本發(fā)明屬于電纜材料技術領域，具體涉及一種耐高溫阻燃電纜材料。
背景技術：
電纜是將電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站出口到用戶端的這一段系統(tǒng)。輸電線路中電纜大多架于兩個電線桿之間，而且大多暴露于室外，因此對電纜材料的性能要求極高，應該具備較好的機械性能和絕緣阻燃性能。
隨著經濟的迅速發(fā)展，電線電纜在各個行業(yè)、領域中都得到廣泛的應用，隨著電氣火災事故的頻繁發(fā)生，電線電纜的阻燃問題逐漸引起世界各國的重視，電纜燃燒時釋放出大量煙霧和有毒的、腐蝕性的氣體是火災中危險因素，在火災中妨礙了人們的安全撤離和滅火工作，使生命財產遭到嚴重損失，同時隨著通訊事業(yè)、汽車工業(yè)和計算機工業(yè)的發(fā)展，特別是船用導線、汽車用線、高溫儀表電纜、石油鉆井平臺電纜等許多場合，耐高溫防火屏蔽電纜料也是必不可少的。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫阻燃電纜材料，材料耐高溫阻燃性能良好，燃燒后無有毒物質排放。
為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種耐高溫阻燃電纜材料，由以下重量份的組分組成：聚氯乙烯樹脂20～30份、三元乙丙橡膠20～30份、硅橡膠20～30份、氫化丁腈橡膠10～20份、改性納米凹凸棒土14～18份、炭黑2～4份、碳酸鈣4～6份、聚磷酸銨15～20份、三聚氰胺5～10份、季戊四醇2～4份、膨脹蛭石0.5～2份、氧化鋅2～5份、硬脂酸1～3份、過氧化二異丙苯1～3份、二甲基硅油1～3份、穩(wěn)定劑1～2份、抗氧劑10103～5份。
優(yōu)選的，所述的耐高溫阻燃電纜材料，由以下重量份的組分組成：聚氯乙烯樹脂25份、三元乙丙橡膠26份、硅橡膠23份、氫化丁腈橡膠15份、改性納米凹凸棒土16份、炭黑3份、碳酸鈣5份、聚磷酸銨16份、三聚氰胺8份、季戊四醇3份、膨脹蛭石1份、氧化鋅3份、硬脂酸2份、過氧化二異丙苯2份、二甲基硅油2份、穩(wěn)定劑1.5份、抗氧劑10104份。
優(yōu)選的，所述改性納米凹凸棒土為硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土。
優(yōu)選的，所述硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土中的硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種。
優(yōu)選的，所述聚磷酸銨為經過熱處理后的高聚合度聚磷酸銨，所述聚磷酸銨的聚合度為1500。
上述電纜材料的制備方法包括如下步驟：
(1)首先對納米凹凸棒土進行改性處理，將硅烷偶聯劑溶在無水乙醇中制成一定濃度的溶液，加入納米凹凸棒土攪拌并加熱，充分反應后冷卻至室溫，高速離心、洗滌、烘干，粉碎后即得改性納米凹凸棒土；
(2)將密煉機溫度調至80-85℃，預熱時間為15-20min，將相應重量份的聚氯乙烯樹脂、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠加入到預熱完成的密煉機中，并開啟攪拌裝置，按照順時針和逆時針交叉攪拌的方式進行攪拌，同時升高溫度至100-120℃，使上述物料攪拌10-20min，得到主料：
(3)保持密煉機溫度在100-120℃，并向含有上述主料的密煉機中加入相應重量份的改性納米凹凸棒土、炭黑、碳酸鈣、聚磷酸銨、三聚氰胺份、季戊四醇、膨脹蛭石、氧化鋅、硬脂酸，繼續(xù)攪拌15-20min；
(4)待密煉機內的溫度升溫至145-160℃后，再加入相應重量份的過氧化二異丙苯、二甲基硅油、穩(wěn)定劑、抗氧劑1010，并繼續(xù)攪拌20-25min，得均勻混合物；
(5)將上述混合物投入單螺桿擠出機的進料口，并于70-80℃溫度下從出料口擠出，即得耐高溫阻燃電纜材料。
本發(fā)明采用的是經過熱處理后的高聚合度聚磷酸銨(聚合度為1500)，其熱穩(wěn)定性好，阻燃性能持久，無毒抑煙，屬于磷系阻燃劑。三聚氰胺是一種常用的氮系阻燃劑，含氮阻燃劑受熱放出二氧化碳、氮氣、氨氣等不燃氣體，這類阻燃劑還可用作其它阻燃劑如磷系阻燃劑的協效劑，在磷-氮協同體系中作為發(fā)泡劑。季戊四醇的加入，與磷系、氮系阻燃劑可形成膨脹型阻燃劑。蛭石是一種天然、無機，無毒的礦物質，在高溫作用下會膨脹。添加膨脹型阻燃劑的聚合物燃燒時會在表面上形成一層均勻的炭質泡沫層，此炭層在凝聚相能起到隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴的作用。
