高强度耐火电缆绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐火电缆绝缘材料，其由以下重量份的组份组成：甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉4-6份，硅藻土10-20份，云母粉25-35份，滑石粉5-15份，氧化铁粉末3-5份，高岭土10-20份，白炭黑25-35份，氯铂酸4-6份和氧化锌1-3份。本发明专利技术还同时公开其制备方法：调整辊距及相应的温度，在开炼机上滚压甲基乙烯基硅橡胶，然后依次添加白炭黑、云母粉、玻璃粉、硅藻土、滑石粉和高岭土进行混炼；然后调整辊距为2～3min，再加入氧化铁粉末、氯铂酸和氧化锌进行混炼，最后下片冷却。该电缆绝缘材料具有成本低、可瓷化且防火等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆绝缘材料，具体的说，是一种高强度耐火电缆绝缘材料。
技术介绍
防火(耐火)电缆是指在发生火灾时，能保证线路完整性的一类电缆；这种电缆在火灾高温时，能够保证电缆在较长时间内继续正常地提供电力和传输各种信号，从而为控制火灾和救生提供保障；尤其是对于剧院、地铁、机场、核电站等人员密集的公共场合或重要场所非常有意义。按照所用耐火材料的不同，现有的耐火电缆分为云母带耐火电缆和矿物绝缘耐火电缆两类。这两类耐火电缆都能够达到A类(试验温度为950°C 1000°C )耐火标准，保证火灾时线路的完整性，但这两种电缆质量大，生产速度慢，成本高。硅橡胶阻燃的常用方法是向高聚物中加入阻燃剂，以降低燃烧物表面温度，稀释可燃物分子浓度，切断氧气的供给，在硅橡胶燃烧表面形成阻隔层，阻止热能向硅橡胶纵深传递，抑制温度升高来达到阻燃的目的的；但阻燃橡胶制成的电缆只能延缓橡胶被烧成粉末的时间，如果持续被火烧的话， 橡胶就逐渐变成粉状脱落，失去了保护作用，电线电缆将被击穿而造成短路。申请号为200910116^2.0的专利技术提供了一种电缆用耐火绝缘材料，其由甲基乙烯基硅橡胶100份，气相法白炭黑35份，超细微云母粉45份，偶联剂1. 5份，结构控制剂3 份，硫化剂1. 5份组成。该电缆用耐火绝缘材料在中低温(500°C )情况下容易形成溶滴，导致电缆绝缘层变软，强度降低，严重的造成绝缘层局部破裂而导致短路，在1000度以上高温容易变形，导致绝缘层内径变化，发生爆裂或断路。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种生产简单，成本低的可瓷化且防火的高强度耐火电缆绝缘材料。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高强度耐火电缆绝缘材料，该高强度耐火电缆绝缘材料由以下重量份的组份组成甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉4-6份，硅藻土 10-20份，云母粉25-35份，滑石粉5-15份，氧化铁粉末3_5份，高岭土 10-20份，白炭黑 25-35份，氯钼酸4-6份和氧化锌1-3份。作为本专利技术的高强度耐火电缆绝缘材料的改进，该高强度耐火电缆绝缘材料由以下重量份的组份组成甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉5份，硅藻土 15份，云母粉30份， 滑石粉10份，氧化铁粉末4份，高岭土 15份，白炭黑30份，氯钼酸5份和氧化锌2份。本专利技术还同时提供了上述高强度耐火电缆绝缘材料的制备方法配制组分甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉4-6份，硅藻土 10-20份，云母粉 25-35份，滑石粉5-15份，氧化铁粉末3-5份，高岭土 10-20份，白炭黑25-35份，氯钼酸4_6 份和氧化锌1-3份；调整辊距为5 6_，前辊温度30 ;35°C，后辊温度25 30°C，在开炼机上滚压甲基乙烯基硅橡胶，然后依次添加白炭黑、云母粉、玻璃粉、硅藻土、滑石粉和高岭土进行混炼25min ；然后调整辊距为2 3min，再加入作为结构控制剂的氧化铁粉末、氯钼酸和氧化锌进行混炼，混炼时间为25min ；最后下片冷却，即得高强度耐火电缆绝缘材料。在本专利技术中，玻璃粉的作用是当温度升高至玻璃粉软化温度时，玻璃粉熔融形成液相，填充于黏土颗粒(硅藻土和高岭土)和基体分解产物颗粒之间；随着时间的延长，液相逐渐渗入陶瓷网络，冷却固化后，起到桥连作用，强化陶瓷结构。玻璃粉中的氧化物组分与黏土中的成分也会发生部分共晶反应形成液相或形成新的固相，强化陶瓷结构。