一种无卤耐燃电线电缆护套高分子材料，其特征在于包括如下重量的组分： ａ）与无卤膨胀型阻燃剂重量０．１～３％的偶联剂先行处理的无卤膨胀型阻燃剂 ８～５０％， ｂ）极性化合物接枝聚合物 ０．５～１０％， ｃ）与无机填料重量０．１～３％的偶联剂先行处理的无机填料 ５～３０％， ｄ）至少一种有机聚合物 其余量； 所述的极性化合物接枝聚合物是，聚乙烯、乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、聚丙烯、丙烯与丙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种，与极性化合物丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种反应得到的极性化合物接枝聚合物，其接枝率为０．１～５％； 所述的无机填料是二氧化钛，高岭土，滑石粉，硼酸锌，硅酸铝，硅灰石，凹凸棒石中的一种或多种的混合物； 所述的有机聚合物是聚乙烯，乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物，聚丙烯，丙烯与丙烯以外其它烯烃的热塑性共聚物，乙烯－醋酸乙烯酯共聚物，尼龙６，尼龙６６中的一种或多种的混合物； 所述的偶联剂是γ－氨丙基三乙氧基硅烷，长链烷基三甲氧基硅烷乙烯基三甲氧基硅烷，Ｎ－β（氨乙基）－γ－氨丙基三甲氧基硅烷，γ－缩水甘油醚氧丙基，三甲氧基硅烷，乙烯基三（β－甲氧基乙氧基）硅烷，硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或多种的混合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电线电缆保护材料，具体是一种无卤耐燃电线电缆护套 高分子材料及其应用。
技术介绍
耐燃电线电缆目前主要用于信号传输线缆、电力和数据传输线缆和控制 线缆等方面。保证一旦起火，关键设施在高温条件下，规定时间内能正常工 作，为人员的逃生提供机会，同时也有利于消防人员对控制火灾范围的控制 和对火灾的扑灭。特别是高层建筑、公用场馆和地铁隧道等空间相对封闭，人员密集的场 所和建筑物中，必须保证一些关键电路在火灾中根据不同的要求，在不等时间内正常工作， 一般从30分钟到3小时不等，才能保证上述建筑中的人员安 全。同时原来的聚氯乙烯等有卤材料会产生大量的刺激性气体和黑烟，在上 述建筑中趋向禁止。众所周知，由于原来的PVC和镁铝无卤阻燃高分子材料没有隔热效果， 必须采用耐高温的耐火材料，因此绝缘结构普遍采用云母绕包和矿物绝缘的 方法制造耐火电线电缆。上述方法均存在一些问题和缺陷。矿物绝缘耐燃电缆又称为Mineral Cable (MI电缆)，这类电缆采用矿物 填充做绝缘，用焊接金属管做护套，具有高的使用温度，在着火后仍能保持 相当长的时间继续通电，但这类电缆存在着耐压等级低，制造复杂，成本昂 贵、制造长度短、弯曲性能差，施工要求高等问题，使其在推广应用中受到 很大的限制。云母绕包耐燃绝缘电缆，改善了MI电缆的不足，但该类电缆由于采用云 母作为耐火绝缘材料，在加工时候由于云母绝缘层很脆，绕包速度必须很慢， 极大的限制了成缆加工速度，而且不能排除云母绝缘层中孔隙的存在和加工过程中云母的脱落，稳定性不高。而且在遇火燃烧后，电缆护套和塑料绝缘 被烧失，会造成电缆内部松动而不稳定，甚至云母绝缘层破碎，从而丧失正 常供电功能，使这类电缆在应用上仍旧受到一定的限制。近些年来，人们为开发出稳定的耐燃电缆不断努力，各家电线电缆厂以 及一些研究单位提出了很多耐燃电缆的改进方法，但始终没有脱离使用云母或使用矿物做耐燃绝缘层。如在中国专利200620071144.7公开的防火电缆中， 在铜芯导体外用氩弧焊接不锈钢钢管做导体的护套管，再在填充陶瓷氧化镁 绝缘层，在绝缘层外用不锈钢波纹管做护套管，此电缆采用矿物填充，矿物 电缆的缺点仍存在；在中国专利200420023470.1中公开的一种用矿物为基料 作绝缘和护套的柔性防火电缆中，在导体外绕包云母带，再挤包矿物绝缘层， 灭焰材料填充，绕包或挤包矿物综合护套，此电缆虽改善了弯曲(柔性)性 能，但还是没有脱离使用云母，所以仍存在云母绝缘电缆的普遍性问题。中国专利03132139.9公开的膨胀型耐燃电缆和中国专利200520073925.5 公开的耐燃电缆中，都采用云母绕包铜导体，在线芯与护套间有无机耐火膨 胀层，着火后耐火膨胀层膨胀，起到隔热降温作用，更重要的是可以对云母 绝缘层造成一定的紧压，可以有效改善云母绝缘层脆化破碎的缺陷，但结构 中使用了云母带绕包，极大的限制了成缆速度，加工效率仍旧较低，而且此 类电缆中采用的耐火膨胀材料价格很贵，使此类电缆应用受到一定的限制。上述专利公开耐燃电缆技术的技术，普遍采用云母绕包和矿物填充作为 耐燃的重要手段，不同程度地存在不足。主要是耐燃性能不稳定和制备高等 级耐火电线电缆困难,成缆速度效率低，成本高，影响了其在各个领域的使用。
