一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜及其制造方法
【專利摘要】一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜由電纜纜芯、纜芯間隙的填充條以及纜芯及填充條外繞包的隔離層構(gòu)成，其特征在于：電纜纜芯由多根絕緣線芯絞合成，絕緣線芯由導(dǎo)體、導(dǎo)體外依次設(shè)置的內(nèi)絕緣層和外絕緣層構(gòu)成，所述外絕緣層外設(shè)置有玻璃纖維層，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)絕緣層、外絕緣層與所述玻璃纖維層構(gòu)成一絕緣線芯，在所述纜芯間隙設(shè)有填充條，所述纜芯及填充條外繞包有隔離層，電纜的最外層為外護套，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯或輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料。
【專利說明】一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類對保護生態(tài)環(huán)境及自身健康的日益重視，對電纜的環(huán)保性能提出了更高更全面的要求。目前，國內(nèi)阻燃電線電纜通常分為一般阻燃電線電纜、低煙低鹵阻燃電線電纜和低煙無鹵阻燃電線電纜，這些阻燃電線電纜產(chǎn)品以含鹵阻燃為主，這些阻燃電纜通常是在護套及絕緣層中添加含磷等阻燃劑，在高溫下生成鹵氫酸、磷酸等，進一步脫水生成的穩(wěn)定的編磷酸覆蓋在被燃電纜表面，以阻隔氧氣，從而阻止燃燒進一步發(fā)展。但是，由于填充層不結(jié)實，使電纜的絕緣層與空氣中氧氣阻隔不夠充分，燃燒時仍釋放出有毒性的HCL氣體,且有大量煙霧和腐蝕性鹵化物產(chǎn)生，HCL氣體刺激人體器官使人窒息，給人員造成傷害，也對高精密儀器及各種設(shè)備造成腐蝕，還給救護工作帶來非常大的困難，并造成環(huán)境等危害，即所謂的“二次災(zāi)害”。
[0003]電力電纜從聚氯乙烯絕緣或聚乙烯絕緣、聚氯乙烯或聚乙烯護套非阻燃型電纜，發(fā)展到上世紀90年代開始的阻燃型聚氯乙烯絕緣或阻燃型聚乙烯絕緣、交聯(lián)聚乙烯絕緣或硅橡膠及氟塑料絕緣(高溫場合用)、阻燃型聚氯乙烯護套或阻燃型聚乙烯護套、阻燃型(主要分為A類、B類、C類)硅橡膠及氟塑料電纜，再發(fā)展到本世紀初開始的低煙無鹵阻燃型電力電纜，可見對電纜的阻燃性能要求越來越高。
[0004]低煙無鹵阻燃電纜的絕緣基本采用低煙無鹵聚烯烴絕緣，護套采用低煙無鹵阻燃聚烯烴護套，而這類材料制造的電纜都不能達到無煙無鹵不燃的性能要求。
[0005]隨著人們環(huán)保意識的提高和我國社會經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快，低煙無鹵阻燃電纜被廣泛地應(yīng)用在高層建筑、地鐵、發(fā)電廠、核電站和軌道交通等重要部門及公共場所。當發(fā)生火災(zāi)時，電纜燃燒時不釋放腐蝕性氣體，并且透光性良好，對救援工作有很大的幫助，在很大程度上可以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、工作性能優(yōu)良的具有良好阻燃、耐高溫環(huán)保電纜及其制造方法。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜由電纜纜芯、纜芯間隙的填充條以及纜芯及填充條外繞包的隔離層構(gòu)成，其特征在于:電纜纜芯由多根絕緣線芯絞合成，絕緣線芯由導(dǎo)體、導(dǎo)體外依次設(shè)置的內(nèi)絕緣層和外絕緣層構(gòu)成，所述外絕緣層外設(shè)置有玻璃纖維層，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)絕緣層、外絕緣層與所述玻璃纖維層構(gòu)成一絕緣線芯，在所述纜芯間隙設(shè)有填充條，所述纜芯及填充條外繞包有隔離層，電纜的最外層為外護套，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯或輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料；外護套包括以下百分含量的原料:
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA 75-85份；三氧化銻40-50份
聚氯丙烯樹脂15-25份
膨潤土15-25份
聚乙酰胺10-20份
高耐磨炭黑20-25份
氫氧化鋁1.5-3份
納米二氧化硅3-8份
娃燒偶聯(lián)劑1-2份
鈦酸丁酯1-2份
增塑劑3-5份
氯化石臘0.5-1份
納米氫氧化鎂4-5份
抑煙劑2?8份；
抗氧劑0.5?I份。
[0008]所述的增塑劑由按重量份的正丁醇3-5、聚乙二醇5-10、氯化石蠟20-25、納米TiO2 0.2-0.5、納米氧化鋇0.2-0.5、甘油三醋酸酯10-15、甲基丙烯酸正丁酯20-25、偏苯三酸三辛酯10-15和丙三醇三甘油酸酯20-25混合制備而成。
