一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料及其制备方法技术

本申请涉及电缆绕包填充云母复合材料领域，尤其是一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料及其制备方法。一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料，包括柔性复合云母基体、陶瓷化改性增强有机硅橡胶、胶黏剂和离型纸；所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶分别复合于柔性复合云母基体上、下表面；所述胶黏剂复合于其中一所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶背向柔性复合云母基体的表面；所述离型纸与胶黏剂复合；柔性复合云母基体与陶瓷化改性增强有机硅橡胶的厚度比控制在100:(60

【技术实现步骤摘要】
一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料及其制备方法


[0001]本申请涉及电缆绕包填充云母复合材料领域，尤其是涉及一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着，经济的快速发展，电缆安装公里数逐年递增，其电缆作为电力、电子信息的“输送血管”，对其进行防火阻燃安全防护尤为重要。电缆的防火阻燃安全防护重要性在于：国内外电力电缆火灾事故频发，造成一定程度的经济损失和相关的社会负面影响。在密集敷设的电缆通道内，如何有效防止电缆火灾蔓延和事故扩大是亟待解决的问题。
[0003]目前，为了改善电缆的阻燃防火安全系数，相关技术在采用云母绕包带对电缆线进行绕包处理，进而得到具有防火性能的耐火电缆。所采用的云母绕包带具有高电绝缘性、高耐火性、大介电常数、损耗小、介电强度高、化学稳定性高等优势，可提升其绕包所得线缆的阻燃防火性能。
[0004]针对上述相关技术中的云母绕包带，申请人发现该方案存在以下缺陷：虽然采用云母绕包带对电缆线进行绕包处理，提升了绕包线缆的阻燃防火性能，但是因云母绕包带的柔性要求，其胶含量偏高(15
‑
25％之间)，当云母绕包带受到外界热源影响，其中的有机硅树脂热份解，导致整体结构被破坏，所得残留体脆而硬，无法再起到较好的抗外力防护效果，整体的耐火效果有待提高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料，是通过以下技术方案得以实现的：一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料，包括柔性复合云母基体、陶瓷化改性增强有机硅橡胶、胶黏剂和离型纸；所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶分别复合于柔性复合云母基体上、下表面；所述胶黏剂复合于其中一所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶背向柔性复合云母基体的表面；所述离型纸与胶黏剂复合；所述柔性复合云母基体与陶瓷化改性增强有机硅橡胶的厚度比控制在100:(60
‑
120)；所述柔性复合云母基体的厚度控制在0.5
‑
0.8mm；所述柔性复合云母基体的厚度控制在0.5
‑
0.8mm；所述柔性复合云母基体包括柔性云母卷单元和增强网格布，所述增强网格布、热压复合于柔性云母卷单元之间。
[0007]通过采用上述技术方案，采用的柔性复合云母基体赋予整体良好的防火阻燃性能且柔韧性相对较好可应用于电缆绕包填充材料，实际绕包过程中本申请中的柔性复合云母基体不易出现裂纹、裂痕、断裂的情况。本申请中的陶瓷化改性增强有机硅橡胶进行进一步的配方改进后，具有优良的耐火耐热性能，不仅可保证整体的防火阻燃性能，而且可提升整体的柔韧性，降低整体使用过程中出现裂纹、裂痕、断裂的概率。综上所述，本申请中所制备
的用于电缆绕包填充材料可起到优良的防火阻燃作用，有效提升电缆整体的耐火性能和耐热阻燃性能，提升电线电缆的使用安全性。
[0008]第二方面，本申请提供的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，半成品柔性复合云母基体的制备；同时进行陶瓷化改性增强有机硅橡胶的制备；步骤二，将陶瓷化改性增强有机硅橡胶复合于半成品柔性复合云母基体的上、下表面，置于热压设备中进行热压复合处理，冷却得半成品；所述半成品包括成品柔性复合云母基体和热压复合于成品柔性复合云母基体的陶瓷化改性增强有机硅橡胶；步骤三，半成品上表面刮涂有机硅胶形成胶黏剂，在胶黏剂上复合离型纸，收卷裁切得成品高防护云母复合材料。
[0009]本申请的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。且所制备的用于电缆绕包填充可起到优良的防火阻燃作用，有效提升电缆整体的耐火性能和耐热阻燃性能。
[0010]优选的，所述柔性云母卷单元主要是由表面改性金云母粉集料、有机硅树脂液、增韧助剂制备而成；所述柔性云母卷单元的胶含量控制在16
‑
18％；所述柔性云母卷单元中增韧助剂的含量控制在1
‑
3％；所述增韧剂为氧化锌晶须、碳化硅晶须中的至少一种搭配氧化铝短纤丝、芳纶短纤丝中的至少一种；所述表面改性金云母粉集料是采用γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷进行干法搅拌所得。
[0011]通过采用上述技术方案，控制柔性云母卷单元的胶含量可改善柔性复合云母基体的柔韧性且兼顾较好的防火阻燃性能，但是过多的胶含量不仅会导致防火阻燃下降而且会使得力学性能也下降，过低的胶含量则所得复合云母基体偏硬，绕包过程中易出现裂纹、裂痕、断裂的问题。本申请中的柔性云母卷单元的胶含量控制在17
±
0.2％较为适宜。此外，本申请中采用到了增韧剂对基体树脂进行缺陷修补，改善整体结构规整性能，，进而可改善所制备的柔性复合云母基体的柔韧性和力学强度，克服绕包过程中易出现裂纹、裂痕、断裂的问题。表面改性金云母粉集料使其可较为均匀的分散于基体中，且金云母粉集料上带有的改性基体与具体树脂聚合产生的分子链接形成化学键，可进一步保证本申请所在制备的柔性复合云母材料的力学强度、阻燃耐火耐热性能。
