一种新型阻燃耐候电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种新型阻燃耐候电缆，包括至少一根导电单元，包覆在导电单元外的中护套层、以及包覆在中护套层外的外护套层，所述导电单元包括线芯、包覆在线芯外的云母层、包覆在云母层外的防火绝缘层，所述外护套层由聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯和膨胀型阻燃剂为原料制备而成。本发明专利技术电缆在燃烧时低烟，并具有较强的阻燃和耐候、抗老化性能。

A new flame retardant and weather resistant cable

【技术实现步骤摘要】
一种新型阻燃耐候电缆
本专利技术涉及电线电缆领域，尤其涉及一种新型阻燃耐候的电缆。
技术介绍
随着我国工业化水平的提高,电线电缆的用量迅速增加,因电线电缆事故引起的火灾成大幅上升趋势。近几年来的火灾原因调查统计表明,60％～70％的火灾是由电气设备的事故引起,而大部分电气设备的问题出现在电线电缆上,因此电线电缆的防火问题逐渐引起了国内外消防部门的高度重视。为减少电线电缆火灾所造成的损失,相继研制开发了阻燃电缆、耐火电缆、低烟低卤阻燃电缆、低烟无卤阻燃电线电缆等新品种。我们把这一类具有防火功能的电线电缆统称为防火电缆,即防火电缆是指在火灾条件下具有能直接或间接减少火灾损失特性的一类电线电缆。阻燃电缆是最早研制出的防火电缆品种之一。具有如下特性：在规定条件下试样被燃烧,撤去火源后,火焰在试样上的蔓延仅局限在规定范围内并且能自行熄灭,即具备阻止或延缓火焰蔓延的能力。所以，在火灾情况下,阻燃电缆能有效的防止火焰沿电缆槽沟、电缆竖井等电缆敷设密集部位迅速蔓延而扩大火灾范围。现有技术中，电线电缆一般使用塑料、橡胶等高分子材料进行包覆,其典型的阻燃处理方法有以下几种：(1)利用含卤素,尤其是含氟、氯、溴的阻燃塑料、橡胶作绝缘层和护套,这是应用最普遍的阻燃处理方法；采用这种方法，最大的弊端在于这一类电线电缆在火灾条件下会产生大量烟气,使火灾现场的可见度很低,使被困人员不能看清消防通道及逃生指示牌,甚至可见度降低到连楼梯也很难找到的地步,导致火灾现场人员逃生困难,伤亡大幅增加；同时由于可见度太低也影响到消防队员的火场搜救和灭火战斗。1990年至1997年公安部火灾统计资料表明：火灾造成的人员死亡事故中，约有60％～80％是被烟气熏死的而不是被烧致死的。(2)利用无机阻燃剂。如将Al(OH)3、Mg(OH)2、ZnB4O7、磷化物等添加到高分子聚合物中,用以提高其阻燃性能,这种方法在无卤阻燃电缆中应用较为普遍。在电缆料加工时，加入大量的无机阻燃剂有可能导致混合不均匀等弊端，从而影响加工的难度，又有可能影响到电缆料的机械性能，影响到成品的质量。(3)使用膨胀型阻燃剂。膨胀型阻燃剂最早被专利技术是在阻燃涂料领域，用于木材的阻燃。上世纪八十年代，意大利camino教授对膨胀型阻燃剂做了细致的研究，并将其应用于通用聚合物材料中。众所周知，膨胀阻燃剂的酸源、碳源与气源三者同时存在才能发挥良好的阻燃效率，缺一不可。现有技术中，膨胀型阻燃剂体系往往是多组分混合，就容易出现混合不均导致各组分在聚合物中分散不均匀的现象，导致阻燃效率降低或者阻燃结果不稳定。另外，电缆一般都会铺设在户外，尤其是铺设在紫外光照射强烈或阴暗潮湿等环境恶劣之处，因此增加电缆尤其是外包电缆料的耐候性是一个亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型阻燃耐候电缆，使得该电缆在燃烧时低烟，并具有较强的阻燃和耐候、抗老化性能。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种新型阻燃耐候电缆，包括至少一根导电单元，包覆在导电单元外的中护套层、以及包覆在中护套层外的外护套层，所述导电单元包括线芯、包覆在线芯外的云母层、包覆在云母层外的防火绝缘层，其特征在于所述外护套层由聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯和膨胀型阻燃剂为原料制备而成。优选的，所述云母层为2-4层。优选的，所述防火绝缘层的材质为无卤阻燃的交联聚乙烯。优选的，所述中护套层中包含防火填充物。优选的，所述防火填充物为岩棉绳。优选的，所述线芯为铜导体。优选的，所述膨胀型阻燃剂采用下列方法制得：(1)取1-[3-(二甲氧基甲基硅烷基)丙基]-哌嗪，加入乙醇，搅拌均匀后加入聚磷酸铵，在回流温度下搅拌反应至无氨气放出，停止加热，取出反应产物，烘干后得中间体，备用；所述1-[3-(二甲氧基甲基硅烷基)丙基]-哌嗪与聚磷酸铵的质量比为1:14-16；(2)取三聚氯氰，加入到四氢呋喃中，搅拌使其充分溶解后加入中间体，缓慢滴加NaOH水溶液至上述溶液，75℃下反应10小时，滤过，取固体物、洗涤、干燥即得；所述三聚氯氰与中间体的质量比为1:4-6。