陶瓷化改性沥青绝缘带制造技术

本发明专利技术公开了陶瓷化改性沥青绝缘带，包括：甲组配方、乙组配方；所述甲组配方具有沥青100份、高聚物添加剂(5～50)份、低温烧结高温不熔陶瓷化粉(34～510)份的混合体；所述乙组配方具有沥青100份、高聚物添加剂(5～50)份、耐火纤维A(8～100)份、耐火纤维B(5～100)份、红磷或磷酸盐(4～45)份、金属水合物(1～45)份、金属氧化物(2～45)份、低熔点陶瓷化热熔粘合剂(23～144)份、憎水改性剂或可交联包覆剂(0～17)份的混合体。烧结点在450℃以下，软化点在950℃以上，可将就利用现行聚合反应釜、胶体磨、塑料压延机、分条机生产线，大规模实现产业化的技术经济性可行性强。

Ceramic Modified Asphalt Insulation Belt

The invention discloses a ceramized modified asphalt insulating tape, which comprises: a formula of group A and a formula of group B; the formula of group A includes a mixture of 100 parts of asphalt, 5-50 parts of polymer additive and 34-510 parts of low-temperature sintered high-temperature non-melting ceramic powder; the formula of group B has 100 parts of asphalt, 5-50 parts of polymer additive and resistance. Fire fiber A (8-100), refractory fiber B (5-100), red phosphorus or phosphate (4-45), metal hydrate (1-45), metal oxide (2-45), low melting point ceramic hot melt adhesive (23-144), hydrophobic modifier or cross-linking coating agent (0-17) were mixed. The sintering point is below 450 ~C and the softening point is above 950 ~C. It is technically and economically feasible to realize industrialization on a large scale by utilizing the existing production lines of polymerization reactor, colloid mill, plastic calender and slitter.