[0012]优选的，所述步骤一，半成品柔性复合云母基体的制备，具体如下：S1.1，采用γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷对配制的金云母粉集料进行干法搅拌，得表面改性金云母粉集料；S1.2，γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷配制成浓度在4
‑
8g/L的表面改性水溶液，将增韧剂置于表面改性水溶液进行超声波处理30
‑
60min，沥出烘干得成品增韧剂；S1.3，将有机硅树脂液与起到稀释作用的有机溶剂混合均匀，再加入表面改性金云母粉集料、成品增韧剂混合均匀，得成品云母浆料；S1.4,云母浆料置于成型模具中，加热除去有机硅树脂液中的有机溶剂和加入的起到稀释作用的有机溶剂，预热压后在其上下表面复合上离型纸，得到半成品柔性复合云
母基体，使用时需揭开复合上的离型纸。
[0013]本申请中所提供的半成品柔性复合云母基体的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化批量生产制造，降低半成品柔性复合云母基体生产成本。此外，也便于本申请中用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的生产制造。
[0014]优选的，所述有机硅树脂液中的有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂；所述环氧改性有机硅树脂主要是由有机硅树脂和环氧改性树脂制得，所述有机硅树脂与所述环氧改性树脂的摩尔比控制在100:(18
‑
20)；所述环氧改性树脂为双酚S型环氧树脂搭配4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂组成；所述双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料，其特征在于：包括柔性复合云母基体（1）、陶瓷化改性增强有机硅橡胶（2）、胶黏剂（3）和离型纸（4）；所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶（2）分别复合于柔性复合云母基体（1）上、下表面；所述胶黏剂（3）复合于其中一所述陶瓷化改性增强有机硅橡胶（2）背向柔性复合云母基体（1）的表面；所述离型纸（4）与胶黏剂（3）复合；所述柔性复合云母基体（1）与陶瓷化改性增强有机硅橡胶（2）的厚度比控制在100:(60
‑
120)；所述柔性复合云母基体（1）的厚度控制在0.5
‑
0.8mm；所述柔性复合云母基体（1）包括柔性云母卷单元（11）和增强网格布（12），所述增强网格布（12）热压复合于柔性云母卷单元（11）之间。2.根据权利要求1所述的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，半成品柔性复合云母基体（1）的制备；同时进行陶瓷化改性增强有机硅橡胶的制备；步骤二，将陶瓷化改性增强有机硅橡胶复合于半成品柔性复合云母基体（1）的上、下表面，置于热压设备中进行热压复合处理，冷却得半成品；所述半成品包括成品柔性复合云母基体（1）和热压复合于成品柔性复合云母基体（1）的陶瓷化改性增强有机硅橡胶（2）；步骤三，半成品上表面刮涂有机硅胶形成胶黏剂（3），在胶黏剂（3）上复合离型纸（3），收卷裁切得成品高防护云母复合材料。3.根据权利要求2所述的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，其特征在于：所述柔性云母卷单元（11）主要是由表面改性金云母粉集料、有机硅树脂液、增韧助剂制备而成；所述柔性云母卷单元（11）的胶含量控制在16
‑
18%；所述柔性云母卷单元（11）中增韧助剂的含量控制在1
‑
3%；所述增韧剂为氧化锌晶须、碳化硅晶须中的至少一种搭配氧化铝短纤丝、芳纶短纤丝中的至少一种；所述表面改性金云母粉集料是采用γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷进行干法搅拌所得。4.根据权利要求3所述的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一，半成品柔性复合云母基体（1）的制备，具体如下：S1.1，采用γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷对配制的金云母粉集料进行干法搅拌，得表面改性金云母粉集料；S1.2，γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或者乙烯基三乙氧基硅烷配制成浓度在4
‑
8g/L的表面改性水溶液，将增韧剂置于表面改性水溶液进行超声波处理30
‑
60min，沥出烘干得成品增韧剂；S1.3，将有机硅树脂液与起到稀释作用的有机溶剂混合均匀，再加入表面改性金云母粉集料、成品增韧剂混合均匀，得成品云母浆料；S1.4, 云母浆料置于成型模具中，加热除去有机硅树脂液中的有机溶剂和加入的起到稀释作用的有机溶剂，预热压后在其上下表面复合上离型纸，得到半成品柔性复合云母基体（1），使用时需揭开复合上的离型纸。5.根据权利要求3或4所述的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机硅树脂液中的有机硅树脂为环氧改性有机硅树脂；所述环氧改性有机硅树脂主要是由有机硅树脂和环氧改性树脂制得，所述有机硅树脂与所述环氧改性树脂的摩尔比控制在100:(18
‑
20)；所述环氧改性树脂为双酚S型环氧树脂搭配4.4
‑
二氨基二
苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂组成；所述双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂的摩尔比为78: (10
‑
12):15:5；所述有机硅树脂为甲基乙烯基硅氧烷搭配数均分子量为103‑
104的双端乙烯基反应硅酮；所述甲基乙烯基硅氧烷搭配数均分子量为103‑
104的双端乙烯基反应硅酮的摩尔比为1:(20
‑
30)。6.根据权利要求5所述的一种用于电缆绕包填充的高防护云母复合材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸣，金万洪，欧阳林，奕美，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：