一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石及其制備方法，屬于聚 合物加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 硬硼鈣石是一種含水的鈣硼酸鹽礦物，是由硼鈉解石和硼砂形成的。其主要成分 是2Ca0 · 3B2〇3 · 5H20。硬硼鈣石作為一種天然礦物，資源豐富，價(jià)格低廉，可以作為阻燃劑 使用以代替價(jià)格較貴的硼酸鋅，廣泛用作塑料、橡膠制品的填料型阻燃劑。然而目前市場(chǎng)上 的硬硼鈣石存在著填充功能較低，無(wú)法滿足多功能填料的要求，限制了應(yīng)用范圍，因此必須 要對(duì)硬硼鈣石進(jìn)行改性，以提高其綜合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石及其制備 方法，本發(fā)明改性硬硼鈣石填充功能高，可以顯著提高聚氯乙烯電纜材料的阻燃性能，安全 環(huán)保。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石，由以下重量份的原料制成：硬硼 鈣石25-40、勃姆石18-32、1，2_丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂1-2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2-3、磷酸三甲酚 酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對(duì)叔丁基鄰苯二酚1-2、復(fù)合助劑3-6;
[0006]所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰 乙酸2-3、廢棄型砂10-15、有機(jī)硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉 3-6、醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼酰化鈷2-4、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺l-2;b、 將廢棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至60_70°C時(shí)，加入硼?；挕⑿鹿锼徕S， 攪拌2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C 時(shí)，加入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得 混合料A和混合料B加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至65-75°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料， 攪拌至40_50°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合助劑。
[0007] -種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，580-660°C煅燒2-4h，粉碎，過(guò)100-150目篩，加 適量的水打漿制成濃度為50-60%的漿液，然后用15%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5.5-6.5，微 波處理20-30min，再用飽和氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌25-35min，再用20 %氫氧 化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8-9，超聲波處理15-25min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0009] (2)將步驟(1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸 三甲酯一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，1500_2000r/min高速攪拌4-8min，再加入三 聚氰胺氰尿酸鹽、1，2_丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)烷酸鎂，1000-1500r/min高速攪拌5- lOmin，最后加入余下原料，800-1200r/min高速攪拌6-9min，出料，烘干，粉碎，過(guò)100-150目 篩即可。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：
[0011] 本發(fā)明采用勃姆石、海貝泥與硬硼鈣石復(fù)配使用，可以增強(qiáng)硬硼鈣石的阻燃性，添 加的霍霍巴油、三聚氰胺氰尿酸鹽、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸三甲酯，可 以改善無(wú)機(jī)填料的分散性以及與高分子材料的相容性，也可提高材料的阻燃性和耐熱性， 同時(shí)添加的環(huán)烷酸鎂、蘋果酸鑭、和磷酸鋅具有消煙作用，降低材料燃燒時(shí)的煙密度;本發(fā) 明改性硬硼鈣石阻燃效果好，添加了該產(chǎn)品，聚合物的煙密度和毒性氣體可以大幅度減少， 同時(shí)不產(chǎn)生刺激性鹵化氫氣體，安全環(huán)保，應(yīng)用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0012] -種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石，由以下重量(kg)的原料制成:硬 硼鈣石33、勃姆石27、1，2_丙二醇碳酸酯5、霍霍巴油7、環(huán)烷酸鎂1.5、蘋果酸鑭1、海貝泥8、 磷酸鋅6、三聚氰胺氰尿酸鹽4、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2.5、磷酸三甲酚酯8、硼酸三甲酯6、 對(duì)叔丁基鄰苯二酚1、復(fù)合助劑4;
[0013]所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:戊二酸二乙酯4、草酰 乙酸2、廢棄型砂10、有機(jī)硅微球4、新癸酸釹1、椰油酰胺丙基氧化胺2、赭石粉3、醋酸丁酸纖 維素2、羊毛脂鎂皂3、硼?；?、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺l;b、將廢棄型砂、戊二酸二乙酯 加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至60°C時(shí)，加入硼酰化鈷、新癸酸釹，攪拌2min，出料得混合料A;c、 將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70°C時(shí)，加入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺、草 酰乙酸，攪拌3min，出料得混合料B;d、將上述制得混合料A和混合料B加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪 拌至65°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至40°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合助劑。
