耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的制备方法技术

技术编号:9008297 阅读:244 留言:0更新日期:2013-08-08 03:09
本发明专利技术属于电缆用绝缘材料技术领域,公开了一种耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的制备方法,该复合带包括玻璃布增强层和硅橡胶层,硅橡胶层由包括有机硅混炼胶和复合陶瓷粉的可瓷化硅橡胶组合物制得,其中有机硅混炼胶与复合陶瓷粉的重量比为1:1-1.2,制备方法包括如下步骤:高强度有机硅混炼胶的制备、复合陶瓷粉的配制、玻璃布的硅丙乳液处理和复合带的压延成型。本发明专利技术方法制备的耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带具有很高的强度和良好的柔韧性,可取代云母带用于耐火电缆制造;用其绕包的电缆线在650-950℃火焰中烧蚀180分钟,线路仍能正常工作;本发明专利技术方法操作易行、成品率高、可实现批量化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆用绝缘材料的制备方法,尤其是一种用于耐火电缆可在火焰条件下瓷化形成坚硬保护层的绕包绝缘材料的制备方法。
技术介绍
近几年,我国公共场所火灾事故频发,据有关资料显示,进入21世纪以来,我国共发生火灾约90.9万起,死亡10059人,直接经济损失约60.3亿元,其中公共场所火灾事故数量已占全国火灾事故总量的50%以上。在公共场所发生火灾事故时,线缆的安全畅通对防火救火至关重要,不仅能最大限度地赢得宝贵的抢救时间,还能极大减少人员的伤亡和财产损失。耐火电缆是指具有规定的耐火性能,能够保证线路在火焰条件下继续稳定运行一段时间,使电力系统和信号控制系统在火焰条件下正常工作,将火灾造成的损失降到最低限度。目前,国内外耐火电缆主要有氧化镁矿物绝缘防火电缆和云母带绕包无机绝缘的耐火电缆。矿物绝缘防火电缆虽具有很好的耐火性能,但其制造工艺复杂、生产成本高昂、制造长度受限,而且电缆非常硬无法弯曲,接头复杂,施工难度很高,难以广泛应用。云母带绕包耐火电缆虽然工工艺简单,制造长度不受限制,但是云母带普遍存在一个缺点,高温燃烧后云母带的机械强度大幅度降低,变脆,受到剧烈震动后易粉化脱落,造成耐火效果不佳。而且因云母带磨擦时易掉粉,造成绕包现场大量粉尘给作业人员的健康带来威胁。近年来有科研人员探索研究陶瓷化硅橡胶绝缘耐火电缆,但因电缆制造过程中需有专门的混炼、挤制和硫化设备,工艺复杂,而且很难在绝缘层强度和耐火性能间取得平衡,陶瓷化程度很难通过耐火电缆的耐水火试验。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种绕包绝缘材料的制备方法,用该方法制备的硅橡胶 复合带可代替云母带用于电缆的绕包工艺、制备的耐火电缆于950°C火焰条件下烧蚀3小时能保持电路畅通。本专利技术采用的技术方案是:一种,所述耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带包括玻璃布增强层和硅橡胶层,所述硅橡胶层由可瓷化硅橡胶组合物制得,所述可瓷化硅橡胶组合物包括有机硅混炼胶和复合陶瓷粉,所述有机硅混炼胶与复合陶瓷粉的重量比为1:1-1.2,所述有机硅混炼胶包括乙烯基含量为0.2%-0.4%的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶、乙烯基含量为0.05%-0.07%的甲基乙烯基硅生胶、乙烯基含量为0.4%-0.6%的甲基乙烯基硅生胶、氢含量为0.05%-0.15%的含氢硅油和气相白炭黑,所述复合陶瓷粉包括碳化硅、氧化铝、氧化锆、氧化硼和蒙脱土,所述制备方法包括如下步骤: A、将乙稀基封端甲基乙稀基娃生I父和甲基乙稀基娃生父、含氣娃油与部分气相白炭黑于捏合机中捏合,然后再分2-4次将剩余气相白炭黑加入捏合机中,其中气相白炭黑每次加入量以基本等量为佳,全部混合均匀成团后加温至85°C _95°C继续混炼2-3小时,然后升温至145°C _155°C,抽真空混炼0.5-1小时,取出自然冷却得有机硅混炼胶; B、将称量好的各陶瓷粉加入高速混合机搅拌均匀,然后于球磨机中研磨0.5-1.5小时得复合陶瓷粉; C、取高强度有机硅混炼胶、部分复合陶瓷粉于捏合机中捏合,然后再分2-4次将剩余复合陶瓷粉加入捏合机中,其中复合陶瓷粉每次加入量以基本等量为佳,全部混匀成团后加温至65-75°C继续混炼2-3小时,然后升温至135-145°C,抽真空继续混炼0.5-1小时,取出自然冷却,切片于开炼机上薄通数次,加入硫化剂混炼0.5-1小时得到可瓷化硅橡胶组合物; D、将硅丙乳液配制成固含量为3%-10%的稀释液,以浸涂、刷涂或喷涂的方式处理玻璃布,于70-90°C的温度下烤干; E、将可瓷化硅橡胶组合物和经硅丙乳液处理的玻璃布通过压延工艺复合,然后经过115-125 下烘烤硫化10-20min,最后分切成需要宽度即得到耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带。优选的,所述有机硅混炼胶以重量份计包括:乙烯基含量为0.2%-0.4%的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶100份,乙烯基含量为0.05%-0.07%的甲基乙烯基硅生胶200-250份,乙烯基含量为0.4%-0.6%的甲基乙烯基硅生胶150-200份,氢含量为0.05%-0.15%的含氢硅油20-30份,气相白炭黑300-360份; 优选的,所述复合陶瓷粉以重量份计包括:碳化硅100份,氧化铝28-38份,氧化锆25_33份,氧化硼14-20份,蒙脱土 62-72份。