一种高性能复合防火电缆及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能复合防火电缆及其制作方法，该电缆一种高性能复合防火电缆，包括多个电缆内芯，以及多股电缆内芯外依次包覆的陶瓷纤维耐火带、第二硅橡胶复合材料阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；多股电缆内芯相互对称设置，每股电缆内芯均包括导体芯组，以及导体芯组外依次包覆的第一硅橡胶复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；在多股电缆内芯相互之间，以及电缆内芯1与陶瓷纤维耐火带之间均填充有阻燃填充料；本电缆的耐火试验不仅满足国标GB/T19216的要求；还可满足英国BS6387标准中规定的C级、W级和Z级的要求；试验过程中，电缆既不短路也不开路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机信号数据电缆，具体是一种高性能复合防火电缆及其制作 方法。
技术介绍
随着国民经济的迅速发展，电缆的使用量和铺设密集程度越来越高，近年来由电 气引起的火灾逐年增多，而其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。在火灾 中，由于电缆起火蔓延而释放出的腐蚀性及有毒气体、产生的大量烟雾等所造成的"二次灾 害"，已引起人们的重视，因此有关部门对电缆防火、阻燃等特性的要求也越来越高，不仅要 求电缆线路具有高的可靠性，而且要求它对周围环境的安全性。GB50217- 94《电力工程 电缆设计规范》已把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施，明确规定在某些 场所应选用阻燃电缆或其它类型的防火电缆。 就目前而言，电缆行业习惯将阻燃、耐火、低烟低卤或低烟无卤型阻燃电缆统称为 防火电缆。然而，这些产品因其性能指标、制造技术的不同，其应用的范围也不同。普通的 阻燃电线电缆不易着火或着火后燃烧仅局限在一定范围之内，因此它能抑制火焰蔓延，可 以提高整条电缆线路的防火水平，通常用于电缆敷设密集程度较高的空旷而通风良好的场 所。耐火电缆的主要特点是在着火燃烧的情况下仍能保持一定时间的安全运行，以保证火 灾时消防、报警系统、应急供电回路等都能继续通电，使救灾工作能够正常进行。而低烟低 卤、低烟无卤型阻燃电缆在燃烧时产生的烟雾和有害气体较少，可以将"二次灾害"带来的 损失减至较低程度，因此适用于要求比较高的地铁、隧道、船舶和车辆、发电站以及重要的 高层建筑等。但这几种电缆在火势凶猛、风力强劲、高温、高压情况下就失去了它的正常特 性而不能满足使用要求，因为它们多为有机材料，在着火情况下容易燃烧，并发出很多热 量，加速电缆的燃烧。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以解决上述背景 技术中提出的问题。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： 一种高性能复合防火电缆，包括多个电缆内芯，以及多股电缆内芯外依次包覆的陶瓷 纤维耐火带、第二硅橡胶复合材料阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；多股电缆内 芯相互对称设置，每股电缆内芯均包括导体芯组，以及导体芯组外依次包覆的第一硅橡胶 复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；在多股电缆内芯相互之间，以及电缆内芯与陶瓷 纤维耐火带之间均填充有阻燃填充料； 所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土 150-250份、乙烯-醋酸乙烯共 聚物100-200份、聚醚改性硅油50-100份、炭黑30-50份、纳米氮化硅15-25份、玻璃纤维 15-25份、醋酸锡2-6份； 所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和第二硅橡胶复合材料阻燃层的材料相同，按照重量 份的组分为：有机硅橡胶废料30-60份、多聚磷酸铵20-30份、三聚氰胺10-20份、季戊四醇 20-30份、纳米氧化硅10-20份、纳米氮化硅5-10份、碳纳米管5-10份、焦磷酸铁2-8、硅烷 偶联剂2-8份； 所述第一纳米阻燃绝缘层和第二纳米阻燃绝缘层的材料相同，按照重量份的组分为： 水性丙烯酸树脂50-150份、纳米氮磷类膨胀阻燃剂2-10份、纳米氮化硼2-10份、纳米氧化 镁2-10份、纳米介孔分子筛2-10份、促进剂3-8份、增塑剂0. 5-1. 5份、防老剂1-4份。 作为本专利技术进一步的方案：所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土 180-220份、乙烯-醋酸乙烯共聚物140-160份、聚醚改性硅油70-80份、炭黑35-45份、纳 米氮化硅18-22份、玻璃纤维18-22份、醋酸锡3-5份。 作为本专利技术进一步的方案：所述陶瓷纤维耐火带由一层陶瓷硅胶和一层玻璃纤维 粘合而成，厚度为〇. 2-0. 5_，相邻层采用双向绕包的方式，每层重叠处间隔缠绕。 作为本专利技术进一步的方案：所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和/或第二硅橡胶复 合材料阻燃层，按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料40-50份、多聚磷酸铵24-26份、三聚 氰胺14-16份、季戊四醇24-26份、纳米氧化硅14-16份、纳米氮化硅7-8份、碳纳米管7-8 份、焦磷酸铁4-6份、硅烷偶联剂4-6份。 