一種包覆型耐高溫阻燃材料及其製備方法與流程
2023-12-04 04:27:21 1
本發明涉及電纜料領域，尤其涉及一種包覆型耐高溫阻燃材料及其製備方法。
背景技術：
：電纜通常由一根或多根相互絕緣的導體和外包絕緣保護層製成，將電力或信息從一處傳輸到另一處的導線。傳統的聚氯乙烯電纜料，例如專利申請號為「201510917646.0」的發明專利公開了一種環保型通訊電纜料，包括以下重量份的各組分：pvc45-80份；丁腈粉10-15份；增塑劑30-45份；聚碳酸酯60-90份；消泡劑5-12份；固化劑1-5份；滑石粉3-8份。上述材料電纜料機械強度好，但是只適用於常規的室內室外環境需求，而在高溫下會發生熔融變形，電纜的導體外漏容易產生安全隱患。難以通過電纜或光纜中要求的高溫衝擊試驗和gb/t2951.21-2008中的浸礦物油試驗，使這類傳統的電纜料應用場合受到限制。技術實現要素：為解決上述問題，本發明公開了一種包覆型耐高溫阻燃材料及其製備方法。為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種包覆型耐高溫阻燃材料，包括以下重量份的物質：45-55份聚苯並咪唑、40-52份聚醚醚酮、12-18份(ba0.7zn0.3)tio3、2-6份抗氧化劑、3-7份防老劑、4-8份相容劑、1-3份交聯劑和1-2份交聯助劑，所述包覆型耐高溫阻燃材料的耐高溫溫度為200℃。優選地，所述抗氧化劑為茶多酚、亞磷酸酯、ao-50或丁基羥基茴香醚中的一種或多種。優選地，所述防老劑包括聚乙烯醇24.8％～29.5％，三聚磷酸鈉0.3％～0.4％，其餘為去離子水。優選地，所述相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯、馬來酸酐或丙烯酸中的一種或幾種。優選地，所述交聯劑為過氧化二異丙苯或bibp。優選地，所述交聯助劑為過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、二正丁基錫二月桂酸酯或對甲基苯乙酸中的任意一種。一種包覆型耐高溫阻燃材料的製備方法，其特徵在於：包含以下步驟：（1）將聚苯並咪唑、聚醚醚酮、抗氧化劑、防老劑、相容劑、交聯劑和交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在100-150℃；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至200-220℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為120-140℃，通入氮氣，反應時旋轉速率為40-50r/min，時間為30-60min，自然冷卻後取出。優選地，所述氮氣的流量為40-60sccm。本發明的有益效果：本發明以聚苯並咪唑-聚醚醚酮共混物為基質，熔點溫度變高，從而使得能夠使用的溫度範圍變寬，能夠滿足耐200℃以上的高溫條件；本發明在聚苯並咪唑-聚醚醚酮共混物的外層包覆(ba0.7zn0.3)tio3，有利於阻燃，且(ba0.7zn0.3)tio3的介電常數較高，能夠起到很好地絕緣作用；本發明添加了防老劑，有利於抑制紫外線、機械應力、重金屬離子等對材料的腐蝕，有利於延長電纜材料的使用壽命。具體實施方式以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。本發明所用的聚苯並咪唑的分子結構式為：本發明所用的抗氧劑ao-50的名稱為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯，分子式為c35h62o3，熔點為49℃－54℃。本發明所用的bibp交聯劑為粉狀，分散較難，其cas編號為125335220，用於矽橡膠製品的生產時產生的氣味少，操作安全性高。實施例1(ba0.7zn0.3)tio3陶瓷的製備：按化學計量比稱取原料baco3、zno、tio2，以無水乙醇為溶劑，將其放入臥式球磨機中球磨4h，轉速為300r/min，烘乾後研磨，過80目篩，再以300r/min的速度球磨16h，烘乾，過200目篩，放入坩堝中，接著放入馬弗爐中進行燒結，以3℃/min的速率升溫到1150℃，保溫2h，再以2℃/min的速率升溫到1300攝氏度，保溫4h，隨爐冷卻。