一种隔热防火电缆及其制备方法技术

本申请涉及电线电缆技术领域，具体公开了一种隔热防火电缆及其制备方法。其技术要点是：所述隔热防火电缆包括若干根绞合设置在隔热层内、绕包有无机复合绝缘层的导体，填充在所述无机复合绝缘层与隔热层之间的无机膨胀填料，绕包在隔热层外周面的金属护层和低烟无卤外护套；所述低烟无卤外护套由包含以下重量份数的组分制成：线性低密度聚乙烯20‑40份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物40‑60份、无机阻燃剂60‑80份、蒙脱土3‑5份、抗氧剂0.5‑3份、硬脂酸锌3‑5份。通过采用上述结构和配方得到的电缆，其防火隔热性能优异，使用寿命较长。

【技术实现步骤摘要】
一种隔热防火电缆及其制备方法
本申请涉及电线电缆
，更具体地说，它涉及一种隔热防火电缆及其制备方法。
技术介绍
随着工业化、城市化进程加快，各类建筑与公共场所的火灾事故频繁发生，造成生命财产的巨大损失。普通电缆在发生火灾后，不能保证线路正常供电，导致电梯、应急照明、自动报警和救灾系统等无法正常工作，使救援疏散极其困难。因此，人们认识到采用防火电缆确保供配电线路在着火环境中保持供电的重要性，在供配电线路中必须根据不同用途选用耐火与防火电缆。目前，市场上应用的传统防火电缆主要有耐火包带与塑料绝缘相结合的电缆结构。这种电缆最大优点是比较柔软，可适用于移动场合，制造方便，成本较低，但这种电缆由于采用了塑料绝缘，电缆的使用温度受塑料绝缘使用温度的限制，而且塑料绝缘极易燃烧，燃烧时产生大量热量，导致温度急剧上升使耐火包带碳化，更无从谈起电缆的耐机械振动、冲击、水淋等性能。这种电缆不能满足火灾环境下的消防要求。针对上述中的相关技术，专利技术人认为防火电缆在使用过程中依然不能完全满足火灾环境下的消防要求，其隔热防火性能有待加强。
技术实现思路
为了提高电缆的隔热防火性能，本申请提供一种隔热防火电缆及其制备方法。第一方面，本申请提供一种隔热防火电缆，采用如下的技术方案：一种隔热防火电缆，包括若干根绞合设置在隔热层内、绕包有无机复合绝缘层的导体，填充在所述无机复合绝缘层与隔热层之间的无机膨胀填料，绕包在隔热层外周面的金属护层和低烟无卤外护套；所述低烟无卤外护套由包含以下重量份数的组分制成：线性低密度聚乙烯20-40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40-60份、无机阻燃剂60-80份、蒙脱土3-5份、抗氧剂0.5-3份、硬脂酸锌3-5份。通过采用上述技术方案，本申请的无机复合绝缘层可以承受较高的火焰温度，采用无机膨胀填料填充线芯间隙，在高温环境下可随温度上升膨胀，使电缆经高温燃烧后结构更加稳定，不会因救灾振动、冲击导致绝缘层剥落而击穿，并采用了轧纹非磁性金属护层，保证电缆在着火条件下能够正常供电。本申请的外护套，采用线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物作为基体树脂，利用两者之间的玻璃化转化温度的差异性，得到的基体树脂的结晶度大大降低，从而得到的外护套收缩率较低，配合无机阻燃剂使用，防火阻燃效果较好，且原料组分中不含卤元素，发生火灾时不易产生有毒的烟气。进一步优选为，所述低烟无卤外护套由如下制备方法得到：S11、将线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、无机阻燃剂和蒙脱土加入到高混机中，高速搅拌3-5min，得到混合料；S12、将抗氧剂和硬脂酸锌加入到混合料中，高速搅拌3-5min，然后投入到捏炼机中进行捏炼，于双螺杆挤出机挤出，即得。通过采用上述技术方案，可制备出各组分原料分散均匀的外护套料，且本申请提供的制备方法较简单，制备效率高，得到的外护套料质量高。进一步优选为，所述无机阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁，所述氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为1-2μm。通过采用上述技术方案，电缆料燃烧时，氢氧化镁、氢氧化铝会释放出结晶水，吸收大量热量，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制电缆料分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。进一步优选为，所述抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯或三(2,4-二叔丁基-4-羟基苯基)亚磷酸酯。通过采用上述技术方案，抗氧剂可起到抗氧抗老化的作用，本申请采用上述抗氧剂，具有不污染、不着色、高温加工时不分解的特点。进一步优选为，所述无机膨胀填料由包含以下重量份数的组分制成：硅藻土7-13份、焦磷酸铵20-40份、淀粉10-20份、尿素10-20份、聚酯树脂20-30份、水4-8份。通过采用上述技术方案，在温度升高的情况下，无机膨胀填料会发生膨胀并充实金属护层内部空间，从而固定绝缘线芯的位置，此外，在高温下，其还起到隔热作用，从而使绝缘线芯在高温条件下结构更加稳定，保证电缆性能可靠。进一步优选为，所述无机膨胀填料由如下步骤方法得到：S21、将硅藻土、焦磷酸铵、淀粉和尿素加入到水中，搅拌5-10min，得到混合液；S22、将聚酯树脂加入到上述混合液中，搅拌5-10min，即得到无机膨胀填料。