【技术实现步骤摘要】
陶瓷化改性沥青绝缘带
本专利技术属于云母绝缘带的替代产品与升级
，具体涉及一种能够在火灾环境下、低温烧结、高温不软、可转化为耐火绝缘陶瓷的新型功能材料,即陶瓷化改性沥青绝缘带。
技术介绍
目前,电力与电缆中所用的云母带虽然耐火，但是由于存在吸湿性强、易断裂、存在缠绕间隙,导致其绝缘性能远未达到期望值，其绝缘任务主要依靠高聚物基复合材料承担。虽然，广义的添加了填料的高聚物基复合材料，诸如复合工程塑料、涂料、粘合剂、密封剂、弹性体和发泡体，由于其质轻、易于加工成型、资源易得、价廉,而被广泛应用于高层建筑、航空航天、潜艇船舶、轨道交通、电子电力、信息工程、家用电器、机械、化工等各个领域。但是，由于绝大多数高聚物本身的易燃性，其优越性能及其用途还未得到充分挖掘。实际上，自高聚物诞生之日起，人们就一直在努力，通过在分子链上引入阻燃基团或在基料中添加阻燃剂等技术手段，以图改进高聚物的阻燃性或耐火性，并取得了显著的进展。例如，添加多溴联苯、多溴联苯醚与三氧化二锑，添加氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙，添加聚磷酸铵与季戊四醇、三聚氰胺等粉体，都可以使高聚物的阻燃性满足GB/T2406.2、GB/T24030、GB/T5169.16的要求，或满足UL94V0级、UL224的最高阻燃标准要求，或者满足电线电缆的最高阻燃标准的VW-1要求。但是，上述阻燃级别仍然难以满足现代超高层建筑、航空航天、轨道交通、潜艇船舶等领域更为严格的耐火标准要求。例如，达不到GB30624耐火设计的A级要求，也满足不了建筑电气防火规范中耐温950℃至少180min的要求。为此，在2007年前后，国内工程技术人员展开了用陶瓷化硅橡胶作为高聚物防火、耐火材料的研究。在2007～2013年间，有合格的陶瓷化硅橡胶产品面世，其产品可以通过BS6387标准的喷淋、震动、耐火试验，但是由于硅橡胶的拉伸强度、刚度太低和成本太高，且成瓷温度在600℃以上[1]，其应用范围和市场潜力的局限性难以突破[2,3]，至今陶瓷化硅橡胶产品没有大面积推广上市。在2013～2017年间，人们企图专利技术陶化聚烯径复合材料替代陶瓷化硅橡胶,例如:CN105348627A一种陶瓷化聚烯烃耐火电缆料；CN104558805A一种陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法；CN106336563A一种陶瓷化聚烯烃电缆料及其制备方法；CN105778239A一种陶瓷化聚烯烃耐火电缆料；CN105367965A耐火电缆用无卤阻燃陶瓷化聚烯烃电缆料及其制备方法；CN104744794A陶瓷化耐火聚烯径及其制备方法，等等。虽然，上述专利申请揭示了以下技术特征:a)所用聚烯烃包括低含氧基团的EVA、PE、PP、PS、PVC、乙烯-α-烯烃共聚物(α-丙烯，α-丁烯，α-己烯，α-辛烯)；b)所用瓷化料包括瓷化粉A、瓷化粉B、瓷化粉C、白陶土、滑石粉、云母粉、叶腊石、硼镁石、硅钙硼石、方解石、硅灰石、锂辉石、粘土、蒙脱土、陶土；c)所用阻燃剂包括Sb2O3、Al(0H)3、Mg(0H)2、碱式碳酸镁、高岭土、硼酸锌、硼酸铵、硼砂、硼酐、APP、红磷；d)所用助剂包括铂元素催化剂或过氧化物引发剂；e)其中瓷化粉A包括凹凸棒土、膨润土、蒙脱土、云母、玻纤、氧化铝纳米管、硅酸钙、硅灰石、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须、硼酸铝晶须、SiO2、Al2O3、氧化铁、MgO、ZnO、BaO、CaO、碳黑、水镁石、废陶瓷、镁橄榄石、锡铋合金、骨粉；f)其中瓷化粉B,未公开成分；g)其中瓷化粉C,未公开成分；h)其中高软化点玻璃号称为(700～800)℃，包括硅酸盐玻璃粉、硼酸盐玻璃粉、氧化钙玻璃粉、氧化铋玻璃粉，均未公开成份配比；i)其中低化点玻璃号称为(400～600)℃包括硅酸盐玻璃粉、硼酸盐玻璃粉、氧化钙玻璃粉、磷酸盐玻璃粉，均未公开成份配比。但是，笔者团队深入研究试验后发现，以上专利申请均存在市场难以容忍的以下缺陷：缺陷一只能适用于单纯的烃类基料，不能适用于广谱的高聚物，例如不适于高含氧基团的PA、PU、PET、PBT、PAA。缺陷二成瓷温度均高于500℃，导致燃烧产物只粉化而不成瓷。缺陷三陶瓷化聚烯烃的成瓷铅笔硬度均低于3H，甚至低于2H，工程应用价值低。缺陷四吸水性或水溶性太强，不利于应于电子电力绝缘领域，更不能适用于室外环境。缺陷五在高聚物被烧焦向陶瓷化转化过程中，容易液化熔塌、不能保持产品的原始形状。进一步研究还表明，之所以上述专利申请在功能设计上存在五大缺陷，陶瓷化聚烯烃产品在试验中仍未获得专家共识和客户的认可、缺乏市场实用性而至今无法产业化投产，是因为所用陶瓷化填料缺少足够量的、软化点低于500℃和熔点在950℃以上的“两端”关键重要组分——低温度烧结热熔粘合剂和超高温烧不垮的骨架。因此，有必要专利技术一类烧结点低于450℃、软化在950℃以下的高聚物基陶瓷化复合带，尤其是陶瓷化改性沥青绝缘带，以代替云母带，确保成瓷铅笔硬度达到4H或以上，并适用于电子电力绝缘领域、适用于室外环境、在火灾环境下可以保持制品原始的形状而不熔塌。参考文献[1]谢忠麟陶瓷化硅橡胶橡胶工业，2013年第60卷，2013-07-24[2]ALexanderG.ChengYB,BurfordRP,etal.FireResistantSiliconePolymerCompositions[P]US:USP7652090B2,2010-01-26[3]邵海彬，张其士，吴丽等可陶瓷化耐硅橡胶的制备与性能[J]南京工业大学学报(自然科学版)，2011.33(1)：48-51
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供陶瓷化改性沥青绝缘带，以确保可以代替云母带的同时，高聚物基陶瓷化复合带在火灾环境下可以转化为绝缘陶瓷，且成瓷温度低于450℃、成瓷铅笔硬度达到4H或以上、适用于电子电力绝缘领域、适用于室外环境、在火灾环境下可以保持制品原始的形状而不熔塌。为达上述目的，本专利技术的陶瓷化改性沥青绝缘带，按质量份数计量的组成包括：沥青100份、高聚物添加剂(5～50)份、低温烧结高温不熔陶瓷化粉(34～510)份的混合体；所述低温烧结高温不熔陶瓷化粉具有耐火纤维A(8～100)份、耐火纤维B(5～100)份、红磷或磷酸盐(4～45)份、金属水合物(1～45)份、金属氧化物(2～45)份、低熔点陶瓷化热熔粘合剂(23～144)份、憎水改性剂或可交联包覆剂(0～17)份的混合体、共融体均质物质或共晶体均质物质的至少一种，呈纤维状、粉末状或颗粒状的的至少一种，且预先经过改性剂表面改性或未经改性。进一步地,所述沥青包括：标号为10、30、50、70、90、110、130的沥青石油、煤沥青的至少一种。进一步地,所述高聚物添加剂包括：高聚物100份、烷烃油(4-10)份、抗氧剂(1-4)份；所述高聚物具有PE、PP、EVA、SBS、三元乙丙橡胶、丁氰橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶的至少一种；所述烷烃油具有沸点高于120℃的直链烷烃、芳烃、环烷烃的至少一种；所述抗氧剂具有抗氧剂412S、抗氧剂445、抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂H10的至少一种。进一步地,所述耐火纤维A包括：颗粒的长径比在(4～30)倍且直径在(0.3～30)μm范围内且主体成分为氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.陶瓷化改性沥青绝缘带，其特征在于按质量份数计量的组成包括：沥青100份、高聚物添加剂(5～50)份、低温烧结高温不熔陶瓷化粉(34～510)份的混合体；所述低温烧结高温不熔陶瓷化粉具有耐火纤维A(8～100)份、耐火纤维B(5～100)份、红磷或磷酸盐(4～45)份、金属水合物(1～45)份、金属氧化物(2～45)份、低熔点陶瓷化热熔粘合剂(23～144)份、憎水改性剂或可交联包覆剂(0～17)份的混合体、共融体均质物质或共晶体均质物质的至少一种，呈纤维状、粉末状或颗粒状的的至少一种，且预先经过改性剂表面改性或未经改性。

