【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于控制电缆生产，具体涉及一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆。
技术介绍
1、舰船用控制电缆主要用于交流额定电压600v及以下舰船及海上石油平台等水上浮动建筑物的仪器/仪表的固定敷设，舰船用控制电缆的性能关系到舰船的安全性和可靠性。随着各类舰船技术的飞速发展，舰船用控制电缆作为重要配套设施，其性能要求也越来越高，其中阻燃性是重中之重，舰船用控制电缆的敷设会穿过耐压船体、水密舱壁，电缆着火对于整个舰船的危险性极大。由舰船用控制电缆的阻燃性引申出的低毒、无卤、低烟性能也十分关键。传统技术中，为了提高电缆的阻燃性能，通常会加入卤系阻燃剂或者用含卤素的高分子材料作为电缆外护层的阻燃材料，当电缆燃烧时，这种电缆会释放出大量卤化氢等毒性烟雾气体，同时，由于舰船中人员的躲避空间较小，容易造成人员的窒息和重度，造成二次灾难。因此，开发一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆十分必要。
2、现有技术中，向电缆外护层中添加阻燃剂是常有的改性手段。相比于传统的卤素阻燃剂而言，无机阻燃剂的低毒少烟使得其成为研究热点。无机阻燃剂中，因具有低烟低毒优点的膨胀性阻燃剂受到广泛关注。膨胀性阻燃剂包括物理膨胀阻燃剂和化学膨胀阻燃剂，化学膨胀阻燃剂中的聚磷酸铵是常用的材料，聚磷酸铵具有阻燃、抑烟的特点，而且不含卤素、毒性较低，但是由于聚磷酸铵的表面极性高，与聚合物之间的界面相互作用较弱，导致阻燃效率较低，因此现有技术中针对聚磷酸铵进行了改进，如中国专利cn115418046b公开了一种耐泥耐腐蚀船舶用电缆料，该专利技术专利中利用三甲氧基硅烷
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，通过对控制电缆外护层的组成成分和制备过程进行改进，实现舰船用控制电缆的无卤低烟低毒阻燃轻型性能。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，由内至外包括导体、绝缘层、内护层、屏蔽层和外护层；
4、所述外护层的材料由以下步骤制备：
5、将高密度聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、阻燃剂、成炭剂、抗氧化剂、润滑剂置于混合机中混合2-3h，得到混合料，再将混合料置于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到外护层的无卤低烟低毒阻燃材料；
6、所述阻燃剂由以下步骤制备：
7、向甲醇中加入六水硝酸锌，搅拌混合后，再加入聚磷酸铵，超声搅拌2-3h，再加入2-甲基咪唑，混合搅拌后，得到混合溶液，将混合溶液升温至60-70℃，搅拌反应4-5h，得到反应液，反应液经离心洗涤干燥后，得到阻燃剂。
8、进一步地，所述高密度聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、阻燃剂、成炭剂、抗氧化剂、润滑剂的重量用量比为100:30-45:10-13:3-5:2-5:1-2。
9、进一步地，所述甲醇、六水硝酸锌、聚磷酸铵、2-甲基咪唑的用量比为100ml:4.5-5.0g:2.0-2.5g:4.9-5.0g。
10、进一步地，所述成炭剂由以下步骤制备：
11、向体积分数为95％的乙醇溶液中搅拌加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，超声分散10min，再加入木质素，超声分散2-3h，过滤干燥，得到成炭剂；
12、所述体积分数为95％的乙醇溶液、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、木质素的用量比为100ml:0.8-1.0g:9-10g。
13、进一步地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168按照质量比3-5:1-2混合制成；
14、所述润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和单脂肪酸甘油酯中的一种。
15、进一步地，所述导体由19根单丝直径为0.16mm-0.41mm的镀锡铜线束绞后复绞而成；所述导体的标称截面为1.00mm2。
16、进一步地，所述绝缘层同心挤包在导体的外侧；所述绝缘层的材质为交联聚乙烯；所述绝缘层的厚度≥0.23mm。
17、进一步地，所述内护层绕包在绝缘层的外侧；所述内护层的材质为cpp绕包带；所述内护层的厚度为0.15mm。
18、进一步地，所述屏蔽层绕设在内护层的外侧；所述屏蔽层由镀锡铜丝编织而成；所述镀锡铜丝的标称直径为0.1mm-0.12mm。
19、进一步地，所述外护层挤包在屏蔽层的外侧；所述外护层的厚度为7.2-8.9mm。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术提供了一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，控制电缆由内至外包括导体、绝缘层、内护层、屏蔽层和外护层，控制电缆整体为轻型结构，便携性较强，同时，本专利技术通过向外护层中添加阻燃剂和成炭剂，提高外护层的无卤低烟低毒阻燃性能，具体地：
