一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜制造技術

本發明專利技術涉及電纜絕緣材料技術領域，提出了一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜。所述一種高阻燃高耐磨電纜材料，包括以下質量份數的組分：熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份、填料15~25份、抗氧劑0.3~0.5份、潤滑劑0.3~0.5份、氧化石墨烯

【技術實現步驟摘要】
一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜


[0001]本專利技術涉及電纜絕緣材料
，具體的，涉及一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜。

技術介紹

[0002]在科技、經濟迅速發展的今天，隨著電器產品的大量使用、電纜的大負荷傳輸，電氣問題引發的火災越來越常見。如果電纜材料阻燃性能差的話，更是會帶來二次火災，給人民群眾帶來巨大的經濟損失，甚至會危害到人身安全。因此，人們對于電纜材料的阻燃性能愈發重視，對電纜行業提出了更高的阻燃性能要求。此外，由于電纜材料的耐磨性直接決定了電纜的使用壽命，因此人們更傾向于選擇阻燃性好、耐磨性好的電纜材料制備的電纜。
[0003]聚氨酯類熱塑性彈性體具有優異的耐磨性能，被廣泛應用于電纜材料，但是聚氨酯屬易燃聚合物，而且燃燒時會釋放出劇毒煙氣，阻燃性差是聚氨酯材料最致命的缺陷。目前為了提高聚氨酯材料的阻燃性往往會添加大量的阻燃劑，雖然阻燃劑的添加能夠賦予優異的阻燃性能，但只有添加大量的無機阻燃劑才能達到材料阻燃要求，而由于阻燃劑的大量添加會導致無機物與基材之間的相容性差，使材料的力學性能大幅度下降。因此，如何優化聚氨酯電纜材料的燃燒性能與力學性能一直是研究的重點。