作为本专利技术进一步的方案：所述第一纳米阻燃绝缘层和/或第二纳米阻燃绝缘 层，按照重量份的组分为：水性丙烯酸树脂80-120份、纳米氮磷类膨胀阻燃剂5-7份、纳米 氮化硼5-7份、纳米氧化镁5-7份、纳米介孔分子筛5-7份、促进剂4-6份、增塑剂0. 8-1. 2 份、防老剂2-3份。 作为本专利技术进一步的方案：所述阻燃外护套采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体 制成。 作为本专利技术进一步的方案：所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土 200份、乙烯-醋酸乙烯共聚物150份、聚醚改性硅油75份、炭黑40份、纳米氮化硅20份、 玻璃纤维20份、醋酸锡4份。 作为本专利技术进一步的方案：所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和/或第二硅橡胶复 合材料阻燃层，按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料45份、多聚磷酸铵25份、三聚氰胺 15份、季戊四醇25份、纳米氧化硅15份、纳米氮化硅7. 5份、碳纳米管7. 5份、焦磷酸铁5 份、硅烷偶联剂5份。 作为本专利技术进一步的方案：所述第一纳米阻燃绝缘层和/或第二纳米阻燃绝缘 层，按照重量份的组分为：水性丙烯酸树脂100份、纳米氮磷类膨胀阻燃剂6份、纳米氮化硼 6份、纳米氧化镁6份、纳米介孔分子筛6份、促进剂5份、增塑剂1份、防老剂2. 5份。 -种高性能复合防火电缆的制作方法，具体步骤为： (1) 采用数根导体绞合成一根导体芯组，然后采用双层共挤工艺在导体芯组外自内向 外依次包覆第一硅橡胶复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；即得到单根电缆内芯； (2) 将数根电缆内芯合股成一股总缆，并用挤出工艺在一股总缆外面包覆阻燃填充料， 接着采用绕包工艺在阻燃填充料外绕包陶瓷纤维耐火带； (3) 采用三层共挤工艺，在陶瓷纤维耐火带外自内向外依次包覆第二硅橡胶复合材料 阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；即得到高性能复合防火电缆。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 本专利技术设计的高性能复合防火电缆的耐火试验不仅满足国标GB/T19216的要求，在 导体之间施加1000V电压，在火焰温度为950-1000°C的火焰中燃烧3h，电缆既不短路也不 开路。还可满足英国BS6387标准中规定的A级、B级和C级的要求，同时，在燃烧中还可耐 受水喷淋(W级）与抗机械冲击（X级、Y级、Z级）；试验过程中，电缆既不短路也不开路。本电缆符合阻燃A类，是阻燃的最高级别，阻燃性即为了熄灭、减少或抑制材料的 燃烧，通常在材料中添加阻燃剂，使得材料在燃烧时具有阻止或延缓火焰蔓延的性能。在外 火源消失的情况下，经过一段时间能够自熄。为达到阻燃A类要求，在结构设计上，采用陶 瓷纤维耐火带、阻燃外护套以及自制的硅橡胶复合材料阻燃层、纳米阻燃绝缘层和阻燃填 充料等材料来进行多重保护，使得产品的综合机械形成大幅提高。【附图说明】图1为高性能复合防火电缆的剖面图。图中：1-电缆内芯、11-导体芯组、12-第一硅橡胶复合材料阻燃层、13-第一纳米 阻燃绝缘层、2-阻燃填充料、3-陶瓷纤维耐火带、4-第二硅橡胶复合材料阻燃层、5-第二纳 米阻燃绝缘层、6-阻燃外护套。【具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能复合防火电缆，其特征在于，包括多个电缆内芯，以及多股电缆内芯外依次包覆的陶瓷纤维耐火带、第二硅橡胶复合材料阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；多股电缆内芯相互对称设置，每股电缆内芯均包括导体芯组，以及导体芯组外依次包覆的第一硅橡胶复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；在多股电缆内芯相互之间，以及电缆内芯与陶瓷纤维耐火带之间均填充有阻燃填充料；所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土150‑250份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物100‑200份、聚醚改性硅油50‑100份、炭黑30‑50份、纳米氮化硅15‑25份、玻璃纤维15‑25份、醋酸锡2‑6份；所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和第二硅橡胶复合材料阻燃层的材料相同，按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料30‑60份、多聚磷酸铵20‑30份、三聚氰胺10‑20份、季戊四醇20‑30份、纳米氧化硅10‑20份、纳米氮化硅5‑10份、碳纳米管5‑10份、焦磷酸铁2‑8、硅烷偶联剂2‑8份；所述第一纳米阻燃绝缘层和第二纳米阻燃绝缘层的材料相同，按照重量份的组分为：水性丙烯酸树脂50‑150份、纳米氮磷类膨胀阻燃剂2‑10份、纳米氮化硼2‑10份、纳米氧化镁2‑10份、纳米介孔分子筛2‑10份、促进剂3‑8份、增塑剂0.5‑1.5份、防老剂1‑4份。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周光亚，
申请(专利权)人：安徽德源电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34