一種耐火阻燃軌道交通通信電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐火阻燃軌道交通通信電纜，其包括：低煙無鹵外護(hù)套、第一耐火層、高導(dǎo)磁鋼帶鎧裝層、低煙無鹵內(nèi)護(hù)套、第二耐火層、鋁護(hù)套、PE隔熱層、阻水層、若干股絞合絕緣芯線，低煙無鹵聚乙烯材料的配方中包括：聚乙烯80?90份，磷系阻燃增塑劑BDP 5?10份，PE?g?MAH 15?25份，聚磷酸銨10?30份，可膨脹石墨，30?60份；第二耐火層為耐火硅橡膠材料，耐火硅橡膠材料的配方中包括：甲基乙烯基硅橡膠30?100份，瓷化粉4?15份，剛性礦物粉1?4份，高嶺土8?30份，500℃共熔物2?8份，雙二四硫化劑4?15份。層層阻燃，可吸收大部分熱量，光纖可長(zhǎng)時(shí)間保持光通性。
【專利說明】
一種耐火阻燃軌道交通通信電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及通信電纜領(lǐng)域，具體涉及一種耐火阻燃軌道交通通信電纜。
【背景技術(shù)】
[0002] 軌道交通具有人員集中密集、人流量大、通道出入口限制等特點(diǎn)，因此，受軌道交 通環(huán)境特殊性的影響，對(duì)軌道交通建設(shè)的安全性要求最高。軌道交通一旦發(fā)生火災(zāi)，電力通 信系統(tǒng)立即中斷，照明和通訊全部中斷，不僅讓火災(zāi)中的人難以逃離險(xiǎn)境，也給消防救援帶 來不便，為了防止火災(zāi)，軌道交通電纜需要耐火通信電纜。需要通信電纜具有良好的耐火特 性，有效提高線路的過載能力，特別是發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠保證線路一定時(shí)間內(nèi)的完整性，滿足 消防的應(yīng)急處理，除了通信電纜的耐火性有較高要求外，還需要具有良好的屏蔽性能，保證 信息傳輸過程中的安全性。
[0003] 目前，常用的軌道交通通信電纜的耐火性能，主要是通過對(duì)電纜的外護(hù)套進(jìn)行阻 燃改進(jìn)，外護(hù)套具有一定的阻燃性能，能夠在火災(zāi)時(shí)起到一段時(shí)間的阻燃性，但是阻燃護(hù)層 不能有效的阻隔熱傳遞，熱量會(huì)隨著時(shí)間的推移，以及大火高溫的炙烤，深入到光纖和其它 材料，光纖受熱導(dǎo)致衰減變化大，光纜很難長(zhǎng)時(shí)間保持光纖通信的暢通性，失去傳遞信息的 功能，因此，軌道交通通信電纜已經(jīng)不能單方面依靠低煙無鹵護(hù)套材料來維持其耐火性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種耐火阻燃軌道交通通 信電纜，本發(fā)明的通信電纜在結(jié)構(gòu)上具有雙層耐火層，結(jié)構(gòu)從外到里，層層阻燃，外護(hù)可吸 收大部分熱量，第一耐火層進(jìn)一步阻隔火焰和熱量，鎧裝層可把火焰完全阻隔，剩余的熱量 到達(dá)內(nèi)護(hù)層，內(nèi)護(hù)層內(nèi)部還有一層第二耐火層，吸收大量的熱量，使得光纖受熱量減少，光 纖可長(zhǎng)時(shí)間保持光通性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種耐火阻燃軌道交通通信電纜，其由外到內(nèi)依次包括:低煙無鹵外護(hù)套、第一耐 火層、高導(dǎo)磁鋼帶鎧裝層、低煙無鹵內(nèi)護(hù)套、第二耐火層、鋁護(hù)套、PE隔熱層、阻水層、若干股 絞合絕緣芯線，所述絞合絕緣芯線由繞包聚酯帶包覆，所述絞合絕緣芯線與所述繞包聚酯 帶之間填充油膏；
