一种柔性矿物电缆及其制备方法技术

本申请涉及电缆的领域，一种柔性矿物电缆，包括导电线芯、绝缘层、阻燃层、外保护层，金属保护层，阻燃层包含耐高温柔性粘结剂、阻燃填料；耐高温柔性粘结剂包含纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、马来酰亚胺、2

【技术实现步骤摘要】
一种柔性矿物电缆及其制备方法


[0001]本申请涉及电缆的领域，更具体地说，它涉及一种柔性矿物电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]矿物绝缘电缆(MineralInsulatedCable)简称MI电缆。目前按结构特性可以分为刚性和柔性两种。
[0003]矿物绝缘电缆通常包括以下四部分：导电线心、绝缘层、密封护套、保护覆盖层。绝缘层用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数，起到绝缘作用。密封护套保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。
[0004]在电缆生产过程中，为保证电缆的圆整性，同时避免芯线之间的相互磨擦，需要在内层之间添加填充材料。
[0005]授权公告号为CN104591661B的专利技术专利公开了一种电缆用矿物填充材料及其制备方法，各组分及体积百分比如下：高铝水泥60％、石英粉15％，碳酸钙15％、硬脂酸钙1％、双氧水5％、锂基强化粉2％、聚丙烯纤维(PP)2％。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人认为，其采用高铝水泥作为胶体，将填充材料其他组份进行粘结固定得到的填充材料虽然具有较好的阻燃性的特性，但是水泥固结后无法弯折，导致该填充材料难以适用在柔性矿物电缆的生产上，具有一定的局限性。

