一种防火电缆封堵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防火电缆封堵及其制备方法，属于电缆封堵技术领域，所述封堵包括以下原料:硅橡胶、阻燃颗粒、三氧化二锑、羟基硅油、硫化促进剂，将制备封堵的原料进行混料，再进行混炼，进而挤压成型制备得到防火电缆封堵，其中，所述阻燃颗粒的原料包括氢氧化镁、微晶纤维素、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾，制备出内核后，硅烷偶联剂改性微晶纤维素并于内核表面形成外壳，制备得到的封堵不仅具有较高的品相，还具有优异的防火性能，延长防火时效。

【技术实现步骤摘要】
一种防火电缆封堵及其制备方法
本专利技术涉及电缆封堵
，尤其涉及一种防火电缆封堵及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着电网建设的加快，配电电缆线路的广泛应用，电缆保护管出口的封堵情况也暴露出许多问题，由此带来的电缆绝缘损坏造成线路跳闸时有发生，直接影响着线路的安全运行，给设备和人身安全造成隐患。所以根据实际情况，在电缆通过易燃、易爆、高温及其它有火灾危险的区域时，均应实施电缆阻火分隔。传统防火封堵材料及施工基本采用防火包、防火泥、防火涂层板、无机堵料等作为防火封堵材料，对需要的部位进行填充式封堵，外观上满足了封堵要求，但实际使用过程中问题逐渐暴露，传统材料及施工工艺使封堵部位只能减慢火灾的蔓延，而不能彻底阻止火灾蔓延，并且存在不防潮、不耐水、不耐腐蚀、怕鼠咬、码放易坍塌、有效期短等缺点，3-5年后防火性能降低甚至失效，仍然没有达到减少损失的问题。目前，出现了一种新型电缆封堵头，采用柔性密封橡胶件对管道进行封堵。原理是将橡胶封堵头放进电缆管中，然后拧紧连接件的螺栓，迫使柔性密封件变形，柔性密封件的内圈周面贴紧在电缆表面，而柔性密封件的外圆周面贴紧在电缆管内壁，从而在电缆管内外形成密封，解决了耐水防潮、耐腐蚀、防虫蚁、有效期长的问题，但是橡胶的熔点偏低，不能很好的阻止火灾蔓延。所以，目前急需一种电缆封堵，不仅具有防火、阻燃的作用，还具有效期长、延长防火时效的特点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种防火电缆封堵及其制备方法，制备得到的封堵不仅具有较高的品相，还具有优异的防火、阻燃性能，还有、延长防火时效的特点。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种防火电缆封堵，所述封堵包括以下重量份原料：100-150份硅橡胶、60-80份阻燃颗粒、10-15份三氧化二锑、6-8份羟基硅油、5-7份硫化促进剂，所述阻燃颗粒的原料包括氢氧化镁、微晶纤维素、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾。进一步，所述封堵包括以下重量份的原料：120份硅橡胶、70份阻燃颗粒、13份三氧化二锑、7份羟基硅油、6份硫化促进剂。进一步，所述阻燃颗粒包括以下重量份的原料：50-60份氢氧化镁、30-40份微晶纤维素、10-20份氧化铝、20-40份碳化硅、5-10份铂化合物、5-10份硝酸钾。进一步，所述阻燃颗粒为内核-外壳的双层球形颗粒，所述内核主要是氢氧化镁、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾形成的球形颗粒，所述外壳是由微晶纤维素经硅烷偶联剂改性后于内核表面形成的。进一步，所述阻燃颗粒粒径为0.4-0.6mm。