技术实现思路
本专利技术引用了无卤膨胀钢构耐火涂料的阻燃机理(即在火灾和高温下形 成膨胀碳层结构，产生隔热阻燃效果,使所保护钢构在规定时间内温度不超过 50(TC和发生垮塌)，解决了现有耐燃电线电缆存在的耐燃性能不够理想问题。本专利技术根据耐燃电线电缆的要求，采用一种磷氮型的无卣膨胀型阻燃剂 作为唯一的阻燃添加剂，并添加具有耐燃协同作用的无机矿物填料，制备得 到的无卤耐燃电线电缆护套高分子材料，在高温和/或直接经受火焰下，低烟无卤，并迅速形成坚韧的烧结膨胀碳层，有效地阻隔了热量的传递，使所保 护的电线电缆在规定条件(火焰温度、机械敲击和水淋下)和时间内保持正 常的通路工作。本专利技术的无卣耐燃电线电缆护套高分子材料，包括如下重量的组分a) 与无卤膨胀型阻燃剂重量0.1 3%的偶联剂先行处理的无卤膨胀型阻燃剂 8 50%，b) 极性化合物接枝聚合物 0.5 10%，c) 与无机填料重量O. 1 3%的偶联剂先行混匀的无机填料 5 30%，d) 至少一种有机聚合物 其余量； 所述的无卤膨胀型阻燃剂系申请人2005年申请并在CN1834138A中公开的膨胀型无卤阻燃剂产品，其优选的用量为15 40%。所述的极性化合物接枝聚合物是，聚乙烯、乙烯与乙烯以外的其它烯烃 的热塑性共聚物、聚丙烯、丙烯与丙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的一种或几种，与极性化合物丙烯酸、马来 酸酐、丙烯酸縮水甘油酯中的一种或几种反应得到的极性化合物接枝聚合物， 其接枝率在0.1 5%;极性化合物优选为马来酸酐，得到的极性化合物的接枝 率优选为0.3 3%。所述的无机填料是二氧化钛，高岭土，滑石粉，硼酸锌，硅酸铝，硅灰 石，凹凸棒石中的一种或多种的混合物；优选为金红石型二氧化钛，纳米级 高岭土， 4000目以上的滑石粉，3.5水硼酸锌和纳米级凹凸棒石中一种或多种 的混合物。所述的有机聚合物是聚乙烯，乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚 物，聚丙烯，丙烯与丙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物(EVA)，尼龙6，尼龙66中的一种或多种的混合物；有机聚合物优选 为茂金属催化的聚乙烯，茂金属催化的聚乙烯与其它烯烃的热塑性共聚物， 聚丙烯，聚丙烯与其它烯烃的热塑性共聚物，前四种之一与尼龙6或/和尼龙 66形成的共混物。所述的偶联剂是Y-氨丙基三乙氧基硅垸，长链垸基三甲氧基硅烷乙烯基 三甲氧基硅垸，N-P (氨乙基)，-氨丙基三甲氧基硅烷，Y—縮水甘油醚氧丙基，三甲氧基硅烷，乙烯基三(P-甲氧基乙氧基)硅烷，硬脂酸，硬脂酸锌， 硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或多种的混合物。其优选的用量为无卣膨胀型阻燃剂重量或有机聚合物重量的0.2 2.5%。作为优选，本专利技术的高分子材料中还加有加工助剂抗氧剂，紫外线吸 收剂和润滑剂；其中抗氧剂为受阻酚和亚磷酸类的一种或两种的混合物，为高分子材料重量的0.1 1%;紫外线吸收剂为苯并三唑类，二苯甲酮类和受阻 胺类中的一种或多种的混合物，为高分子材料重量的O. 1 1%;润滑剂为硬 脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或多种的混合物，为高分子材料重量的0.3 1.5%，三种加工助剂的总量为高分子材料重量的0.5 2% 。 以使产品质量更完善。上述烯烃，抗氧剂中的亚磷酸类，紫外线吸收剂中的苯并三唑类、二苯 甲酮类和受阻胺类仅限于本专利技术申请日前己经公开使用的产品。本专利技术无卤耐燃电线电缆护套高分子材料的应用，其特征在于，单根或 多股绞合铜导体，铜导体外有硅橡胶绝缘层，多股铜导体外有一层或多层饶 包或纵包铝箔，铝箔外包有无卤耐燃电线电缆护套高分子材料护套。