申请/专利权人：天津市天鸿祥线缆有限公司

申请日：2024-02-07

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117720789B

主分类号：C08L25/06

分类号：C08L25/06;H01B7/295;H01B9/00;C08L83/07;C08L33/04;C08L23/06;C08K5/55;C08K5/5399;C08K9/04;C08K3/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明公开了电力电缆制备技术领域的一种低烟无卤防火阻燃电力电缆及制备方法。本发明采用六氯环三磷腈为母核制备了一种复合阻燃剂，具有氮磷硼和氮磷硫协效阻燃性能，其与复合改性羟基磷灰石相互作用，在高温下快速膨胀形成炭层，实现防火隔热。阻燃剂分子中的螺环和噻二唑等稠杂环结构，增强了分子刚性，提升了电缆材料的热稳定性和机械强度，含有的邻氰基在热作用下可自交联，生成三嗪和酞菁结构，提高电缆材料的热稳定性，增加黏度，降低熔滴风险。通过柠檬酸钾和醋酸锌对羟基磷灰石进行改性，能促进阻燃层膨胀，催化聚合物交联，加速阻燃层炭化，有效控制烟气扩散。本发明制备的电缆材料具有低烟无卤、快速成炭、防火阻燃的优点。

主权项：1.一种低烟无卤防火阻燃电力电缆，其特征在于：包括缆芯和外部层，所述外部层由依次从内到外的阻燃层和保护层组成，所述阻燃层中相互间隔并平行设置四根缆芯，所述缆芯由依次从内到外的铜芯导体、绝缘层、屏蔽层组成，所述缆芯和外部层之间设置有填充层；所述阻燃层包括如下重量份的组分：聚苯乙烯80-100份、甲基乙烯基硅橡胶30-40份、丙烯酸酯橡胶20-25份、超高分子量聚乙烯12-18份、复合阻燃剂7-10份、复合改性羟基磷灰石5-8份；所述复合阻燃剂通过以下步骤制备：S1、室温下将六氯环三磷腈溶解于四氢呋喃中，在氮气氛围下，缓慢加入4-1H-四唑-1-基苯胺和三乙胺，加入完成0.5h后升温至60-75℃继续反应5-8h，反应结束，过滤，滤液旋蒸，除去四氢呋喃，得到中间体I；S2、将异喹啉-1,3,4-三酮加入反应釜中，加入1,4-二氧六环和劳森试剂，加热至回流，反应1-2h，降至室温，再加入所述中间体I，升温至65-80℃继续反应2-5h，用硅藻土过滤，滤液旋蒸，除去1,4-二氧六环，得到所述中间体II；S3、将3,4-二氰基苯硼酸频哪醇酯加入到浓度为1.5molL的氢氧化钠的乙醇溶液中，0.5h后加入所述中间体II，混合均匀，60-100℃反应5-8h，过滤，滤液旋蒸，除去乙醇，再于80-120℃真空烘箱干燥1-2h，得到所述复合阻燃剂；所述六氯环三磷腈、4-1H-四唑-1-基苯胺、三乙胺、异喹啉-1,3,4-三酮、劳森试剂、3,4-二氰基苯硼酸频哪醇酯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醇的用量比例为：（0.95-1）mol：（6-6.05）mol：（6-6.1）mol：（1.45-1.5）mol：（4.5-5）mol：（1.2-1.3）mol：（180-200）mL：（200-250）mL：（250-300）mL；所述复合改性羟基磷灰石通过以下步骤制备：A、在反应装置中加入羟基磷灰石，再加入1.5molL的柠檬酸钾溶液，超声30-60min，静置10-15h，用去离子水洗涤3次，然后在60-80℃烘箱内干燥12-24h，得到柠檬酸钾改性羟基磷灰石；B、将所述柠檬酸钾改性羟基磷灰石加入反应装置中，再加入1.5molL的醋酸锌溶液，超声30-60min，静置12-18h，取出后用去离子水洗涤3次，在40-50℃烘箱内干燥24-48h，得到所述复合改性羟基磷灰石；所述羟基磷灰石、柠檬酸钾溶液、醋酸锌溶液的用量比例为（5-8）g：（40-60）mL：（50-80）mL。

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