[0009]抑煙劑為氫氧化鎂、氧化鎂、八鑰酸銨的一種或多種的共混物；潤滑劑為硅氧烷、二甲基硅油、聚乙烯蠟、石蠟、硬脂酸鋅的一種或多種的共混物。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種的共混物；色母粒為聚乙烯色母粒、聚丙烯色母粒的一種或幾種的共混物。
[0011]一種耐火耐高溫型防腐控制電纜料的制備方法，包括以下步驟:將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三氧化銻、聚氯丙烯樹脂加入攪拌機中，通過噴淋裝置噴淋增塑劑，攪拌15?30分鐘；將其他成分加入攪拌機中攪拌15?30分鐘，充分混合均勻；將混好的原料加入雙螺桿擠出機中，喂料速度為10?80rpm/min,螺桿轉(zhuǎn)速為100?600rpm/min,螺桿的長徑比為25?50，加工溫度為200?280°C，經(jīng)水冷切粒得到柔性無鹵阻燃聚苯醚電線電纜護套料粒料。
[0012]有益效果:本耐火電纜具有低煙、無鹵、無毒、無害、抗側(cè)壓力大等優(yōu)點，適用于公共消防、防火場所，如地鐵、影院、學校、醫(yī)院、高樓等公共場所，可橋架、埋地或管道敷設(shè)。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜由電纜纜芯、纜芯間隙的填充條以及纜芯及填充條外繞包的隔離層構(gòu)成，其特征在于:電纜纜芯由多根絕緣線芯絞合成，絕緣線芯由導(dǎo)體、導(dǎo)體外依次設(shè)置的內(nèi)絕緣層和外絕緣層構(gòu)成，所述外絕緣層外設(shè)置有玻璃纖維層，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)絕緣層、外絕緣層與所述玻璃纖維層構(gòu)成一絕緣線芯，在所述纜芯間隙設(shè)有填充條，所述纜芯及填充條外繞包有隔離層，電纜的最外層為外護套，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯或輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料。
[0014]外護套包括以下百分含量的原料: 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA 75份；
三氧化鋪40份
聚氯丙烯樹脂15份
膨潤土15份
聚乙酰胺10份
高耐磨炭黑20份
氫氧化鋁1.份
納米二氧化硅3份
硅烷偶聯(lián)劑I份
鈦酸丁酯I份
增塑劑3份
氯化石蠟0.5份
納米氫氧化鎂4份
抑煙劑2份；
抗氧劑0.5份。
[0015]增塑劑由按重量份的正丁醇3-5、聚乙二醇5-10、氯化石蠟20-25、納米TiO20.2-0.5、納米氧化鋇0.2-0.5、甘油三醋酸酯10-15、甲基丙烯酸正丁酯20-25、偏苯三酸三辛酯10-15和丙三醇三甘油酸酯20-25混合制備而成。
[0016]抑煙劑為氫氧化鎂、氧化鎂、八鑰酸銨的的共混物；
抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種的共混物；色母粒為聚乙烯色母粒、聚丙烯色母粒的一種或幾種的共混物。
[0017]將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三氧化銻、聚氯丙烯樹脂加入攪拌機中，通過噴淋裝置噴淋增塑劑，攪拌15?30分鐘；將其他成分加入攪拌機中攪拌15?30分鐘，充分混合均勻；將混好的原料加入雙螺桿擠出機中，喂料速度為10?80rpm/min，螺桿轉(zhuǎn)速為100?600rpm/min,螺桿的長徑比為25?50，加工溫度為200?280°C，經(jīng)水冷切粒得到柔性無鹵阻燃聚苯醚電線電纜護套料粒料。
[0018]電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物pH加權(quán)值為6.2，燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率81.5 %，單根燃燒、成束燃燒均滿足GB/T18380要求；電纜絕緣層抗拉強度為18.5MPa，斷裂伸長率為520% ;該電纜絕緣層可耐受IOkV高壓。
[0019]實施例2
一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜由電纜纜芯、纜芯間隙的填充條以及纜芯及填充條外繞包的隔離層構(gòu)成，其特征在于:電纜纜芯由多根絕緣線芯絞合成，絕緣線芯由導(dǎo)體、導(dǎo)體外依次設(shè)置的內(nèi)絕緣層和外絕緣層構(gòu)成，所述外絕緣層外設(shè)置有玻璃纖維層，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)絕緣層、外絕緣層與所述玻璃纖維層構(gòu)成一絕緣線芯，在所述纜芯間隙設(shè)有填充條，所述纜芯及填充條外繞包有隔離層，電纜的最外層為外護套，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯或輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料。
[0020]外護套包括以下百分含量的原料:
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA 85份；
三氧化銻50份聚氯丙烯樹脂25份
膨潤土25份
聚乙酰胺20份
高耐磨炭黑25份