根据需要，铝箔内可填充有玻璃纤维或玻璃绳。使用本专利技术的膨胀型、阻燃、隔热、低烟无卤电线电缆护套材料，芯线 用铜线做导体，结构直接用硅橡胶做绝缘层，然后多根芯线绞合后，绕包或 纵包铝箔，再在铝箔外挤包膨胀型低烟无卤护套，所说的硅橡胶绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无卤耐燃电线电缆护套高分子材料，其特征在于包括如下重量的组分：ａ）与无卤膨胀型阻燃剂重量０．１～３％的偶联剂先行处理的无卤膨胀型阻燃剂８～５０％，ｂ）极性化合物接枝聚合物０．５～１０％，ｃ）与无机填料重量０．１～３％的偶联剂先行处理的无机填料５～３０％，ｄ）至少一种有机聚合物其余量；所述的极性化合物接枝聚合物是，聚乙烯、乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、聚丙烯、丙烯与丙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种，与极性化合物丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种反应得到的极性化合物接枝聚合物，其接枝率为０．１～５％；所述的无机填料是二氧化钛，高岭土，滑石粉，硼酸锌，硅酸铝，硅灰石，凹凸棒石中的一种或多种的混合物；所述的有机聚合物是聚乙烯，乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物，聚丙烯，丙烯与丙烯以外其它烯烃的热塑性共聚物，乙烯－醋酸乙烯酯共聚物，尼龙６，尼龙６６中的一种或多种的混合物；所述的偶联剂是γ－氨丙基三乙氧基硅烷，长链烷基三甲氧基硅烷乙烯基三甲氧基硅烷，Ｎ－β（氨乙基）－γ－氨丙基三甲氧基硅烷，γ－缩水甘油醚氧丙基，三甲氧基硅烷，乙烯基三（β－甲氧基乙氧基）硅烷，硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或多种的混合物。...
【技术特征摘要】
1、一种无卤耐燃电线电缆护套高分子材料，其特征在于包括如下重量的组分a)与无卤膨胀型阻燃剂重量0.1～3％的偶联剂先行处理的无卤膨胀型阻燃剂8～50％，b)极性化合物接枝聚合物0.5～10％，c)与无机填料重量0.1～3％的偶联剂先行处理的无机填料5～30％，d)至少一种有机聚合物 其余量；所述的极性化合物接枝聚合物是，聚乙烯、乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、聚丙烯、丙烯与丙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种，与极性化合物丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种反应得到的极性化合物接枝聚合物，其接枝率为0.1～5％；所述的无机填料是二氧化钛，高岭土，滑石粉，硼酸锌，硅酸铝，硅灰石，凹凸棒石中的一种或多种的混合物；所述的有机聚合物是聚乙烯，乙烯与乙烯以外的其它烯烃的热塑性共聚物，聚丙烯，丙烯与丙烯以外其它烯烃的热塑性共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，尼龙6，尼龙66中的一种或多种的混合物；所述的偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，长链烷基三甲氧基硅烷乙烯基三甲氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基，三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或多种的混合物。2、 根据权利要求l所述的无卤耐燃电线电缆护套高分子材料，其特征在 于组分还加有加工助剂抗氧剂，紫外线吸收剂和润滑剂；其中抗氧剂为受 阻酚和亚磷酸类的...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘雪阳，朱峰，吴燕，戚巧红，刘金锭，
申请(专利权)人：杭州捷尔思阻燃化工有限公司，
类型：发明
国别省市：86
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