本专利技术还公开了一种防火电缆封堵的制备方法，如下：原料处理：称取原料硅橡胶、阻燃颗粒、三氧化二锑、羟基硅油、硫化促进剂，并将硅橡胶分成两份；将三氧化二锑与3wt％的硬脂酸混合，水浴加热至70℃，搅拌反应40min后，加入2wt％的氯化石蜡，以50kHz的频率超声波分散20min后，得到活化后的三氧化二锑待用；混料：将硅橡胶于60-70℃的烘房内烘软后切成小块胶料后，取60％的硅橡胶与阻燃颗粒、活化后的三氧化二锑、羟基硅油混合均匀，投入80-100目网筛的混炼机内；混练：将混合均匀的原料于40～50℃的温度下进行第一次混练，15-20min后，加入剩余的40％的硅橡胶、硫化促进剂，于70-80℃下进行第二次混练，5-15min得到胶料；挤压成型：将胶料经挤出机挤出，控制机筒温度100-105℃，机头挤出温度110℃-115℃，冷却后得到电缆封堵。进一步，所述阻燃颗粒的制备步骤如下：将微晶纤维素加入到3Wt％的盐酸与2wt％的硫酸混合溶液中，升温至40℃搅拌10min后，加入硅烷偶联剂和内核颗粒搅拌均匀，并于60℃恒温条件下超声波处理40min，超声波处理完成后于负压箱内静置2-3h，然后于180℃温度下干燥20-30min，再取出进行蒸馏水洗涤，洗涤完成后于80℃的烘箱内干燥，得到具有内核-外壳结构的阻燃颗粒。进一步，所述阻燃颗粒的内核制备步骤如下：将硝酸钾粉末、氢氧化镁粉末于60℃下干燥20-30min后，与碳化硅、氧化铝、铂化合物混合均匀，制备成为含水量为20-30％的糊状物，再加入聚维酮，于70-80℃下以400-600rpm的速率搅拌至含水量为5-8％后进行过筛，制得湿颗粒，将湿颗粒于100℃的温度下干燥1-2h得到干颗粒，将干颗粒投入整粒机中整粒得到内核颗粒。进一步，所述阻燃颗粒的内核制备步骤中，负压箱内压强为(-10)-(-5)MPa。进一步，所述阻燃颗粒的内核制备步骤中，氢氧化镁、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾的总质量与聚维酮的质量比为15：1。本专利技术提供的一种防火电缆封堵及其制备方法，具有以下有益效果：一、硅橡胶不仅具有优越的耐老化性能，还具有憎水、密封性持久等特点，制备成为封堵后可以起到密封电缆的效果，但硅橡胶的耐高温性能较差，添加三氧化二锑、阻燃颗粒一起混练，提高制备的封堵的防火性能。二、三氧化二锑的表面与硬脂酸和氯化石蜡产生化学结合，将三氧化二锑活化，但不改变三氧化二锑的晶体结构，使三氧化二锑更加均匀，易于分散；阻燃颗粒的原料大部分为粉状物，直接投进与硅橡胶进行混练时也不易分散，易结团，造成制备得到的封堵品相下降且起不到防火效果，所以将这些原料制备成球形颗粒，在混练时易分散，易被挤出，不会造成胶料堵塞的情况，也避免了颗粒过大造成封堵的粗糙颗粒感和品相下降。三、阻燃颗粒采用的是内核-外壳双层结构，用微晶纤维素作为外壳，取氢氧化镁、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾采用湿法造粒的方法制备的颗粒作为内核。内核原料作为阻燃剂时均有一定的缺陷，如氢氧化镁的阻燃效率较低，并且表面呈现亲水疏油性质，难以均匀的分散于有机聚合物中；碳化硅的致密性不好，与硅橡胶混合后制备的封堵表面易出现微孔，致密性较差；氧化铝虽然熔点较高，起到阻燃作用，但是不能阻止传热，而铂化合物价格较昂贵，所以以上物质均不能单一使用。将以上这些阻燃剂按照一定的配比混合使用，可以避免这些缺点，但是上述内核原料不易复合在一起，易粉化，添加具有粘结作用的聚维酮，不仅使内核原料粘接在一起，且更容易成型制备成具有阻燃效果的内核颗粒，可以起到良好的阻燃效果。