【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绝缘电缆，尤其涉及一种硅基防火泥及其制备方法和应用。
技术介绍
1、柔性矿物绝缘电缆具有耐火、载流量大、耐冲击电压、耐机械损伤、无卤无毒、防爆、防水、耐腐蚀、使用寿命长、耐高温等特点，被广泛地应用于高层建筑、船舶、石油化工、海上石油平台、隧道、机场、航天航空、钢铁冶金、购物中心、停车场等场合，故柔性矿物绝缘电缆在实际的应用中得到了大家的普遍认可。
2、目前，常见的柔性矿物绝缘电缆通常由导线、绝缘层以及外护套组成，其中绝缘层往往采用云母带绕包以提高柔性矿物绝缘电缆的耐火性，但云母带存在易吸潮的缺点，其受潮后绝缘性迅速下降，且不可恢复。近年来有科研人员还探索研究了用于填充柔性矿物绝缘电缆绝缘层的防火泥材料，如中国专利cn202121070200.6公开了一种防火泥材料，防火泥材料由氢氧化镁，陶土粉混合而成，通过双螺杆灌浆设备将防火泥材料填充到电缆绝缘层处以提高电缆的阻燃性，但这种防火泥材料也存在易吸潮，使用寿命不高的缺点。
3、因此，亟需一种用于柔性矿物绝缘电缆的硅基防火泥及其制备方法和应用，以解决现有技术问题的不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种硅基防火泥，该硅基防火泥具有较好的陶瓷化性能、防潮性能和阻燃性能。
2、本专利技术的另一目的是提供一种硅基防火泥的制备方法，该方法的工艺简单、生产效率高、质量稳定。
3、本专利技术的又一目的是提供一种硅基防火泥在柔性矿物绝缘电缆中的应用。
4、为实现以上
5、与现有技术相比，本专利技术以硅橡胶生胶为基底材料并引入陶瓷粉和阻燃填料可赋予硅基防火泥材料具有优异的耐火性能和一定的导热性能从而起到防火导热作用；引入硅油可对陶瓷粉和阻燃填料起到浸润作用从而保证硅基防火泥具有足够长的使用寿命；引入铂催化剂可对陶瓷粉及阻燃粉的耐火性能起到催化促进作用从而进一步提高耐火阻燃性能；引入稀土掺杂层状双金属氢氧化物一方面可进一步提高硅基防火泥的阻燃性能，另一方面可有效促进陶瓷粉的烧结以增强陶瓷化层的致密性和强度；引入二维层状纳米材料一方面可发挥层状纳米结构对于潮湿环境中水汽的阻隔作用从而提高防潮性能，另一方面二维层状纳米材料还具有一定的协同阻燃作用从而进一步提高阻燃性能，二维层状纳米材料也能进一步地增强陶瓷化层的致密性和强度，故本专利技术的硅基防火泥具有较好的陶瓷化性能、防潮性能、阻燃性能。
6、较佳地，本专利技术的硅基防火泥包括80～100份硅橡胶生胶、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份结构化控制剂、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份铂催化剂、0.01～1份稀土掺杂层状双金属氢氧化物、5～10份二维层状纳米材料。
7、较佳地，本专利技术的硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶(vmq)。甲基乙烯基硅橡胶生胶由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成，乙烯基含量一般为0.04％～0.3％(摩尔分数)。
8、较佳地，本专利技术的硅橡胶生胶与填料(陶瓷粉和阻燃填料)的含量之比为80～100:230～255，这能够保证硅基防火泥好的加工性能，可以保证防火泥材料在应用过程中具有较高的生产效率，同时可以确保柔性矿物绝缘防火电缆的柔性能够保持足够的持久性。
9、较佳地，本专利技术的白炭黑为沉淀法白炭黑。
10、较佳地，本专利技术的硅油为甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一种。
11、较佳地，本专利技术的结构化控制剂为羟基硅油和烷氧基硅油中的至少一种。
12、较佳地，本专利技术的陶瓷粉为硅灰石、云母粉和低熔点玻璃粉中的至少一种。
13、较佳地，本专利技术的阻燃填料为氢氧化铝。
14、较佳地，本专利技术的稀土掺杂层状双金属氢氧化物为zn-al-ce-ldhs或zn-al-la-ldhs。
15、较佳地，本专利技术的二维层状纳米材料为磷酸锆纳米片、硫化铋纳米片和氮化硼纳米片中的至少一种。
16、为实现以上目的，本专利技术还提供了一种硅基防火泥的制备方法，步骤包括：
17、s1、将配方量的硅橡胶生胶、白炭黑、硅油、结构化控制剂混合，经捏合得到第一混合物；
18、s2、将配方量的阻燃填料、铂催化剂、稀土掺杂层状双金属氢氧化物、二维层状纳米材料加入第一混合物中，经捏合得到第二混合物；
19、s3、将配方量的陶瓷粉分次加入第二混合物中，经捏合、抽真空处理，得到硅基防火泥。
20、与现有技术相比，本专利技术的硅基防火泥制备方法通过将硅橡胶生胶、白炭黑、硅油、结构化控制剂、阻燃填料、铂催化剂、稀土掺杂层状双金属氢氧化物、二维层状纳米材料混炼捏合，再将陶瓷粉分次加入得到硅基防火泥，故本专利技术的各制备原料易得，工艺简单，生产效率高，质量稳定。
21、较佳地，本专利技术的步骤s1中捏合条件为：于45～55hz频率下捏合8～12分钟。
22、较佳地，本专利技术的步骤s2中捏合条件为：于10～20hz频率下捏合2～8分钟，再于45～55hz下继续捏合12～17min。