[0014] -種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石的制備方法，包括以下步驟：
[0015](1)將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，660°C煅燒2h，粉碎，過(guò)100目篩，加適量的水打 漿制成濃度為55 %的漿液，然后用15 %鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6，微波處理25min，再用飽和 氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌30min，再用20 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8.5，超 聲波處理20min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0016] (2)將步驟（1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂錯(cuò)醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸 三甲酯一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，1800r/min高速攪拌6min，再加入三聚氰胺氰 尿酸鹽、1,2-丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)燒酸鎂，1500r/min高速攪拌5min，最后加入余下 原料，1000r/min高速攪拌7min，出料，烘干，粉碎，過(guò)150目篩即可。
[0017]上述實(shí)施例制得的改性硬硼鈣石用于填充低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯電纜護(hù)套料的性 能測(cè)試結(jié)果如下表所示：
[0018]表1填充改性硬硼鈣石的填充低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯電纜護(hù)套料的性能測(cè)試結(jié)果
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石，其特征在于，由以下重量份的原料 制成:硬硼鈣石25-40、勃姆石18-32、1，2_丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂 1- 2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯 醚2-3、磷酸三甲酚酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對(duì)叔丁基鄰苯二酚1-2、復(fù)合助劑3-6; 所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰乙酸 2- 3、廢棄型砂10-15、有機(jī)硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉3-6、 醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼?；?-4、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺1-2 ;b、將廢 棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至60-70°C時(shí)，加入硼酰化鈷、新癸酸釹，攪拌 2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C時(shí)，加 入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得混合料 A和混合料B加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至65-75°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至 40-50°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合助劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將硬硼鈣石和勃姆石混合均勻，580-660°C煅燒2-4h，粉碎，過(guò)100-150目篩，加適量 的水打漿制成濃度為50-60%的漿液，然后用15%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5.5-6.5，微波處理 20-30min，再用飽和氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌25-35min，再用20%氫氧化鈉溶 液調(diào)節(jié)漿液PH至8-9，超聲波處理15-25min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干； (2) 將步驟（1)制得的粉體與海貝泥、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚、磷酸三甲酚酯、硼酸三甲 酯一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，1500-2000r/min高速攪拌4-8min，再加入三聚氰 胺氰尿酸鹽、1，2_丙二醇碳酸酯、霍霍巴油、環(huán)烷酸鎂，1000-1500r/min高速攪拌5-10min， 最后加入余下原料，800-1200r/min高速攪拌6-9min，出料，烘干，粉碎，過(guò)100-150目篩即 可。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套料用改性硬硼鈣石及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：硬硼鈣石25-40、勃姆石18-32、1,2-丙二醇碳酸酯4-7、霍霍巴油5-8、環(huán)烷酸鎂1-2、蘋果酸鑭1-2、海貝泥5-10、磷酸鋅4-8、三聚氰胺氰尿酸鹽3-6、羊毛脂蠟醇聚氧丙烯醚2-3、磷酸三甲酚酯5-10、硼酸三甲酯4-8、對(duì)叔丁基鄰苯二酚1-2、復(fù)合助劑3-6。本發(fā)明改性硬硼鈣石阻燃效果好，添加了該產(chǎn)品，聚合物的煙密度和毒性氣體可以大幅度減少，同時(shí)不產(chǎn)生刺激性鹵化氫氣體，安全環(huán)保，應(yīng)用范圍廣。
【IPC分類】H01B3/02, H01B7/295, H01B13/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105448405
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510926685
【發(fā)明人】陳亦峰, 彭永領(lǐng)
【申請(qǐng)人】中冠電纜有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日