技術實現思路

[0004]本專利技術提出一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜，解決了相關技術中的聚氨酯電纜材料阻燃性差或力學強度低的問題。
[0005]本專利技術的技術方案如下：一種高阻燃高耐磨電纜材料，包括以下質量份數的組分：熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份、填料15~25份、抗氧劑0.3~0.5份、潤滑劑0.3~0.5份、氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料15~25份。
[0006]作為進一步的技術方案，所述氧化石墨烯
?
稀土氧化物復合材料的制備方法，包括以下步驟：先用硅烷偶聯劑對稀土氧化物改性，得到功能化稀土氧化物，再將功能化稀土氧化物與氧化石墨烯水溶液混合焙燒，得到氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料。
[0007]作為進一步的技術方案，所述稀土氧化物與硅烷偶聯劑的質量比為1.5:5。
[0008]作為進一步的技術方案，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為0.5mg/mL；所述功能化稀土氧化物與氧化石墨烯水溶液的質量比為1.5:15。
[0009]作為進一步的技術方案，所述焙燒溫度為450~550℃，焙燒時間為3~5h。
[0010]作為進一步的技術方案，所述稀土氧化物包括氧化鈰、氧化鑭、氧化釔中的一種或幾種。
[0011]作為進一步的技術方案，所述硅烷偶聯劑包括3
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氨丙基三乙氧基硅烷、N
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（β
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氨乙基）
?
γ
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氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
[0012]作為進一步的技術方案，還包括聚環氧丙烷二縮水甘油醚5~15份或三羥甲基丙烷
三縮水甘油醚5~15份。
[0013]作為進一步的技術方案，還包括聚環氧丙烷二縮水甘油醚5~15份。
[0014]本專利技術通過加入聚環氧丙烷二縮水甘油醚提高了電纜材料的力學強度，主要是由于聚環氧丙烷二縮水甘油醚分子結構中含有兩個環氧基團，在制備電纜材料的過程中一端的環氧基團與熱塑性聚氨酯彈性體作用，另一端的環氧基團與氧化石墨烯
?
稀土氧化物復合材料作用，從而提高了電纜材料的力學強度。
[0015]作為進一步的技術方案，所述熱塑性聚氨酯彈性體與聚環氧丙烷二縮水甘油醚的質量比為9:1。
[0016]本專利技術將熱塑性聚氨酯彈性體與聚環氧丙烷二縮水甘油醚的質量比優化為9:1，進一步提高了電纜材料的力學強度。
[0017]作為進一步的技術方案，所述填料包括硅酸鋯、二氧化硅、炭黑中的一種或幾種；所述抗氧劑包括抗氧劑168、抗氧劑2246中的一種或幾種；所述潤滑劑包括硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
[0018]一種電纜，從外到內依次包括護套層、絕緣層和導電線芯，所述護套層由所述的高阻燃高耐磨電纜材料制得。
[0019]本專利技術的工作原理及有益效果為：本專利技術提供了一種高阻燃高耐磨電纜材料及電纜，選擇熱塑性聚氨酯彈性體和聚氯乙烯作為電纜材料的基材，一方面利用聚氯乙烯改善聚氨酯電纜材料阻燃性，另一方面通過添加氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料提高了聚氨酯電纜材料的阻燃性和力學強度，解決了現有技術中存在的阻燃劑的大量添加導致材料的力學性能大幅度下降的問題，達到了同時提高聚氨酯電纜材料的阻燃性和力學強度的效果。
具體實施方式
[0020]下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都涉及本專利技術保護的范圍。
[0021]以下實施例及對比例中氧化石墨烯水溶液的濃度為0.5mg/mL，購自南京先豐納米材料科技有限公司；熱塑性聚氨酯彈性體為熱塑性聚氨酯彈性體192X；聚氯乙烯為工業級，購自鄭州匯聚化工有限公司。
[0022]實施例1S1、制備氧化石墨烯
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氧化鑭復合材料：將30份氧化鑭超聲分散在4000份水中，加入100份N
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（β
?
氨乙基）
?
γ
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氨丙基三甲氧基硅烷，攪拌40min后，用乙醇洗滌3次、干燥，得到功能化氧化鑭，取30份功能化氧化鑭、300份氧化石墨烯水溶液分散在4000份水中，攪拌2h后，用乙醇洗滌3次，在500℃保溫4h，得到氧化石墨烯
?
氧化鑭復合材料；S2、將熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份混合均勻后，加入氧化石墨烯
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氧化鑭復合材料20份、硅酸鋯20份、抗氧劑2246 0.4份、聚乙烯蠟0.4份、在160℃熔融共混后，擠出成型，得到電纜材料。
[0023]實施例2
S1、與實施例1中S1相同；S2、將熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份混合均勻后，加入氧化石墨烯
?
氧化鑭復合材料15份、硅酸鋯20份、抗氧劑2246 0.4份、聚乙烯蠟0.4份、在160℃熔融共混后，擠出成型，得到電纜材料。
[0024]實施例3S1、與實施例1中S1相同；S2、將熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份混合均勻后，加入氧化石墨烯
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氧化鑭復合材料25份、硅酸鋯20份、抗氧劑2246 0.4份、聚乙烯蠟0.4份、在160℃熔融共混后，擠出成型，得到電纜材料。
[0025]實施例4S1、與實施例1中S1相同；S2、將熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份混合均勻后，加入氧化石墨烯
?
氧化鑭復合材料25份、聚環氧丙烷二縮水甘油醚10份、硅酸鋯20份、抗氧劑2246 0.4份、聚乙烯蠟0.4份、在160℃熔融共混后，擠出成型，得本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種高阻燃高耐磨電纜材料，其特征在于，包括以下質量份數的組分：熱塑性聚氨酯彈性體90份、聚氯乙烯10份、填料15~25份、抗氧劑0.3~0.5份、潤滑劑0.3~0.5份、氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料15~25份。2.根據權利要求1所述的一種高阻燃高耐磨電纜材料，其特征在于，所述氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料的制備方法，包括以下步驟：先用硅烷偶聯劑對稀土氧化物改性，得到功能化稀土氧化物，再將功能化稀土氧化物與氧化石墨烯水溶液混合焙燒，得到氧化石墨烯
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稀土氧化物復合材料。3.根據權利要求2所述的一種高阻燃高耐磨電纜材料，其特征在于，所述稀土氧化物與硅烷偶聯劑的質量比為1.5:5。4.根據權利要求3所述的一種高阻燃高耐磨電纜材料，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為0.5mg/mL；所述功能化稀土氧化物與氧化石墨烯水溶液的質量比為1.5:15。5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙西謙，趙西川，趙傲，孫化超，劉曉東，王廣兵，羅棟梁，
申請(專利權)人：西隆電纜有限公司，
類型：發明
國別省市：