通过采用上述技术方案，可制备出各组分原料分散均匀和高性能的无机膨胀填料，且本申请提供的制备方法较简单，制备效率高。进一步优选为，所述无机复合绝缘层由玄武岩纤维和玻璃纤维编织而成。通过采用上述技术方案，利用玄武岩纤维和玻璃纤维编织后作为绝缘层，其击穿场强较高，且作为良好的无机绝缘层，既起到耐火作用，又可以保护内绝缘层。进一步优选为，所述隔热层由云母带编织而成，所述导体为多股铜单线紧绞制导体。通过采用上述技术方案，添加一层云母带编织层，可大幅度提高线缆在高温环境下的隔热性能，从而保证线缆在高温环境下的使用性能。利用多股铜单线紧绞制导体代替实心导体，可增加导体的柔软性，且绞制导体连续生产性好，其连续生产工艺决定了其导体制造长度较长，可减少接头数量，可制成大截面积。进一步优选为，所述金属护层为轧纹非磁性金属护层，金属熔点大于1000℃。通过采用上述技术方案，轧纹非磁性金属护层可使得电缆绝缘线芯免于火焰直接燃烧，进一步提高电缆的阻燃效果，此外还能够改善电缆的弯曲性能，使得电缆易于运输和施工。第二方面，本申请提供一种隔热防火电缆的制备方法，采用如下的技术方案：一种隔热防火电缆的制备方法，包括以下步骤：a、将2-5根绕包有无机复合绝缘层的导体进行绞合，得到缆芯，绞合节径比为30-40；b、将无机膨胀填料挤包到缆芯外周；c、采用挤塑机在无机膨胀填料外周挤包一层隔热层；d、在隔热层外周绕包一层金属护套；e、采用挤塑机在金属护套外周挤包一层低烟无卤外护套。通过采用上述技术方案，可制备得到具有高阻燃性能和高隔热性能的电缆，且制备方法简单，制备效率高，可实现大规模化生产。综上所述，本申请具有以下有益效果：(1)本申请提供的隔热防火电缆采用具有耐火特性的无机绝缘材料，可以承受更高的火焰温度；采用了耐高温无机膨胀填充料填充缆芯间隙，该填充层在电缆燃烧后随温度上升膨胀，使电缆经高温燃烧后结构更加稳定，不会因救灾振动、冲击导致绝缘层剥落而击穿；该电缆采用了轧纹非磁性金属护层，在着火条件下起到很好的保护作用，使电缆在火焰条件下能够正常供电；(2)本申请电缆外层的外护套采用线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物作为基体树脂，利用两者之间的玻璃化转化温度的差异性，得到的基体树脂的结晶度大大降低，从而得到的外护套收缩率较低，配合无机阻燃剂使用，防火阻燃效果较好，且原料组分中不含卤元素，发生火灾时不易产生有毒的烟气；(3)本申请制备的电缆，在弯曲直径20D1)，反复弯曲1次后，金属护层无裂纹，随后在1kV电压下浸水15min不击穿；此外在压扁系数为0.8的压扁试验中，金属护层无裂纹，随后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热防火电缆，其特征在于，包括若干根绞合设置在隔热层内、绕包有无机复合绝缘层的导体，填充在所述无机复合绝缘层与隔热层之间的无机膨胀填料，绕包在隔热层外周面的金属护层和低烟无卤外护套；/n所述低烟无卤外护套由包含以下重量份数的组分制成：线性低密度聚乙烯20-40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40-60份、无机阻燃剂60-80份、蒙脱土3-5份、抗氧剂0.5-3份、硬脂酸锌3-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔热防火电缆，其特征在于，包括若干根绞合设置在隔热层内、绕包有无机复合绝缘层的导体，填充在所述无机复合绝缘层与隔热层之间的无机膨胀填料，绕包在隔热层外周面的金属护层和低烟无卤外护套；
所述低烟无卤外护套由包含以下重量份数的组分制成：线性低密度聚乙烯20-40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40-60份、无机阻燃剂60-80份、蒙脱土3-5份、抗氧剂0.5-3份、硬脂酸锌3-5份。


2.根据权利要求1所述的隔热防火电缆，其特征在于，所述低烟无卤外护套由如下制备方法得到：
S11、将线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、无机阻燃剂和蒙脱土加入到高混机中，高速搅拌3-5min，得到混合料；
S12、将抗氧剂和硬脂酸锌加入到混合料中，高速搅拌3-5min，然后投入到捏炼机中进行捏炼，于双螺杆挤出机挤出，即得。


3.根据权利要求2所述的隔热防火电缆，其特征在于，所述无机阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁，所述氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为1-2μm。


4.根据权利要求2所述的隔热防火电缆，其特征在于，所述抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯或三(2,4-二叔丁基-4-羟基苯基)亚磷酸酯。


5.根据权利要求1所述的隔热防火电缆，其特征在于，所述无机膨胀填料由包含以下重量份数的组分制成：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仁俊，郑奥，郑武，蒋环，
申请(专利权)人：江西江缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36