优选的，所述制备外护套层的主要原料之间的质量配比为：聚乙烯100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物80份、氯磺化聚乙烯20份、膨胀型阻燃剂50份。均匀混合后,在双辊混炼机上混炼,混炼温度为120-150℃,不断翻滚混料，混炼20-30min。优选的，所述外护套层的制备过程中还使用到加工助剂，所述加工助剂包括润滑剂、抗氧剂。本专利技术的有益技术效果主要体现在如下几个方面：1.本专利技术电缆具有良好的阻燃性能。2.本专利技术电缆在燃烧时少烟。3.采用新型单组分膨胀型阻燃剂，能有效克服传统膨胀型阻燃体系多组分混合不均匀的弊端。4.采用新型单组分膨胀型阻燃剂，能有效克服传统膨胀型阻燃体系中聚磷酸铵容易吸水的弊端，增加电缆料的防水性。5.采用新型单组分膨胀型阻燃剂，在阻燃剂的支链上引入硅元素，增强了电缆料的阻燃效果和机械强度。6.本专利技术电缆所使用的电缆料具有较强的耐候性能，能有效防止老化。本专利技术的技术效果可以通过下列试验进行证明。试验例1本专利技术阻燃耐候电缆的性能检测1.1测试方法1.1.1样品按实施例3方法自制。1.1.2方法和标准按国家标准《阻燃和耐火电缆通则》(GB/T19666-2005)进行检测。1.2测试结果1.2.1阻燃性能本专利技术单芯电缆，试样烧焦不超过距夹具下缘50-540mm的范围之外，符合标准要求。本专利技术多芯电缆，停止供火后试样上的有焰燃烧时间低于1小时，分别达到ZA(试样非金属材料体积7L/m)、ZB(试样非金属材料体积3.5L/m)级,符合标准要求。1.2.2低腐蚀性能PH加权值≥4.3，电导率加权值≤10μs/mm，符合标准要求。1.2.3低烟性能最小透光率≥60％，符合标准要求。试验例2本专利技术外护套层所用电缆料的阻燃性能测试2.1测试方法2.1.1样品本专利技术电缆料按实施例1、2自制，通过平板硫化机热压成型，制备3mm厚度样板。通过冲片机冲片成UL94垂直燃烧样条、LOI样条。无机阻燃电缆料按对比例1自制,通过平板硫化机热压成型，制备3mm厚度样板。通过冲片机冲片成UL94垂直燃烧样条、LOI样条。传统膨胀阻燃电缆料按对比例2自制,通过平板硫化机热压成型，制备3mm厚度样板。通过冲片机冲片成UL94垂直燃烧样条、LOI样条。2.1.2方法极限氧指数(LOI)：采用ASTMD2863标准，在氧指数测定仪测量。尺寸为100＊65＊3mm3。垂直燃烧试验：依据UL94标准，在水平垂直燃烧测定仪测定。尺寸为130＊65＊3mm3。2.2结果测试结果见表1，结果表明本专利技术电缆料垂直燃烧实验达到UL94V-0级，极限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型阻燃耐候电缆，包括至少一根导电单元，包覆在导电单元外的中护套层、以及包覆在中护套层外的外护套层，所述导电单元包括线芯、包覆在线芯外的云母层、包覆在云母层外的防火绝缘层，其特征在于所述外护套层由聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯和膨胀型阻燃剂为原料制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型阻燃耐候电缆，包括至少一根导电单元，包覆在导电单元外的中护套层、以及包覆在中护套层外的外护套层，所述导电单元包括线芯、包覆在线芯外的云母层、包覆在云母层外的防火绝缘层，其特征在于所述外护套层由聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯和膨胀型阻燃剂为原料制备而成。


2.根据权利要求1所述一种新型阻燃耐候电缆，其特征在于所述云母层为2-4层。


3.根据权利要求2所述一种新型阻燃耐候电缆，其特征在于所述防火绝缘层的材质为无卤阻燃的交联聚乙烯。


4.根据权利要求3所述一种新型阻燃耐候电缆，其特征在于所述中护套层中包含防火填充物。


5.根据权利要求4所述一种新型阻燃耐候电缆，其特征在于所述防火填充物为岩棉绳。


6.根据权利要求5所述一种新型阻燃耐候电缆，其特征在于所述线芯为铜导体。


7.根据权利要求1-6任一项所述一种新型阻燃耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏谊，蒋靖，史界红，刘文，
申请(专利权)人：无锡裕德电缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32