實施例2一種包覆型耐寒阻燃材料的製備方法，包含以下步驟：（1）將45份聚苯並咪唑、40份聚醚醚酮、2份茶多酚抗氧化劑、3份防老劑、4份甲基丙烯酸縮水甘油酯相容劑、1份過氧化二異丙苯交聯劑和1份過氧化苯甲酸叔丁酯交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在100℃，防老劑包括聚乙烯醇24.8％，三聚磷酸鈉0.3％，其餘為去離子水；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至200℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為120℃，通入流量為40sccm的氮氣，反應時旋轉速率為40r/min，時間為30min，自然冷卻後取出。實施例3一種包覆型耐寒阻燃材料的製備方法，包含以下步驟：（1）將55份聚苯並咪唑、52份聚醚醚酮、6份亞磷酸酯抗氧化劑、7份防老劑、8份馬來酸酐相容劑、3份bibp交聯劑和2份過氧化二異丙苯交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在150℃，防老劑包括聚乙烯醇29.5％，三聚磷酸鈉0.4％，其餘為去離子水；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至220℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為140℃，通入流量為60sccm的氮氣，反應時旋轉速率為50r/min，時間為60min，自然冷卻後取出。實施例4一種包覆型耐寒阻燃材料的製備方法，其特徵在於：包含以下步驟：（1）將50份聚苯並咪唑、46份聚醚醚酮、4份抗氧劑ao-50、5份防老劑、6份丙烯酸相容劑2份過氧化二異丙苯交聯劑和1.5份二正丁基錫二月桂酸酯交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在125℃，防老劑包括聚乙烯醇27.1％，三聚磷酸鈉0.35％，其餘為去離子水；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至210℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為130℃，通入流量為50sccm的氮氣，反應時旋轉速率為45r/min，時間為45min，自然冷卻後取出。實施例5一種包覆型耐寒阻燃材料的製備方法，其特徵在於：包含以下步驟：（1）將47份聚苯並咪唑、42份聚醚醚酮、3份丁基羥基茴香醚抗氧化劑、4份防老劑、5份甲基丙烯酸縮水甘油酯和馬來酸酐等摩爾質量混合的相容劑、2份bibp交聯劑和1份對甲基苯乙酸交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在110℃，防老劑包括聚乙烯醇25.1％，三聚磷酸鈉0.32％，其餘為去離子水；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至205℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為123℃，通入流量為43sccm的氮氣，反應時旋轉速率為42r/min，時間為35min，自然冷卻後取出。實施例6一種包覆型耐寒阻燃材料的製備方法，其特徵在於：包含以下步驟：（1）將53份聚苯並咪唑、50份聚醚醚酮、5份亞磷酸酯抗氧化劑、6份防老劑、7份馬來酸酐相容劑、2份bibp交聯劑和2份二正丁基錫二月桂酸酯交聯助劑加入雙螺杆擠出機中擠出，工作溫度在140℃，防老劑包括聚乙烯醇29.0％，三聚磷酸鈉0.38％，其餘為去離子水；（2）將（1）中所得物放入造粒機中進行造粒；（3）將（2）所得物進行化學氣相沉積反應，預熱至215℃，控制(ba0.7zn0.3)tio3粉體溫度為135℃，通入流量為55sccm的氮氣，反應時旋轉速率為47r/min，時間為55min，自然冷卻後取出。將上述實施例2-6中的材料進行各項性能測試，其結果如表1：表1不同樣品的測試結果樣品編號實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6拉伸強度/mpa1819262123斷裂伸長率/%436420586528543低溫脆化衝擊溫度-40℃通過-40℃通過-40℃通過-40℃通過-40℃通過介電強度/kv·m-12728323031氧指數3132293030本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。當前第1頁12