微晶纤维素几乎不溶于水，并且分散性较差，利用盐酸、硫酸的混合溶液处理后与硅烷偶联剂、内核颗粒共混，再采用超声波处理，使微晶纤维素的表面有机化改性，提高了微晶纤维素的再分散性，在干燥过程中，微晶纤维素于内核颗粒表面聚集，通过氢键作为而团聚形成外壳。而形成的微晶纤维素外壳硬度较高，不仅可以防止内核的阻燃剂在挤出成型阶段不被粉碎，还可以防止在使用过程中阻燃剂失效，并且微晶纤维素的热稳定性较高，在高温天气下不易被破坏，而200℃左右受热脱水，延长防火时效，当温度达到200℃以上时暴露出内核的阻燃物，起到有效的防火阻燃作用。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术进行详细说明：实施例1：阻燃颗粒的制备一：本实施的制备方法步骤如下：首先按以下重量份称取原料：50份氢氧化镁、30份微晶纤维素、20份氧化铝、30份碳化硅、6份铂化合物、7份硝酸钾、7.5份聚维酮。制备内核：将硝酸钾粉末、氢氧化镁粉末于60℃下干燥20min后，与碳化硅、氧化铝、铂化合物混合均匀，加入去离子水，制备成为含水量为20％的糊状物，再加入聚维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火电缆封堵，其特征在于，所述封堵包括以下重量份原料：100‑150份硅橡胶、60‑80份阻燃颗粒、10‑15份三氧化二锑、6‑8份羟基硅油、5‑7份硫化促进剂，所述阻燃颗粒的原料包括氢氧化镁、微晶纤维素、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾。

【技术特征摘要】
1.一种防火电缆封堵，其特征在于，所述封堵包括以下重量份原料：100-150份硅橡胶、60-80份阻燃颗粒、10-15份三氧化二锑、6-8份羟基硅油、5-7份硫化促进剂，所述阻燃颗粒的原料包括氢氧化镁、微晶纤维素、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾。2.根据权利要求1所述的一种防火电缆封堵，其特征在于，所述封堵包括以下重量份的原料：120份硅橡胶、70份阻燃颗粒、13份三氧化二锑、7份羟基硅油、6份硫化促进剂。3.根据权利要求2所述的一种防火电缆封堵，其特征在于，所述阻燃颗粒包括以下重量份的原料：50-60份氢氧化镁、30-40份微晶纤维素、10-20份氧化铝、20-40份碳化硅、5-10份铂化合物、5-10份硝酸钾。4.根据权利要求3所述的一种防火电缆封堵，其特征在于，所述阻燃颗粒为内核-外壳的双层球形颗粒，所述内核主要是氢氧化镁、氧化铝、碳化硅、铂化合物、硝酸钾形成的球形颗粒，所述外壳是由微晶纤维素经硅烷偶联剂改性后于内核表面形成的。5.根据权利要求4所述的一种防火电缆封堵，其特征在于，所述阻燃颗粒粒径为0.4-0.6mm。6.根据权利要求1-5任一所述的一种防火电缆封堵的制备方法，其特征在于，制备方法如下：原料处理：称取原料硅橡胶、阻燃颗粒、三氧化二锑、羟基硅油、硫化促进剂，并将硅橡胶分成两份；将三氧化二锑与3wt％的硬脂酸混合，水浴加热至70℃，搅拌反应40min后，加入2wt％的氯化石蜡，以50kHz的频率超声波分散20min后，得到活化后的三氧化二锑待用；混料：将硅橡胶于60-70℃的烘房内烘软后切成小块胶料后，取60％的硅橡胶与阻燃颗粒、活化后的三氧化二锑、羟基硅油混合均匀，投入80-100目网筛的混炼机内；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可心，丁云天，黄众，李士华，
申请(专利权)人：杭州博源电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33