[0007] 所述低煙無鹵外護(hù)套與低煙無鹵內(nèi)護(hù)套均為低煙無鹵聚乙烯材料，按照重量份數(shù) 計(jì)，所述低煙無鹵聚乙烯材料的配方中包括： 聚乙烯 ：8:0-90份 磷系阻燃增塑劑BDP 5-10份 [0008]相容劑 PE-g-MMi 15-25 份 聚磷酸銨 10-30份 可膨脹石墨 30-60份
[0009] 其中，聚磷酸銨與可膨脹石墨重量之比為1:3,聚磷酸銨與可膨脹石墨在低煙無鹵 聚乙烯材料中協(xié)同阻燃；
[0010]所述第一耐火層由至少兩層云母帶和至少三層阻燃耐火材料組成，所述云母帶為 基質(zhì)，在所述云母帶上覆有阻燃耐火材料的混合漿料，經(jīng)過烘烤、固化后形成耐火云母帶， 耐火云母帶作為耐火層至少能夠耐1100 °c高溫；
[0011] 所述第二耐火層為耐火硅橡膠材料，按照重量份數(shù)計(jì)，所述耐火硅橡膠材料的配 方中包括： 甲基乙烯基硅橡膠 30-100份 瓷化粉 4-15份 剛性礦物粉 1-4份
[0012] 高嶺土 8-30份 500°C共熔物 2-8份 雙二四硫化劑 4-15份
[0013]其中，瓷化粉為礦物巖石粉，剛性礦物粉為黏土和黏土巖礦物粉，瓷化粉的粒度為 400目，剛性礦物粉的粒度為5000目，高嶺土的粒度為200目。
[0014] 進(jìn)一步地，制備所述第二耐火層的方法包括：
[0015] 步驟一、以所述第二耐火層的配方為基礎(chǔ)稱取各成分；
[0016] 步驟二、將原料投入開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻；
[0017] 步驟三、混煉均勻的硅橡膠材料投入擠出機(jī)中，通過單螺桿擠出機(jī)將硅橡膠材料 作為第二耐火層包覆在鋁護(hù)套外部；
[0018] 步驟四、進(jìn)入硫化箱中，分四段硫化，每段硫化溫度分別為280°C、220°C、16(TC、 12(TC。
[0019] 進(jìn)一步地，所述絞合絕緣芯線外部包覆有絕緣層。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 1、本發(fā)明的通信電纜在結(jié)構(gòu)上具有雙層耐火層，結(jié)構(gòu)從外到里，層層阻燃，外護(hù)可 吸收大部分熱量，第一耐火層進(jìn)一步阻隔火焰和熱量，鎧裝層可把火焰完全阻隔，剩余的熱 量到達(dá)內(nèi)護(hù)層，內(nèi)護(hù)層內(nèi)部還有一層第二耐火層，吸收大量的熱量，使得光纖受熱量減少， 光纖可長(zhǎng)時(shí)間保持光通性。
[0022] 2、本發(fā)明的低煙無鹵外護(hù)套和低煙無鹵內(nèi)護(hù)套材料中采用聚磷酸銨和可膨脹石 墨協(xié)同阻燃效應(yīng)，在護(hù)套材料中是一個(gè)非常有效的阻燃體系，氧指數(shù)較高，達(dá)31%，其阻燃 性能較好；護(hù)套材料中添加了磷系阻燃增塑劑BDP，BDP的添加對(duì)阻燃聚乙烯的熱釋放和煙 釋放具有影響，熱釋放速度增加，煙釋放量明顯增加，并且在整個(gè)體系中起到增塑作用。
[0023] 3、本發(fā)明的第一耐火層采用2層或更多層基質(zhì)+3層或更多層阻燃耐火材料的結(jié)構(gòu) 組合，至少能夠耐ll〇〇°C高溫，隔熱性能優(yōu)良，能夠充分用于不同結(jié)構(gòu)阻燃耐火光;第二耐 火層采用耐火硅橡膠，其具有良好的耐火阻燃性能，第二耐火層中的瓷化粉能夠使耐火層 在高溫條件下瓷化，具有良好的隔熱阻燃性能，共熔物的添加作為橋架結(jié)構(gòu)連接硅橡膠，使 硅橡膠更為堅(jiān)固，并且能夠促進(jìn)離子重新排列，減小第二耐火層高溫灼燒后的膨脹率;其中 的剛性礦物粉提高材料的拉伸強(qiáng)度，其拉伸強(qiáng)度在6MPa以上，力學(xué)性能較好。