23、较佳地，本专利技术的步骤s3中包括：将配方量的陶瓷粉分为若干份，每次加入陶瓷粉后，经捏合成团后再进行下一次投料。具体地，若将配方量的陶瓷粉分为3份，将第一份陶瓷粉加入第二混合物中，经捏合成团后再加入第二份陶瓷粉，再经捏合成团后加入第三份陶瓷粉。
24、较佳地，本专利技术的步骤s3中捏合条件为：于10～20hz频率下捏合2～8分钟，再于45～55hz下继续捏合12～17min；抽真空处理20～60min。
25、为实现以上目的，本专利技术还提供了一种硅基防火泥在柔性矿物绝缘电缆中的应用，柔性矿物绝缘电缆包括缆芯和包裹于缆芯的外护结构，将上述的硅基防火泥挤出填充缆芯和外护结构之间以形成绝缘填充层。
26、与现有技术相比，本专利技术的硅基防火泥具有优异的陶瓷化性能、防潮性能、阻燃性能，从而可以保证柔性矿物绝缘电缆具有稳定的绝缘性和防火性。此外，通过调整硅橡胶生胶与填料的含量之比还能使得本专利技术的硅基防火泥还具有良好的加工性能和持久有效的柔性，因此可通过双螺杆灌浆机将硅基防火泥挤出填充缆芯和外护结构之间，挤出后不需要清理料筒，生产效率高。
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1.一种硅基防火泥，其特征在于，以重量份数计，包括50～100份硅橡胶生胶、1～50份白炭黑、1～20份硅油、1～15份结构化控制剂、50～300份陶瓷粉、10～50份阻燃填料、0.1～5份铂催化剂、0.01～2份稀土掺杂层状双金属氢氧化物、0.5～10份二维层状纳米材料。
2.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，包括80～100份硅橡胶生胶、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份结构化控制剂、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份铂催化剂、0.01～1份稀土掺杂层状双金属氢氧化物、5～10份二维层状纳米材料。
3.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述硅油为甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一种。
4.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述结构化控制剂为羟基硅油和烷氧基硅油中的至少一种。
5.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述陶瓷粉为硅灰石、云母粉和低熔点玻璃粉中的至少一种。
6.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述阻燃填料为氢氧化铝。
7.如权利
8.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述二维层状纳米材料为磷酸锆纳米片、硫化铋纳米片和氮化硼纳米片中的至少一种。
9.如权利要求1～8任一项所述的硅基防火泥的制备方法，其特征在于，步骤包括：
10.一种硅基防火泥在柔性矿物绝缘电缆中的应用，其特征在于，所述柔性矿物绝缘电缆包括缆芯和包裹于所述缆芯的外护结构，将如权利要求1～8任一项所述的硅基防火泥挤出填充所述缆芯和所述外护结构之间以形成绝缘填充层。
...【技术特征摘要】
1.一种硅基防火泥，其特征在于，以重量份数计，包括50～100份硅橡胶生胶、1～50份白炭黑、1～20份硅油、1～15份结构化控制剂、50～300份陶瓷粉、10～50份阻燃填料、0.1～5份铂催化剂、0.01～2份稀土掺杂层状双金属氢氧化物、0.5～10份二维层状纳米材料。
2.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，包括80～100份硅橡胶生胶、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份结构化控制剂、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份铂催化剂、0.01～1份稀土掺杂层状双金属氢氧化物、5～10份二维层状纳米材料。
3.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述硅油为甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一种。
4.如权利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述结构化控制剂为羟基硅油和烷氧基硅油中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：李文康，赵灵芝，廖对军，肖少伟，
申请(专利权)人：东莞市正安有机硅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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