改性氢氧化铝、阻燃PE、制备方法及由该PE料制得的电缆与流程

专利2025-05-25  19


本发明涉及电线电缆领域,具体涉及一种改性氢氧化铝、阻燃pe、制备方法及由该pe料制得的电缆。


背景技术:

1、在线缆行业中,电缆料的选择对于电缆的性能和使用寿命至关重要,随着材料行业的发展,电缆料在保证其机械性能的同时阻燃性能也逐渐提高,目前市面上用于线缆行业的阻燃剂主要为磷系阻燃剂、硅系阻燃剂、无机金属阻燃剂和生物基阻燃剂等,但是单一组分的无卤阻燃剂面临着添加量大,阻燃效果低于含卤阻燃等问题,因此开发一种高效的阻燃剂十分必要。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足,本发明提出一种改性氢氧化铝、阻燃pe、制备方法及由该pe料制得的电缆,旨在解决目前线缆材料低烟阻燃性能不足的问题。

2、为实现上述目的,本发明提出改性氢氧化铝、阻燃pe、制备方法及由该pe料制得的电缆。一种改性氢氧化铝,所述改性氢氧化铝的制备材料至少包括含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂和氢氧化铝。

3、可选地,所述含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂的制备材料至少包括端羟基硅油、含有乙烯基的烷氧基硅烷、含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷和碱性催化剂。

4、可选地,所述端羟基硅油为分子链两端为羟基的硅烷,包括甲基苯基端羟基硅油、二甲基端羟基硅油和二苯基端羟基硅油中的一种或几种。

5、可选地,所述含有乙烯基的烷氧基硅烷为甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基乙烯基二乙氧基硅烷中的一种或几种。

6、可选地,所述含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷为γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种。

7、可选地,所述碱性催化剂为碱性阴离子交换树脂,包括强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂和强弱碱性混合体阴离子交换树脂中的至少一种。

8、一种阻燃pe,所述阻燃pe的配料以重量份计,包括:pe树脂10-30份;eva树脂5-20份;上述的改性氢氧化铝30-60份;抗氧剂0-1份;润滑剂0-2份;阻燃协效剂0-1份。

9、可选地,所述pe树脂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的至少一种。

10、可选地,所述eva树脂包括va含量为5%-33%的eva树脂。

11、可选地,所述改性氢氧化铝为40-50份。

12、可选地,所述抗氧剂为双(十八烷基)羟胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、双[3-[3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯基]2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷-3,9-二基双(2-甲基丙烷-2,1-二基)酯)、1,5,8,12-四[4,6-双(n-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷和n-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺中的至少一种。

13、可选地,所述阻燃pe还包括润滑剂,所述润滑剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类、金属皂类和脂肪醇类中的至少一种。

14、可选地,所述阻燃协效剂为硅系阻燃剂。

15、为了实现上述目的,本发明还提出一种阻燃pe的制备方法,包括以下步骤:制备改性氢氧化铝:将权利要求1或2所述的含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂和氢氧化铝通过表面吸附法制备得到改性氢氧化铝;

16、制备阻燃pe:将pe树脂、eva树脂、改性氢氧化铝、抗氧剂、润滑剂和阻燃协效剂预先混合均匀,再在密炼机中进行密炼,制备得到熔融共混物;将熔融共混物通过双螺杆机中进行造粒,随后进行风冷和震动筛分,最终获得阻燃pe。

17、可选地,所述改性氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:将端羟基硅油、含有乙烯基的烷氧基硅烷和含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷混合后加热搅拌,然后加入碱性催化剂进行非水解溶胶凝胶法合成含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂,将含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂加入到氢氧化铝粉体中进行干法改性,充分粉碎混合后得到改性氢氧化铝。

18、为了实现上述目的,本发明还提出一种pe电缆,该电缆由上述任一种阻燃pe的制备方法制得。

19、本发明的有益效果:在本发明中,通过合成改性氢氧化铝,使其表面含有大量的硅烷偶联剂分子,其有机基团与聚合物基体有良好的相容性,作为连接无机填料和聚合物的桥梁,提高了二者的相容性,此外,氢氧化铝表面活性增强,更容易在聚合物基体中分散,从而提高材料的稳定性和均匀性,实现了阻燃剂“少量高效”的阻燃效果,与阻燃协效剂复配使用可以降低其用量并达到优异的阻燃效果。

20、本发明还应用上述改性氢氧化铝制备阻燃pe,将pe树脂、eva树脂、改性氢氧化铝、抗氧剂、润滑剂和阻燃协效剂的混合组分混合均匀,通过添加改性氢氧化铝,不仅能够改善基体的相容性能,还可以pe材料的阻燃能力,提高阻燃效果,从而实现了对阻燃pe的复合改性,使其获得优异的阻燃性能。



技术特征:

1.一种改性氢氧化铝,其特征在于,所述改性氢氧化铝的制备材料至少包括含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂和氢氧化铝。

2.如权利要求1所述的改性氢氧化铝,其特征在于,所述含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂的制备材料至少包括端羟基硅油、含有乙烯基的烷氧基硅烷、含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷和碱性催化剂。

3.如权利要求2所述的改性氢氧化铝,其特征在于,所述端羟基硅油为分子链两端为羟基的硅烷,包括甲基苯基端羟基硅油、二甲基端羟基硅油和二苯基端羟基硅油中的一种或几种。

4.如权利要求2所述的改性氢氧化铝,其特征在于,所述含有乙烯基的烷氧基硅烷为甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基乙烯基二乙氧基硅烷中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的改性氢氧化铝,其特征在于,所述含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷为γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。

6.如权利要求2所述的改性氢氧化铝,其特征在于,所述碱性催化剂为碱性阴离子交换树脂,包括强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂和强弱碱性混合体阴离子交换树脂中的至少一种。

7.一种阻燃pe,其特征在于,所述阻燃pe的配料以重量份计,包括:

8.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述pe树脂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的至少一种。

9.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述eva树脂包括醋酸乙烯(va)含量为5%-33%的eva树脂。

10.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述改性氢氧化铝为40-50份。

11.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述抗氧剂为双(十八烷基)羟胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、双[3-[3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯基]2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷-3,9-二基双(2-甲基丙烷-2,1-二基)酯)、1,5,8,12-四[4,6-双(n-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷和n-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺中的至少一种。

12.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述阻燃pe还包括润滑剂,所述润滑剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类、金属皂类和脂肪醇类中的至少一种。

13.如权利要求7所述的阻燃pe,其特征在于,所述阻燃协效剂为硅系阻燃剂。

14.一种阻燃pe的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

15.如权利要求14所述的阻燃pe的制备方法,其特征在于,所述改性氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:

16.一种pe电缆,其特征在于,所述电缆由权利要求10的制备方法制得。


技术总结
本发明公开一种改性氢氧化铝,其制备材料至少包括少包括六方氮化硼、异丙醇、水合氯化铝、含甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂正丁醇、氨水和氢氧化铝。本发明提供的改性氢氧化铝具有高阻燃性能,适用于线缆行业。

技术研发人员:朱柳青,熊喜科,李经林,郑海梅,薄强龙
受保护的技术使用者:深圳市沃尔核材股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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