[0024] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中 所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0026] 圖1是本發(fā)明的電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 其中，10-低煙無鹵外護(hù)套，20-第一耐火層，30-高導(dǎo)磁鋼帶銷裝層，40-低煙無鹵 內(nèi)護(hù)套，50-第二耐火層，60-鋁護(hù)套，70-PE隔熱層，80-阻水層，90-絞合絕緣芯線，100-繞包 聚酯帶，101-油膏。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 參照?qǐng)D1所示，實(shí)施例1中的通信電纜的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)依次包括:低煙無鹵外護(hù)套 10、第一耐火層20、高導(dǎo)磁鋼帶鎧裝層30、低煙無鹵內(nèi)護(hù)套40、第二耐火層50、鋁護(hù)套60、PE 隔熱層70、阻水層80、若干股絞合絕緣芯線90,上述絞合絕緣芯線90由繞包聚酯帶100包覆， 上述絞合絕緣芯線90與上述繞包聚酯帶100之間填充油膏101，并且，上述絞合絕緣芯線90 外部包覆有絕緣層。
[0031] 本實(shí)施例的通信電纜在結(jié)構(gòu)上具有雙層耐火層，結(jié)構(gòu)從外到里，層層阻燃，外護(hù)可 吸收大部分熱量，第一耐火層進(jìn)一步阻隔火焰和熱量，鎧裝層可把火焰完全阻隔，剩余的熱 量到達(dá)內(nèi)護(hù)層，內(nèi)護(hù)層內(nèi)部還有一層第二耐火層，吸收大量的熱量，使得光纖受熱量減少， 光纖可長(zhǎng)時(shí)間保持光通性。
[0032]其中，上述低煙無鹵外護(hù)套10與低煙無鹵內(nèi)護(hù)套40均為低煙無鹵聚乙烯材料，按 照重量份數(shù)計(jì)，上述低煙無鹵聚乙烯材料的配方如表1中所示。
[0033] 表1實(shí)施例1中的低煙無鹵聚乙烯材料配方表
[0034]
[0035] 其中，在上述配方中，聚磷酸銨與可膨脹石墨重量之比為1:3,聚磷酸銨與可膨脹 石墨在低煙無鹵聚乙烯材料中協(xié)同阻燃，并且經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)聚磷酸銨與可膨脹石墨重 量之比為1:3時(shí)，其協(xié)同阻燃性能最好。
[0036] 上述第一耐火層由至少兩層云母帶和至少三層阻燃耐火材料組成，上述云母帶為 基質(zhì)，在上述云母帶上覆有阻燃耐火材料的混合漿料，經(jīng)過烘烤、固化后形成耐火云母帶， 耐火云母帶作為耐火層至少能夠耐1100 °c高溫；
[0037] 上述第二耐火層為耐火硅橡膠材料，按照重量份數(shù)計(jì)，上述耐火硅橡膠材料的配 方如表2中所示。
[0038] 表2實(shí)施例1中的耐火硅橡膠材料的配方表
[0039]
[0040]其中，瓷化粉為礦物巖石粉，剛性礦物粉為黏土和黏土巖礦物粉，瓷化粉的粒度為 400目，剛性礦物粉的粒度為5000目，高嶺土的粒度為200目。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042] 實(shí)施例2中的通信電纜結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1中一致，其中，上述低煙無鹵外護(hù)套10與低 煙無鹵內(nèi)護(hù)套40均為低煙無鹵聚乙烯材料，按照重量份數(shù)計(jì)，上述低煙無鹵聚乙烯材料的 配方如表3中所示。
[0043] 表3實(shí)施例2中的低煙無鹵聚乙烯材料配方表
[0044]