优选的,所述有机硅混炼胶与复合陶瓷粉的重量比为1: 1.1 ;所述有机硅混炼胶以重量份计包括:乙烯基含量为0.2%-0.4%的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶100份,乙烯基含量为0.05%-0.07%的甲基乙烯基硅生胶221份,乙烯基含量为0.4%-0.6%的甲基乙烯基硅生胶179份,氢含量为0.05%-0.15%的含氢硅油25份,气相白炭黑330份;所述复合陶瓷粉以重量份计包括:碳化硅100份,氧化铝33份,氧化锆29份,氧化硼17份,蒙脱土 67份。优选的,所述步骤D中硅丙乳液的硅含量为3%_15% ;更佳的,所述硅丙乳液硅含量为8%。其中硅含量为固体份中硅的质量百分数。优选的,所述耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的玻璃布增强层和硅橡胶层分别为单层或多层 本专利技术有益的技术效果:本专利技术方法制备的耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带具有很高的强度和良好的柔韧性,可直接取代云母带用于耐火电缆制造,且绕包过程中不会产生粉尘污染;用其绕包的电缆线在650-950°C火焰中,烧蚀180分钟,线路仍能正常工作,且烧蚀后形成陶瓷状坚硬外壳,外壳具有良好的电性能和机械强度,在高度震动和水淋情况下线路仍能正常工作;本专利技术方法操作易行,成品率高,可实现批量化生产。具体实施例方式本专利技术的可瓷化硅橡胶复合带,是将玻璃布与高强度的可瓷化硅橡胶组合物复合,制得绝缘绕包材料,具体制备过程如下: A、将不同乙稀基含量的乙稀基封端甲基乙稀基娃生13父和甲基乙稀基娃生13父、含氣娃油与部分气相白炭黑于捏合机中捏合,然后再分数次将剩余气相白炭黑加入捏合机中,全部混合均匀成团后加温至85°C _95°C继续混炼2-3小时,然后升温至145°C _155°C,抽真空(真空度0.08-0.09Mpa)混炼0.5-1小时。取出自然冷却即得高强度有机硅混炼胶。要保证复合带的强度,使其达到电缆制造过程中连续绕包的要求,混炼胶本身的拉伸强度、撕裂强度及后续加入的陶瓷粉在其中的分散与配合度是关键因素。本专利技术的混炼胶各成份优选的重量配比为100份乙烯基含量为0.2%-0.4%(质量)的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶:200-250份乙烯基含量为0.05%-0.07%(质量)的甲基乙烯基硅生胶:150-200份乙烯基含量为0.4%-0.6% (质量)的甲基乙烯基硅生胶:20-30份氢含量为0.05%-0.15% (质量)的含氣娃油:300-360份气相白炭黑;乙稀基封端甲基乙稀基娃生父和甲基乙稀基娃生父的分子量以60-80万为佳,含氢硅油的粘度以50-1000 mPa *s为佳。配方中还可加入少量的羟基硅油以进一步提高混炼胶的拉伸强度。混炼过程中气相白炭黑平均分数次(一般3-5次)均匀加入,保证了其在硅生胶中的均匀分散和补强效果。 B、将称量好的各陶瓷粉加入高速混合机搅拌均匀,然后于球磨机中研磨0.5-1.5小时得复合陶瓷粉。陶瓷粉的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的制备方法,所述耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带包括玻璃布增强层和硅橡胶层,所述硅橡胶层由可瓷化硅橡胶组合物制得,所述可瓷化硅橡胶组合物包括有机硅混炼胶和复合陶瓷粉,所述有机硅混炼胶与复合陶瓷粉的重量比为1:1?1.2,所述有机硅混炼胶包括乙烯基含量为0.2%?0.4%的乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶、乙烯基含量为0.05%?0.07%的甲基乙烯基硅生胶、乙烯基含量为0.4%?0.6%的甲基乙烯基硅生胶、氢含量为0.05%?0.15%的含氢硅油和气相白炭黑,所述复合陶瓷粉包括碳化硅、氧化铝、氧化锆、氧化硼和蒙脱土,所述制备方法包括如下步骤:A、将乙烯基封端甲基乙烯基硅生胶和甲基乙烯基硅生胶、含氢硅油与部分气相白炭黑于捏合机中捏合,然后再分2?4次将剩余气相白炭黑加入捏合机中,全部混合均匀成团后加温至85℃?95℃继续混炼2?3小时,然后升温至145℃?155℃,抽真空混炼0.5?1小时,取出自然冷却得有机硅混炼胶;????????????????????????????????????????B、将称量好的各陶瓷粉加入高速混合机搅拌均匀,然后于球磨机中研磨0.5?1.5小时得复合陶瓷粉;???????????????????????????????????????????????C、取高强度有机硅混炼胶、部分复合陶瓷粉于捏合机中捏合,然后再分2?4次将剩余复合陶瓷粉加入捏合机中,全部混匀成团后加温至65?75℃继续混炼2?3小时,然后升温至135?145℃,抽真空继续混炼0.5?1小时,取出自然冷却,切片于开炼机上薄通数次,加入硫化剂混炼0.5?1小时得到可瓷化硅橡胶组合物;D、将硅丙乳液配制成固含量为3%?10%的稀释液,以浸涂、刷涂或喷涂的方式处理玻璃布,于70?90℃的温度下烤干;E、将可瓷化硅橡胶组合物和经硅丙乳液处理的玻璃布通过压延工艺复合,然后经过115?125℃下烘烤硫化10?20min,最后分切成需要宽度即得到耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁小卫陈小丹许家琳唐建振
申请(专利权)人:深圳市安品有机硅材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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