氫氧化鋁3份
納米二氧化硅8份
硅烷偶聯(lián)劑2份
鈦酸丁酯2份
增塑劑5份
氯化石蠟1份
納米氫氧化鎂5份
抑煙劑8份；
抗氧劑1份。
[0021]納米氫氧化鎂4份 抑煙劑 2份；
抗氧劑0.5份。
[0022]增塑劑由按重量份的正丁醇5、聚乙二醇10、氯化石蠟25、納米TiO2 0.5、納米氧化鋇0.5、甘油三醋酸酯15、甲基丙烯酸正丁酯25、偏苯三酸三辛酯15和丙三醇三甘油酸酯25混合制備而成。
[0023]抑煙劑為氫氧化鎂、氧化鎂、八鑰酸銨的的共混物；
抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種的共混物；色母粒為聚乙烯色母粒、聚丙烯色母粒的一種或幾種的共混物。
[0024]將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三氧化銻、聚氯丙烯樹脂加入攪拌機中，通過噴淋裝置噴淋增塑劑，攪拌15~30分鐘；將其他成分加入攪拌機中攪拌15~30分鐘，充分混合均勻；將混好的原料加入雙螺桿擠出機中，喂料速度為10~80rpm/min，螺桿轉(zhuǎn)速為100~600rpm/min,螺桿的長徑比為25~50，加工溫度為200~280°C，經(jīng)水冷切粒得到柔性無鹵阻燃聚苯醚電線電纜護套料粒料。
[0025]電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物PH加權(quán)值為4.5，燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率65%，單根燃燒滿足GB/T18380要求、成束燃燒均不滿足GB/T18380要求；電纜絕緣層抗拉強度為14.2MPa，斷裂伸長率為400% ;該電纜絕緣層可耐受3kV高壓。
[0026]上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃、耐高溫環(huán)保電纜，由電纜纜芯、纜芯間隙的填充條以及纜芯及填充條外繞包的隔離層構(gòu)成，其特征在于:電纜纜芯由多根絕緣線芯絞合成，絕緣線芯由導(dǎo)體、導(dǎo)體外依次設(shè)置的內(nèi)絕緣層和外絕緣層構(gòu)成，所述外絕緣層外設(shè)置有玻璃纖維層，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)絕緣層、外絕緣層與所述玻璃纖維層構(gòu)成一絕緣線芯，在所述纜芯間隙設(shè)有填充條，所述纜芯及填充條外繞包有隔離層，電纜的最外層為外護套，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯或輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料；外護套由以下份數(shù)的原料組成: 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA 75-85份；三氧化銻40-50份 聚氯丙烯樹脂15-25份 膨潤土15-25份 聚乙酰胺10-20份 高耐磨炭黑20-25份 氫氧化鋁1.5-3份 納米二氧化硅3-8份 娃燒偶聯(lián)劑1-2份 鈦酸丁酯1-2份增塑劑3-5份 氯化石臘0.5-1份 納米氫氧化鎂4-5份 抑煙劑2?8份； 抗氧劑0.5?I份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、耐高溫環(huán)保電纜，其特征在于:所述的增塑劑由按重量份的正丁醇3-5、聚乙二醇5-10、氯化石蠟20-25、納米TiO2 0.2-0.5、納米氧化鋇0.2-0.5、甘油三醋酸酯10-15、甲基丙烯酸正丁酯20-25、偏苯三酸三辛酯10-15和丙三醇三甘油酸酯20-25混合制備而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、耐高溫環(huán)保電纜，其特征在于:抑煙劑為氫氧化鎂、氧化鎂、八鑰酸銨的一種或多種的共混物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃、耐高溫環(huán)保電纜，其特征在于:所述的抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種的共混物；色母粒為聚乙烯色母粒、聚丙烯色母粒的一種或幾種的共混物。
5.一種如權(quán)利要求1所述的阻燃、耐高溫環(huán)保電纜的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三氧化銻、聚氯丙烯樹脂加入攪拌機中，通過噴淋裝置噴淋增塑劑，攪拌15?30分鐘；將其他成分加入攪拌機中攪拌15?30分鐘，充分混合均勻；將混好的原料加入雙螺桿擠出機中，喂料速度為10?80rpm/min，螺桿轉(zhuǎn)速為100?600rpm/min,螺桿的長徑比為25?50，加工溫度為200?280°C，經(jīng)水冷切粒得到柔性無鹵阻燃聚苯醚電線電纜護套料粒料。
【文檔編號】C08L23/08GK103985462SQ201410183840
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】陳海波, 陳愛國, 陳仁訓, 陳冰玲, 劉桂春, 陳春燕, 陳桂蘭 申請人:南安市國高建材科技有限公司