[0045]其中，在上述配方中，聚磷酸銨與可膨脹石墨重量之比為1:3,聚磷酸銨與可膨脹 石墨在低煙無鹵聚乙烯材料中協(xié)同阻燃，并且經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)聚磷酸銨與可膨脹石墨重 量之比為1:3時(shí)，其協(xié)同阻燃性能最好。
[0046] 上述第一耐火層由至少兩層云母帶和至少三層阻燃耐火材料組成，上述云母帶為 基質(zhì)，在上述云母帶上覆有阻燃耐火材料的混合漿料，經(jīng)過烘烤、固化后形成耐火云母帶， 耐火云母帶作為耐火層至少能夠耐1100 °c高溫；
[0047] 上述第二耐火層為耐火硅橡膠材料，按照重量份數(shù)計(jì)，上述耐火硅橡膠材料的配 方如表4中所示。
[0048] 表4實(shí)施例2中的耐火硅橡膠材料的配方表
[0049]
[0051]其中，瓷化粉為礦物巖石粉，剛性礦物粉為黏土和黏土巖礦物粉，瓷化粉的粒度為 400目，剛性礦物粉的粒度為5000目，高嶺土的粒度為200目。
[0052] 實(shí)施例3
[0053] 實(shí)施例3中的通信電纜結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1中一致，其中，上述低煙無鹵外護(hù)套10與低 煙無鹵內(nèi)護(hù)套40均為低煙無鹵聚乙烯材料，按照重量份數(shù)計(jì)，上述低煙無鹵聚乙烯材料的 配方如表5中所示。
[0054] 表5實(shí)施例3中的低煙無鹵聚乙烯材料配方表
[0055]
[0056] 其中，在上述配方中，聚磷酸銨與可膨脹石墨重量之比為1:3,聚磷酸銨與可膨脹 石墨在低煙無鹵聚乙烯材料中協(xié)同阻燃，并且經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)聚磷酸銨與可膨脹石墨重 量之比為1:3時(shí)，其協(xié)同阻燃性能最好。
[0057] 上述第一耐火層由至少兩層云母帶和至少三層阻燃耐火材料組成，上述云母帶為 基質(zhì)，在上述云母帶上覆有阻燃耐火材料的混合漿料，經(jīng)過烘烤、固化后形成耐火云母帶， 耐火云母帶作為耐火層至少能夠耐1100 °c高溫；
[0058] 上述第二耐火層為耐火硅橡膠材料，按照重量份數(shù)計(jì)，上述耐火硅橡膠材料的配 方如表6中所示。
[0059 ]表6實(shí)施例3中的耐火硅橡膠材料的配方表 [0060]
[0062]其中，瓷化粉為礦物巖石粉，剛性礦物粉為黏土和黏土巖礦物粉，瓷化粉的粒度為 400目，剛性礦物粉的粒度為5000目，高嶺土的粒度為200目。
[0063] 性能測(cè)試
[0064]根據(jù)國標(biāo)GB/T 19216.21和GB/T 20285的規(guī)定來測(cè)試電纜的耐火性能，其耐火性 能的結(jié)果如表7-9中所示。
[0065] 表7實(shí)施例1耐火性能表
[0066]
[0068]
[0067] 表8實(shí)施例2耐火性能表
[0069]
[0070] 表9實(shí)施例3耐火性能表
[0071]
12 由上述表7-9中的結(jié)果可以看出，實(shí)施例2的綜合性能較佳，以實(shí)施例2為最佳實(shí)施 例，上述實(shí)施例中的低煙無鹵外護(hù)套和低煙無鹵內(nèi)護(hù)套材料中采用聚磷酸銨和可膨脹石墨 協(xié)同阻燃效應(yīng)，在護(hù)套材料中是一個(gè)非常有效的阻燃體系，氧指數(shù)較高，達(dá)31%，其阻燃性 能較好；護(hù)套材料中添加了磷系阻燃增塑劑BDP，BDP的添加對(duì)阻燃聚乙烯的熱釋放和煙釋 放具有影響，熱釋放速度增加，煙釋放量明顯增加，并且在整個(gè)體系中起到增塑作用。 2 上述實(shí)施例中的第一耐火層采用2層或更多層基質(zhì)+3層或更多層阻燃耐火材料的 結(jié)構(gòu)組合，至少能夠耐ll〇〇°C高溫，隔熱性能優(yōu)良，能夠充分用于不同結(jié)構(gòu)阻燃耐火光;第 二耐火層采用耐火硅橡膠，其具有良好的耐火阻燃性能，第二耐火層中的瓷化粉能夠使耐 火層在高溫條件下瓷化，具有良好的隔熱阻燃性能，共熔物的添加作為橋架結(jié)構(gòu)連接硅橡 膠，使硅橡膠更為堅(jiān)固，并且能夠促進(jìn)離子重新排列，減小第二耐火層高溫灼燒后的膨脹 率;其中的剛性礦物粉提高材料的拉伸強(qiáng)度，其拉伸強(qiáng)度在6MPa以上，力學(xué)性能較好。
