一种高寿命防火环保电缆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高寿命防火环保电缆，包括导体(1)、胶带(2)、绝缘层(3)、编织层(4)和阻燃涂料层(5)，其中胶带(2)采用可陶瓷化的材料制作，绝缘层(3)采用辐照交联工艺制作，编织层(4)采用网状编织结构，阻燃涂料层(5)采用水性阻燃涂料。与现有技术相比，本发明专利技术电缆结构耐火性能可达到950℃，180min以上，电缆寿命比传统电缆提高了一倍，同时减少了电缆在燃烧时对人体产生的有毒气体，达到真正防火、高寿命、环保的目的。

A kind of long life fireproof and environmental protection cable and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高寿命防火环保电缆及其制备方法
本专利技术涉及电缆，尤其是涉及一种高寿命防火环保电缆及其制备方法。
技术介绍
目前，人们对快速传送数据、信息的需要，对计算机、文字处理机、电传、传感器和通讯设备的依赖显著快速地增加。新技术的出现使得这方面的设备联机和网络化成为可能，导致了通讯系统的综合发展。这些系统在特定领域的使用增加，如高层建筑，船舶、飞机、火车、钻井平台和矿山。为了连接这些电子元器件，需要在这些结构和领域中使用大量的电线和电缆。典型地，在空气调节系统和电线电缆管道中安装电线电缆是便利的应用。由于空调和电线电缆管道是通过这些装置连续的，绝缘和护套材料的安全性是基本要求，即要求这些材料有低的火焰传播和烟形成速度，以及在各种不利环境条件下执行不同的物理性能。电线电缆的寿命、防火、环保这个三个指标不仅是制约国内线缆企业竞争的因素之一，也和人民生命财产安全息息相关。早期由于技术水平有限，国家标准产品使用寿命只有25年，阻燃电缆依旧采用一些云母带结构，电缆着火时虽然能起到一定的阻燃效果，但是电缆燃烧时所产生的有毒气体依旧会对人体造成一定危害。目前的耐温阻燃电缆的绝缘层和护套层一般是将单一的阻燃剂与电缆料混合制成。大量使用的阻燃剂为卤素类阻燃剂，有不延燃性，但燃烧时生成大量烟雾和毒性气体，其量随燃烧温度增高而增大，故只能用于低温阻燃。新近使用的无卤素阻燃剂烟雾少，毒性小或无毒，但含有大量水合物质，温度高时由于脱水反应降低了电缆的物理、机械性能，所以阻燃温度也不能高。总之，由于使用单一的阻燃材料，电缆不是产生大量烟雾和有毒气体就是因脱水反应而降低电缆性能，从而影响电缆的阻燃温度和阻燃时间。众所周知，在我国南方地区由于雨水多，电缆沟或电缆隧道比较容易受到雨水冲刷潮湿，而传统的电缆沟内所采用的防火封堵材料的无机堵料或阻火包等产品，受到雨水冲刷后，易受潮变形，稳固性能差，阻火有效性能受到严重影响，难以达到阻燃、防火、防潮的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高寿命防火环保电缆。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高寿命防火环保电缆，包括由内而外依次包裹的导体、胶带、绝缘层、编织层和阻燃涂料层，所述的胶带采用纳米陶瓷硅胶带制作，纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶26-35份、二甲基硅二醇0.5-1.2份、硅烷偶联剂0.5-1.2份、纳米二氧化硅14-20份、纳米氢氧化钙8-13份、纳米三氧化二铝8-13份、纳米硅铝酸盐1.5-2.0份、橡胶消烟剂5-12份、过氧化物交联剂0.3-1.0份。进一步地，所述的纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶26-35份、二甲基硅二醇0.7-1.0份、硅烷偶联剂0.5-0.8份、纳米二氧化硅12-15份、纳米氢氧化钙8-10份、纳米三氧化二铝8-10份、纳米硅铝酸盐1.5-1.8份、橡胶消烟剂5-10份、过氧化物交联剂0.5-1.0份。进一步地，所述的导体由铜丝、铝丝或铝合金丝中的一种或多种组成。进一步地，所述的绝缘层的材料为辐照交联聚乙烯。进一步地，所述的编织层的结构为网状编织结构，材质为棉纱、芳纶丝或锦纶丝的一种或多种。进一步地，所述的阻燃涂料层采用水性阻燃涂料进一步地，所述的硅烷偶联剂为A-172或KH-845；所述的纳米二氧化硅的粒径小于2500目；所述的纳米硅酸铝的粒径小于2000目；所述的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)或硫化剂双二四；所述的橡胶消烟剂为环保型消烟剂，纯度大于99％。一种高寿命防火环保电缆的制备方法，包括以下步骤：(1)纳米陶瓷硅胶带的合成：按重量份，先将甲基乙基硅橡胶在开炼机上翻炼2-3min；然后依次加入二甲基硅二醇、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、纳米氢氧化钙、纳米三氧化二铝、纳米硅铝酸盐、橡胶消烟剂进行混炼，待原料充分混合后；加入过氧化物交联剂，再进行混炼4-8min；最后将混炼好的材料放置在玻璃丝布上，并与玻璃丝布通过碾压工艺使其粘连在一起，进行硫化工艺，得到纳米陶瓷硅胶带；(2)各层材料的包裹：先将所述的胶带绕包在所述的导体上，然后将所述的绝缘层均匀地挤包在所述的胶带外面，再将所述的编织层以网状编织的形式编织在所述的绝缘层的外面，最后所述的阻燃涂料层涂覆在编织层的外面，得到高寿命防火环保电缆。