份，色素碳黑3份，活性阻燃劑150份，加工助劑5份，硅烷偶聯(lián)劑1份，助交聯(lián)劑1份，過氧化物交聯(lián)劑3份。