[0074]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐火阻燃軌道交通通信電纜，其由外到內(nèi)依次包括:低煙無面外護(hù)套、第一耐火 層、高導(dǎo)磁鋼帶鏈裝層、低煙無面內(nèi)護(hù)套、第二耐火層、侶護(hù)套、PE隔熱層、阻水層、若干股絞 合絕緣忍線，所述絞合絕緣忍線由繞包聚醋帶包覆，所述絞合絕緣忍線與所述繞包聚醋帶 之間填充油膏;其特征在于， 所述低煙無面外護(hù)套與低煙無面內(nèi)護(hù)套均為低煙無面聚乙締材料，按照重量份數(shù)計(jì)， 所述低煙無面聚乙締材料的配方中包括： 聚乙?guī)?80-90份 磯系阻燃?jí)埶軇┕翽 5-10份 相容劑 陽-g-ΜΛΠ 15-巧份 聚磯酸按 10-30份 可膨脹石墨 30-60份 其中，聚憐酸錠與可膨脹石墨重量之比為1:3,聚憐酸錠與可膨脹石墨在低煙無面聚乙 締材料中協(xié)同阻燃； 所述第一耐火層由至少兩層云母帶和至少Ξ層阻燃耐火材料組成，所述云母帶為基 質(zhì)，在所述云母帶上覆有阻燃耐火材料的混合漿料，經(jīng)過烘烤、固化后形成耐火云母帶，耐 火云母帶作為耐火層至少能夠耐iiocrc高溫； 所述第二耐火層為耐火娃橡膠材料，按照重量份數(shù)計(jì)，所述耐火娃橡膠材料的配方中 包括： 甲基芭蹄基桂橡膠孤-100微 瓷化粉 4-巧份 剛性礦物粉 1-4份 高ill令主 8-30份 50(TC共烙物 2-8份 雙二四硫化劑 4-巧份 其中，瓷化粉為礦物巖石粉，剛性礦物粉為黏±和黏±巖礦物粉，瓷化粉的粒度為400 目，剛性礦物粉的粒度為5000目，高嶺±的粒度為200目。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火阻燃軌道交通通信電纜，其特征在于，制備所述第二 耐火層的方法包括： 步驟一、W所述第二耐火層的配方為基礎(chǔ)稱取各成分； 步驟二、將原料投入開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻； 步驟Ξ、混煉均勻的娃橡膠材料投入擠出機(jī)中，通過單螺桿擠出機(jī)將娃橡膠材料作為 第二耐火層包覆在侶護(hù)套外部； 步驟四、進(jìn)入硫化箱中，分四段硫化，每段硫化溫度分別為280°C、220°C、160°C、120°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火阻燃軌道交通通信電纜，其特征在于，所述絞合絕緣 忍線外部包覆有絕緣層。
【文檔編號(hào)】C08K3/00GK106084427SQ201610662503
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開號(hào)201610662503.4, CN 106084427 A, CN 106084427A, CN 201610662503, CN-A-106084427, CN106084427 A, CN106084427A, CN201610662503, CN201610662503.4
【發(fā)明人】吳士杰, 陸春良, 宋志斌, 譚言秦, 馮成, 梁保富, 吳濤
【申請(qǐng)人】江蘇亨通線纜科技有限公司