进一步地，步骤(1)中所述硫化工艺的温度为90-130℃。更进一步地，步骤(1)中所述硫化工艺的温度为100-120℃。与现有技术相比，本专利技术具有良好的防火性能和延长电缆使用寿命的作用，编织层的应用不仅提高了电缆的机械性能，更是增加的电缆的柔软性，为电缆的施工提供了便利，环保阻燃涂料的应用不提为电缆在提供一次防火的功效，而且改变了以往的挤出结构，同时也避免了在生产过程中对人体的二次伤害，彻底改变了以往阻燃防火电缆的不足之处。达到一次防火和二次防火、提高电缆寿命、增加机械性能、环保等效果，具体有以下优点：1、可在180min、950℃火焰下稳定工作，同时施加电压1000V的情况下保证了3A溶断器不溶断。2、导体长期允许工作温度为超过90℃。3、短路时(最长持续时间不超过5秒)，电缆导体的最高温度不超过165℃。4、电缆不受敷设落差限制，重量轻弯曲性能好。5、电缆安装维护简单方便，电缆敷设时环境温度不低于0℃，具有耐化学品腐蚀、耐高温及阻燃性、载流量大。6、由于采用辐照交联聚乙烯绝缘，电缆寿命比一般电缆提高了30-40年。附图说明图1为实施例1中高寿命防火环保电缆结构示意图；图中标号所示：导体1、胶带2、绝缘层3、编织层4和阻燃涂料层5具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种高寿命防火环保电缆，如图1所示，包括由内而外依次包裹的导体1、胶带2、绝缘层3、编织层4和阻燃涂料层5，胶带2采用纳米陶瓷硅胶带制作，纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶30份、二甲基硅二醇0.7份、硅烷偶联剂0.8份、纳米二氧化硅12份、纳米氢氧化钙10份、纳米三氧化二铝12份、纳米硅铝酸盐1.8份、橡胶消烟剂9份、过氧化物交联剂0.6份；绝缘层3采用辐照交联工艺制作；编织层4采用网状编织结构；阻燃涂料层5采用水性阻燃涂料。导体1由铜丝组成。绝缘层3的材料为辐照交联聚乙烯。编织层4为棉纱。一种高寿命防火环保电缆的制备方法，包括以下步骤：(1)纳米陶瓷硅胶带的合成：按重量份，先将甲基乙基硅橡胶在开炼机上翻炼2-3min；然后依次加入二甲基硅二醇、A-172硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、纳米氢氧化钙、纳米三氧化二铝、纳米硅铝酸盐、橡胶消烟剂进行混炼，待原料充分混合后；加入过氧化物交联剂过氧化二异丙苯(DCP)，再进行混炼5min；最后将混炼好的材料放置在玻璃丝布上，并与玻璃丝布通过碾压工艺使其粘连在一起，进行硫化工艺，得到纳米陶瓷硅胶带；其中，纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寿命防火环保电缆，包括由内而外依次包裹的导体(1)、胶带(2)、绝缘层(3)、编织层(4)和阻燃涂料层(5)，其特征在于，所述的胶带(2)采用纳米陶瓷硅胶带制作，纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶26-35份、二甲基硅二醇0.5-1.2份、硅烷偶联剂0.5-1.2份、纳米二氧化硅14-20份、纳米氢氧化钙8-13份、纳米三氧化二铝8-13份、纳米硅铝酸盐1.5-2.0份、橡胶消烟剂5-12份、过氧化物交联剂0.3-1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高寿命防火环保电缆，包括由内而外依次包裹的导体(1)、胶带(2)、绝缘层(3)、编织层(4)和阻燃涂料层(5)，其特征在于，所述的胶带(2)采用纳米陶瓷硅胶带制作，纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶26-35份、二甲基硅二醇0.5-1.2份、硅烷偶联剂0.5-1.2份、纳米二氧化硅14-20份、纳米氢氧化钙8-13份、纳米三氧化二铝8-13份、纳米硅铝酸盐1.5-2.0份、橡胶消烟剂5-12份、过氧化物交联剂0.3-1.0份。


2.根据权利要求1所述的一种高寿命防火环保电缆，其特征在于，所述的纳米陶瓷硅胶带包括以下质量份组份：甲基乙基硅橡胶26-35份、二甲基硅二醇0.7-1.0份、硅烷偶联剂0.5-0.8份、纳米二氧化硅12-15份、纳米氢氧化钙8-10份、纳米三氧化二铝8-10份、纳米硅铝酸盐1.5-1.8份、橡胶消烟剂5-10份、过氧化物交联剂0.5-1.0份。


3.根据权利要求1所述的一种高寿命防火环保电缆，其特征在于，所述的导体(1)由铜丝、铝丝或铝合金丝中的一种或多种组成。


4.根据权利要求1所述的一种高寿命防火环保电缆，其特征在于，所述的绝缘层(3)的材料为辐照交联聚乙烯。


5.根据权利要求1所述的一种高寿命防火环保电缆，其特征在于，所述的编织层(4)的结构为网状编织结构，材质为棉纱、芳纶丝或锦纶丝的一种或多种。


6.根据权利要求1或2所述的一种高...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦合超，袁海威，
申请(专利权)人：窦合超，
类型：发明
国别省市：河北;13