而加入控制剂(氧化铁、氯钼酸、氧化锌)的复合物其瓷化温度将会大大降低(由> 1000°c降低至 600 700°C )，而玻璃粉的加入对复合物的拉伸强度影响不大，同时能提高中低温(500 IOOO0C )烧蚀强度(挠曲强度大于3MPa)。本专利技术生产的高强度耐火电缆绝缘材料经测试，具有以下特性在高温(>950°C)烧蚀可保持自支撑的陶瓷结构，不变形，不爆裂，能保证电缆在高温下依然正常工作。尤其是在1083°C以上温度，铜芯发生融化时，本专利技术的高强度耐火电缆绝缘材料制成的绝缘层形成一个中空的陶瓷体管道，并且没有体积变化，铜水能在腔体内依然保持导电，所以能保证电力通畅。技术指标抗张强度≥6N/mm2断裂伸长率≥250%热延伸≤175%冷却后变化率≤ 25 %阻燃性能符合GB/T19666中A，B，C级低烟性能最小透光率≥60%无卤性能要求PH加权值≥4. 3体积电阻率1·12Χ1015(Ω · m)。综上所述，本专利技术的高强度耐火电缆绝缘材料不同于普通的橡胶，也不同于阻燃橡胶，它具有优于普通橡胶和阻燃橡胶的特性在常温下其具备了普通硅橡胶的性能，在高温火焰的烧蚀后形成坚硬的壳体，保护被烧的物体不受损坏；用本专利技术的高强度耐火电缆绝缘材料做成的电线电缆，被烧蚀后形成的坚硬壳体保护着电线电缆，从而保证了电力、通讯的畅通，为火灾情况下人员的疏散和抢救赢得了宝贵的时间。具体实施例方式以下实施例中，作为原料的所有组份均呈粒径< 0. 3mm的粉末状。实施列1、一种高强度耐火电缆绝缘材料的制备方法，依次进行以下步骤1)、配料甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉4份，硅藻土 10份，云母粉25份，滑石粉(水合硅酸镁超细粉)5份，氧化铁粉末3份，高岭土 10份，白炭黑25份，氯钼酸4份，氧化锌1份。2)、调整辊距为5 6_，前辊温度30 ，后辊温度25 30°C，先在开炼机上滚压甲基乙烯基硅橡胶，然后依次添加白炭黑，云母粉，玻璃粉，硅藻土，滑石粉，高岭土进行混炼25min ；然后调整辊距为2 ;3min，再加入作为结构控制剂的氧化铁粉末、氯钼酸、氧化锌，进行混炼，混炼时间为25min。最后下片冷却，即得高强度耐火电缆绝缘材料。实施列2、一种高强度耐火电缆绝缘材料的制备方法，依次进行以下步骤1)、配料 甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉6份，硅藻土 20份，云母粉35份，滑石粉15份， 氧化铁粉末5份，高岭土 20份，白炭黑35份，氯钼酸6份，氧化锌3份。步骤2)同实施例1。实施列3、一种高强度耐火电缆绝缘材料的制备方法，依次进行以下步骤1)、配料甲基乙烯基硅橡胶100份，玻璃粉5份，硅藻土 15份，云母粉30份，滑石粉10份， 氧化铁粉末4份，高岭土 15份，白炭黑30份，氯钼酸5份，氧化锌2份。其制备方法同实施列1。对比例1、取消实施例1中的玻璃粉，其余完全同实施例1 ；得电缆绝缘材料I。对比例2、取消实施例1中的氧化铁粉末、氯钼酸和氧化锌，其余完全同实施例1 ； 得电缆绝缘材料II。对比例3、申请号为200910116^2. 0的电缆用耐火绝缘材料。为了证明本专利技术可瓷化防火电缆绝缘材料的性能所在，专利技术人设置了如下的对比实验 实验1、将实施例1 实施例3以及对比例1 对比例3的材料制成内径均为5mm 的6种电缆护套，该电缆护套的壁厚均为3mm ；每个电缆护套内均设置直径为4. 5mm的铜芯。每种电缆护套设置5个重复，从而保证实验结果的准确性。根据英国耐火电缆标准BS6387的检测标准，将上述电缆置于1100°C下施加300伏电压水平燃烧30分钟后，再淋水燃烧15分钟。本专利技术实施例1、实施例2和实施例3所对应的电缆不击穿(即实验用灯泡处于点亮状态)，而对比例1、对比例2和对比例3均被击穿(即实验用灯泡处于关闭状态)。最后，还需要注意的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．高强度耐火电缆绝缘材料，其特征在于该高强度耐火电缆绝缘材料由以下重量份的组份组成：甲基乙烯基硅橡胶１００份，玻璃粉４－６份，硅藻土１０－２０份，云母粉２５－３５份，滑石粉５－１５份，氧化铁粉末３－５份，高岭土１０－２０份，白炭黑２５－３５份，氯铂酸４－６份和氧化锌１－３份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾观法，
申请(专利权)人：嘉兴多角电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：33