【技术特征摘要】
1.陶瓷化改性沥青绝缘带，其特征在于按质量份数计量的组成包括：沥青100份、高聚物添加剂(5～50)份、低温烧结高温不熔陶瓷化粉(34～510)份的混合体；所述低温烧结高温不熔陶瓷化粉具有耐火纤维A(8～100)份、耐火纤维B(5～100)份、红磷或磷酸盐(4～45)份、金属水合物(1～45)份、金属氧化物(2～45)份、低熔点陶瓷化热熔粘合剂(23～144)份、憎水改性剂或可交联包覆剂(0～17)份的混合体、共融体均质物质或共晶体均质物质的至少一种，呈纤维状、粉末状或颗粒状的的至少一种，且预先经过改性剂表面改性或未经改性。2.根据权利要求1所述的陶瓷化改性沥青绝缘带，其特征在于所述沥青包括：标号为10、30、50、70、90、110、130的沥青石油、煤沥青的至少一种。3.根据权利要求1所述的陶瓷改性沥青绝缘带，其特征在于所述高聚物添加剂包括：高聚物100份、烷烃油(4-10)份、抗氧剂(1-4)份；所述高聚物具有PE、PP、EVA、SBS、三元乙丙橡胶、丁氰橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶的至少一种；所述烷烃油具有沸点高于120℃的直链烷烃、芳烃、环烷烃的至少一种；所述抗氧剂具有抗氧剂412S、抗氧剂445、抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂H10的至少一种。4.根据权利要求1所述的改性沥青绝缘带，其特征在于所述耐火纤维A包括：颗粒的长径比在(4～30)倍且直径在(0.3～30)μm范围内且主体成分为氮化硅、氧化铝、碳化硅、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铝、磷酸镁、磷酸钙、磷酸铝和矿物棉的至少一种；所述主体成分是在均质物质中质量含量最大的那种化学成分。5.根据权利要求1所述的改性沥青绝缘带，其特征在于所耐火纤维述B包括：颗粒的长径比在(2～15)倍且直径在(0.1～5)μm范围内且主体成分为氮化硅、氧化铝、碳化硅、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铝、磷酸镁、磷酸钙、磷酸铝和矿物棉的至少一种；所述主体成分是在均质物质中质量含量最大的那种化学成分。6.根据权利要求1所述的改性沥青绝缘带，其特征在于所述红磷包括：有机物质包覆的或无机物质包覆的任意一种，且粒径在(3～35)μm范围内。7.根据权利要求1所述的改性沥青绝缘带，其特征在于所述磷酸盐包括：甲组磷酸盐、乙组磷酸盐的至少一组，或甲组磷酸盐和乙组磷酸盐的混合体；所述甲组磷酸盐具有由钠、钾、镁、...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖扬华，邓娇容，甘祖荣，常红丽，
申请(专利权)人：深圳市锦昊辉矿业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44