本發(fā)明以聚氯乙烯樹脂、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠為基材，配伍合理，加工性能好，穩(wěn)定性能優(yōu)異，同時采用復合型膨脹阻燃劑，耐火阻燃效果極為優(yōu)異，且無鹵、無毒環(huán)保；本發(fā)明電纜材料原料成本低廉，熱穩(wěn)定好，且電纜具有耐高溫和良好的耐火阻燃性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1
一種耐高溫阻燃電纜材料，由以下重量份的組分組成：聚氯乙烯樹脂25份、三元乙丙橡膠26份、硅橡膠23份、氫化丁腈橡膠15份、硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土16份、炭黑3份、碳酸鈣5份、聚磷酸銨16份、三聚氰胺8份、季戊四醇3份、膨脹蛭石1份、氧化鋅3份、硬脂酸2份、過氧化二異丙苯2份、二甲基硅油2份、穩(wěn)定劑1.5份、抗氧劑10104份。
上述電纜材料的制備方法包括如下步驟：
(1)首先對納米凹凸棒土進行改性處理，將γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶在無水乙醇中制成一定濃度的溶液，加入納米凹凸棒土攪拌并加熱，充分反應后冷卻至室溫，高速離心、洗滌、烘干，粉碎后即得硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土；
(2)將密煉機溫度調至80-85℃，預熱時間為15-20min，將相應重量份的聚氯乙烯樹脂、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠加入到預熱完成的密煉機中，并開啟攪拌裝置，按照順時針和逆時針交叉攪拌的方式進行攪拌，同時升高溫度至100-120℃，使上述物料攪拌10-20min，得到主料：
(3)保持密煉機溫度在100-120℃，并向含有上述主料的密煉機中加入相應重量份的改性納米凹凸棒土、炭黑、碳酸鈣、聚磷酸銨、三聚氰胺份、季戊四醇、膨脹蛭石、氧化鋅、硬脂酸，繼續(xù)攪拌15-20min；
(4)待密煉機內的溫度升溫至145-160℃后，再加入相應重量份的過氧化二異丙苯、二甲基硅油、穩(wěn)定劑、抗氧劑1010，并繼續(xù)攪拌20-25min，得均勻混合物；
(5)將上述混合物投入單螺桿擠出機的進料口，并于70-80℃溫度下從出料口擠出，即得耐高溫阻燃電纜材料。
實施例2
一種耐高溫阻燃電纜材料，由以下重量份的組分組成：聚氯乙烯樹脂20份、三元乙丙橡膠20份、硅橡膠20份、氫化丁腈橡膠10份、硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土14份、炭黑2份、碳酸鈣4份、聚磷酸銨15份、三聚氰胺5份、季戊四醇2份、膨脹蛭石0.5份、氧化鋅2份、硬脂酸1份、過氧化二異丙苯1份、二甲基硅油1份、穩(wěn)定劑1份、抗氧劑10103份。
上述電纜材料的制備方法包括如下步驟：
(1)首先對納米凹凸棒土進行改性處理，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶在無水乙醇中制成一定濃度的溶液，加入納米凹凸棒土攪拌并加熱，充分反應后冷卻至室溫，高速離心、洗滌、烘干，粉碎后即得硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土；
(2)將密煉機溫度調至80-85℃，預熱時間為15-20min，將相應重量份的聚氯乙烯樹脂、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠加入到預熱完成的密煉機中，并開啟攪拌裝置，按照順時針和逆時針交叉攪拌的方式進行攪拌，同時升高溫度至100-120℃，使上述物料攪拌10-20min，得到主料：
(3)保持密煉機溫度在100-120℃，并向含有上述主料的密煉機中加入相應重量份的改性納米凹凸棒土、炭黑、碳酸鈣、聚磷酸銨、三聚氰胺份、季戊四醇、膨脹蛭石、氧化鋅、硬脂酸，繼續(xù)攪拌15-20min；
(4)待密煉機內的溫度升溫至145-160℃后，再加入相應重量份的過氧化二異丙苯、二甲基硅油、穩(wěn)定劑、抗氧劑1010，并繼續(xù)攪拌20-25min，得均勻混合物；
(5)將上述混合物投入單螺桿擠出機的進料口，并于70-80℃溫度下從出料口擠出，即得耐高溫阻燃電纜材料。
實施例3
一種耐高溫阻燃電纜材料，聚氯乙烯樹脂30份、三元乙丙橡膠30份、硅橡膠30份、氫化丁腈橡膠20份、硅烷偶聯劑改性納米凹凸棒土18份、炭黑4份、碳酸鈣6份、聚磷酸銨20份、三聚氰胺10份、季戊四醇4份、膨脹蛭石2份、氧化鋅5份、硬脂酸3份、過氧化二異丙苯3份、二甲基硅油3份、穩(wěn)定劑2份、抗氧劑10105份。
其制備方法同實施例1。