22、首先，本专利技术向外护层中添加了阻燃剂，阻燃剂为经沸石咪唑材料(zif-8)表面修饰的聚磷酸铵，最终形成具有核-壳结构的阻燃剂，沸石咪唑材料在热分解时，产生的金属氧化物可以覆盖在控制电缆外护层聚合物基材的表面，形成物理阻隔，阻止进一步的燃烧，同时，沸石咪唑材料具有较大的比表面积，能够有效吸附聚合物燃烧时产生的气体和烟雾，然后，燃烧过程中，沸石咪唑材料可释放非可燃气体(n2等)，能起到阻燃和稀释的作用，最后，沸石咪唑材料分解产生氧化锌有助于炭渣的形成，综合而言，沸石咪唑材料具有物理阻隔、气体烟雾吸收、气体稀释、炭形成等阻燃性能，沸石咪唑材料配合膨胀性阻燃剂聚磷酸铵，能有效提高控制电缆外护套的无卤低烟低毒阻燃性能。
23、然后，本专利技术向外护层中添加了成炭剂，成炭剂的基材为木质素，本专利技术利用γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性木质素，制备出含阻燃元素硅和氮的木质素基成炭剂，成炭剂的增加有助于提高阻燃剂的综合阻燃性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，由内至外包括导体、绝缘层、内护层、屏蔽层和外护层；
2.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述高密度聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、阻燃剂、成炭剂、抗氧化剂、润滑剂的重量用量比为100:30-45:10-13:3-5:2-5:1-2。
3.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述甲醇、六水硝酸锌、聚磷酸铵、2-甲基咪唑的用量比为100mL:4.5-5.0g:2.0-2.5g:4.9-5.0g。
4.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述成炭剂由以下步骤制备：
5.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168按照质量比3-5:1-2混合制成；
6.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述导体由19根单丝直径为0.16mm-0.41mm的镀锡铜线束绞
7.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述绝缘层同心挤包在导体的外侧；所述绝缘层的材质为交联聚乙烯；所述绝缘层的厚度≥0.23mm。
8.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述内护层绕包在绝缘层的外侧；所述内护层的材质为CPP绕包带；所述内护层的厚度为0.15mm。
9.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述屏蔽层绕设在内护层的外侧；所述屏蔽层由镀锡铜丝编织而成；所述镀锡铜丝的标称直径为0.1mm-0.12mm。
10.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述外护层挤包在屏蔽层的外侧；所述外护层的厚度为7.2-8.9mm。
...【技术特征摘要】
1.一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，由内至外包括导体、绝缘层、内护层、屏蔽层和外护层；
2.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述高密度聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、阻燃剂、成炭剂、抗氧化剂、润滑剂的重量用量比为100:30-45:10-13:3-5:2-5:1-2。
3.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述甲醇、六水硝酸锌、聚磷酸铵、2-甲基咪唑的用量比为100ml:4.5-5.0g:2.0-2.5g:4.9-5.0g。
4.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述成炭剂由以下步骤制备：
5.根据权利要求1所述的一种舰船用无卤低烟低毒阻燃轻型控制电缆，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168按照质量比3-5:1-2混合制成；
6.根据权利要求1所述的一种舰船用...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩惠福，朱崤，高国彪，彭永领，朱萃，高骏，朱强中，古明林，张鹏飞，王敏，彭建锋，雷俊霞，
申请(专利权)人：新亚特电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。