技术实现思路

[0007]为了研发出一种具有较好阻燃性、柔性的电缆，本申请提供一种柔性矿物电缆及其制备方法。
[0008]第一方面，本申请提供一种柔性矿物电缆，采用如下的技术方案：一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯、绝缘层、阻燃层、外保护层，金属保护层，所述阻燃层由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂37
‑
46份、阻燃填料65
‑
75份；其中，所述耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末3.6
‑
4.7％、纳米氧化铝粉末2.2
‑
6.4％、氧化铟粉末0.4
‑
0.8％、氧化锑粉末0.4
‑
0.8％、纳米钛酸钡粉末1.7
‑
5.5％、六硼化镧纳米粉末0.8
‑
1.6％、马来酰亚胺3.4
‑
3.6％、2
‑
乙基乙酸锡0.7
‑
1.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6
‑
8.7％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
[0009]通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷胶体具有较好的耐高温性能，将其作为主体胶，使制备得到的耐高温柔性粘结剂具有较好的柔韧性、耐高温性，使阻燃层具有较好的弯折能力。在其中添加纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末，提高耐高温柔性粘结剂的耐高温性能。六硼化镧纳米粉末具有吸热隔热的特性，进一步提高耐高温柔性粘结剂的耐高温性能。
[0010]马来酰亚胺、2
‑
乙基己酸亚锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的组合物使纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末与聚
二甲基硅氧烷胶体具有较好的相容性，且使它们在聚二甲基硅氧烷胶体中分散均匀，不易析出。
[0011]可选的，所述耐高温柔性粘结剂中还包括重量百分比为3.3
‑
4.7％的多壁碳纳米管。
[0012]通过采用上述技术方案，多壁碳纳米管具有较好的强度与韧性，提高阻燃层的机械强度与韧性，使阻燃层具有阻燃的同时具有较好的韧性与机械强度。
[0013]可选的，所述多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管，所述改性多壁碳纳米管的制备方法如下：S1，改性剂的制备：称取重量份为50
‑
70份的甲酸浆子放入60
‑
80份水中蒸煮30
‑
40min后将甲酸浆子捞出，将液体继续蒸煮浓缩至重量份为10
‑
12份，将浓缩后的液体与重量份为5
‑
6份的质量浓度为1
‑
2％的氯化钙溶液混合搅拌，得到改性剂；S2，改性处理：将重量份为8
‑
10份的多壁碳纳米管浸泡在得到的改性剂中，再捞出干燥，得到改性多壁碳纳米管。
[0014]通过采用上述技术方案，假酸浆植株的种子名为假酸浆子，假酸浆子表面包裹有一层胶质，钙离子存在条件下可以改变胶分子的聚集状态，钙离子使胶质沉积在多壁碳纳米管便面。胶质中含有大量的氢键、羧基、羟基，胶质通过这些特性，胶质表面可与可与聚二甲基硅氧烷胶体发生缔合，从而提高多壁碳纳米管在耐高温柔性粘结剂中的相容性。
[0015]可选的，所述改性多壁碳纳米管的制备方法的S2中，干燥时采用的干燥方法为冷冻干燥。
[0016]通过采用上述技术方案，采用冻干的方式，使胶质内的水分升华，使改性多壁碳纳米管表面产生大量微孔，在将改性多壁碳纳米管与耐高温柔性粘结剂混合时，改性多壁碳纳米管表面会产生较多的气泡，气泡之间具有相斥的作用，以方便提高改性多壁碳纳米管的分散性，另一方便，微笑气泡在耐高温柔性粘结剂固结后不易消失，使阻燃层内具有较多的微小气泡，提高阻燃层的隔热性能，使发生火灾时，燃填料层有效隔离外界高温，减缓高温传达至其内层的导电线心、绝缘层处。
[0017]可选的，所述阻燃填料由包含以下重量份的原料制成：硅藻土14
‑
16份、高岭土33
‑
38份、硅微粉18
‑
22份、轻质碳酸钙10
‑
12份。
[0018]通过采用上述技术方案，硅藻土、高岭土、硅微粉、轻质碳酸钙均不易燃烧、且具有较高熔点，阻燃填料具有较好的阻燃性能。
[0019]可选的，轻质碳酸钙的细度为1250目。
[0020]通过采用上述技术方案，适宜细度的轻质碳酸钙具有一定的增塑效果，本阻燃层在固化之前具有较好的流动性，方便施工。且轻质碳酸钙的较小的细度，使其能充分填充在个组份之间，提高阻燃层的致密性，隔绝氧气，从而提高其阻燃效果。
[0021]可选的，所述硅微粉的细度为800目。
[0022]通过上述技术方案，填充较多量的细度为800目的硅微粉，增强阻，添加微硅粉，提高阻燃层的耐刮、耐磨、耐腐蚀、耐高温的特性。同时，提高耐高温柔性粘结剂与阻燃填料混合后的备用物料对在自然状态下对绝缘层表面的粘附厚度，从而提高阻燃层的厚度，提高阻燃层的阻燃效果。
[0023]第二方面，本申请提供一种柔性矿物电缆的制备方法，采用如下的技术方案：
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、改性多壁碳纳米管、马来酰亚胺、2
‑
乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在55
‑
65本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯(1)、绝缘层(2)、阻燃层(3)、外保护层(4)，金属保护层(5)，其特征在于，所述阻燃层(3)由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂37
‑
46份、阻燃填料65
‑
75份；其中，所述耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末3.6
‑
4.7%、纳米氧化铝粉末2.2
‑
6.4%、氧化铟粉末0.4
‑
0.8%、氧化锑粉末0.4
‑
0.8%、纳米钛酸钡粉末1.7
‑
5.5%、六硼化镧纳米粉末0.8
‑
1.6%、马来酰亚胺3.4
‑
3.6%、2
‑
乙基乙酸锡0.7
‑
1.1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6
‑
8.7%，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。2.根据权利要求1所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述耐高温柔性粘结剂中还包括重量百分比为3.3
‑
4.7%的多壁碳纳米管。3.根据权利要求2所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管，所述改性多壁碳纳米管的制备方法如下：S1，改性剂的制备：称取重量份为50
‑
70份的甲酸浆子放入60
‑
80份水中蒸煮30
‑
40min后将甲酸浆子捞出，将液体继续蒸煮浓缩至重量份为10
‑
12份，将浓缩后的液体与重量份为5
‑
6份的质量浓度为1
‑
2%的氯化钙溶液混合搅拌，得到改性剂；S2，改性处理：将重量份为8
‑
10份...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春友，丁丽萍，
申请(专利权)人：全通电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：