一种复合耐火电缆及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种复合耐火电缆及其制备工艺，该电缆包括缆芯和外套层，缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，外套层由阻燃层和耐磨层构成。其中耐热绝缘层由低密度聚乙烯、改性聚酰亚胺微球、烯丙基化聚苯醚、过氧化二异丙苯、润滑剂和抗氧剂组成。本发明专利技术提供的复合耐火电缆及其制备工艺具有多项优点，可以应用于需要在高温和恶劣环境下进行工作的场所，例如石油、化工、电力等行业。电力等行业。电力等行业。

【技术实现步骤摘要】
一种复合耐火电缆及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及电线电缆
，尤其涉及一种复合耐火电缆及其制备工艺。

技术介绍

[0002]耐火电缆是一种具有良好绝缘特性、耐寒耐热、抗弯曲断裂的高强度电缆，广泛应用于与防火安全和消防救生有关的地方，并且耐火电缆主要用作应急电源的供电回路，要求在火灾时能正常工作一段时间，由于火灾时环境温度急剧上升，耐火电缆需要在受火中具有一定连续工作的能力以避免发生更严重的危害。
[0003]中国专利技术专利CN112071481B公开了一种阻燃耐火电缆线及其制备方法，该电缆线由绝缘线芯和包裹在其外面的阻燃层、屏蔽层和护套层组成，阻燃层的主成分木质素胺基聚醚多元醇是采用绿色环保的木质素制备得到；产品性能优良，拉伸强度49
‑
59MPa，断裂伸长率90.3％
‑
96.8％，极限氧指数60％
‑
63％，20℃体积阻抗率9.8
×
10
13
‑
9.9
×
10
13
Ω
·
m，具有较好的拉伸性能、防火阻燃性和绝缘性。但是，该专利技术中内部的绝缘线芯在受热后绝缘性下降，进而影响在受火中的连续工作的能力。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种复合耐火电缆及其制备工艺，以提供一种在受火中具有一定连续工作的能力的耐火电缆。
[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种复合耐火电缆，包括缆芯和外套层；所述缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，所述绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，所述耐热绝缘层的厚度为0.5
‑
1mm，所述屏蔽层的厚度为0.3
‑
0.5mm。
[0006]所述外套层由依次从内到外的阻燃层和耐磨层组成，所述外套层的厚度为1.2
‑
2.5mm，所述阻燃层和耐磨层的厚度比为1
‑
1.5:0.2
‑
1。
[0007]所述耐热绝缘层包括以下重量份数原料：低密度聚乙烯60
‑
70份、改性聚酰亚胺微球10
‑
20份、烯丙基化聚苯醚5
‑
10份、过氧化二异丙苯0.5
‑
2份、润滑剂1
‑
3份和抗氧剂0.5
‑
1.5份。
[0008]所述改性聚酰亚胺微球的合成步骤如下：S1：将聚酰亚胺微球加入到丙酮和乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率20
‑
40kHz，时间为10
‑
20min，然后，用浓度为10wt%
‑
15wt%的氢氧化钠水溶液处理10
‑
18min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；S2：将活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯和乙烯基三（β
‑
甲氧基乙氧基）硅烷加入到水和乙醇的混合液中，于40
‑
55℃，300
‑
450rpm下搅拌反应5
‑
7h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；S3：在N2气氛下，将烯基化聚酰亚胺微球、α
‑
烯烃和过氧化苯甲酰加入N,N
‑
二甲基甲酰胺中，于80
‑
120℃，150
‑
300rpm搅拌反应4
‑
8h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球。
[0009]优选的，所述屏蔽层由镀锡铜丝编织在缆芯表面得到，编织密度为80
‑
85%。
[0010]优选的，所述阻燃层包括以下重量份数原料：聚苯硫醚45
‑
65份，二氧化硅10
‑
20份，聚乙二醇15
‑
20份，三聚氰胺磷酸盐8
‑
14份，氧化铝5
‑
10份，氯丁橡胶3
‑
5份，过氧化苯甲酰1
‑
2份，硅烷偶联剂2
‑
4份，有机硅改性丙烯酸树脂2
‑
10份。
[0011]优选的，所述耐磨层包括以下重量份数原料：硅树脂30
‑
40份，玻璃纤维40
‑
50份，环氧树脂15
‑
25份，钛酸酯偶联剂15
‑
20份，黄原胶5
‑
10份，促进剂0.5
‑
1份。
[0012]优选的，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.3
‑
0.5g/10min（190℃，2.16kg）。
[0013]优选的，所述聚酰亚胺微球的粒径为0.5
‑
1.5um。
[0014]优选的，所述烯丙基化聚苯醚的分子量为50000
‑
100000。
[0015]优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。
[0016]优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1001、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。
[0017]优选的，所述步骤S1中聚酰亚胺微球、丙酮、乙醇和氢氧化钠水溶液的质量比为10
‑
20:5
‑
10:50
‑
100:30
‑
60。
[0018]优选的，所述步骤S2中活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯、乙烯基三（β
‑
甲氧基乙氧基）硅烷、水和乙醇的质量比为10
‑
20:5
‑
10:1
‑
3:100
‑
150:20
‑
30。
[0019]优选的，所述步骤S3中烯基化聚酰亚胺微球、α
‑
烯烃、过氧化苯甲酰和N,N
‑
二甲基甲酰胺的质量比为10
‑
20:0.5
‑
3:0.03
‑
0.1:50
‑
90。
[0020]优选的，所述α
‑
烯烃为α
‑
烯烃C18、α
‑
烯烃C20和α
‑
烯烃C22中的一种或几种的混合物。
[0021]进一步的，本专利技术还提供了上述复合耐火电缆的制备工艺，具体制备步骤如下：S1：将低密度聚乙烯、改性聚酰亚胺微球、烯丙基化聚苯醚、过氧化二异丙苯、润滑剂和抗氧剂混合均匀后在180
‑
200℃下混炼挤出，挤出机转速为50
‑
60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；S2：将多股绝缘线芯按照设计要求进行绞合得到缆芯；S3：将聚苯硫醚，二氧化硅，聚乙二醇，三聚氰胺磷酸盐，氧化铝，氯丁橡胶，过氧化苯甲酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合耐火电缆，其特征在于，包括缆芯和外套层；所述缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，所述绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，所述耐热绝缘层的厚度为0.5
‑
1mm，所述屏蔽层的厚度为0.3
‑
0.5mm；所述外套层由依次从内到外的阻燃层和耐磨层组成，所述外套层的厚度为1.2
‑
2.5mm，所述阻燃层和耐磨层的厚度比为1
‑
1.5:0.2
‑
1；所述耐热绝缘层包括以下重量份数原料：低密度聚乙烯60
‑
70份、改性聚酰亚胺微球10
‑
20份、烯丙基化聚苯醚5
‑
10份、过氧化二异丙苯0.5
‑
2份、润滑剂1
‑
3份和抗氧剂0.5
‑
1.5份；所述改性聚酰亚胺微球的合成步骤如下：S1：将聚酰亚胺微球加入到丙酮和乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率20
‑
40kHz，时间为10
‑
20min，然后，用浓度为10wt%
‑
15wt%的氢氧化钠水溶液处理10
‑
18min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；S2：将活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯和乙烯基三（β
‑
甲氧基乙氧基）硅烷加入到水和乙醇的混合液中，于40
‑
55℃，300
‑
450rpm下搅拌反应5
‑
7h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；S3：在N2气氛下，将烯基化聚酰亚胺微球、α
‑
烯烃和过氧化苯甲酰加入N,N
‑
二甲基甲酰胺中，于80
‑
120℃，150
‑
300rpm搅拌反应4
‑
8h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球。2.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述屏蔽层由镀锡铜丝编织在缆芯表面得到，编织密度为80
‑
85%。3.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述阻燃层包括以下重量份数原料：聚苯硫醚45
‑
65份，二氧化硅10
‑
20份，聚乙二醇15
‑
20份，三聚氰胺磷酸盐8
‑
14份，氧化铝5
‑
10份，氯丁橡胶3
‑
5份，过氧化苯甲酰1
‑
2份，硅烷偶联剂2
‑
4份，有机硅改性丙烯酸树脂2
‑
10份。4.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述耐磨层包括以下重量份数原料：硅树脂30
‑
40份，玻璃纤维40
‑
50份，环氧树脂15
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25份，钛酸酯偶联剂15
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20份，黄原胶5

【专利技术属性】
技术研发人员：吴寒，王秀珍，祝木康，翟永强，张继翔，
申请(专利权)人：山东新鲁星电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：