[發明專利]耐水火陶瓷硅橡膠復合帶的制備方法

有效

• 申請號: 201310267821.7
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103342021A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 丁小衛;許家琳;陳小丹;唐建振
• 申請（專利權）人: 深圳市安品有機硅材料有限公司
• 主分類號: B32B17/02
• 分類號: B32B17/02;B32B25/10;C04B35/14;C08L83/07;C08L83/05;C08K3/00;C08K3/36;C08K3/38;C08K3/22
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 田亞軍;陳本發

技術領域

本發明涉及一種電纜用絕緣材料的制備方法，尤其是一種用于耐火電纜可在火焰條件下瓷化形成堅硬保護層的耐水火繞包絕緣材料的制備方法。

背景技術

近幾年，我國公共場所火災事故頻發，據有關資料顯示，進入21世紀以來，我國共發生火災約90.9萬起，死亡10059人，直接經濟損失約60.3億元，其中公共場所火災事故數量已占全國火災事故總量的50%以上。在公共場所發生火災事故時，線纜的安全暢通對防火救火至關重要，不僅能最大限度地贏得寶貴的搶救時間，還能極大減少人員的傷亡和財產損失。耐火電纜是指具有規定的耐火性能，能夠保證線路在火焰條件下繼續穩定運行一段時間，使電力系統和信號控制系統在火焰條件下正常工作，將火災造成的損失降到最低限度。目前，國內外耐火電纜主要有氧化鎂礦物絕緣防火電纜和云母帶繞包無機絕緣的耐火電纜。礦物絕緣防火電纜雖具有很好的耐火性能，但其制造工藝復雜、生產成本高昂、制造長度受限，而且電纜非常硬無法彎曲，接頭復雜，施工難度很高，難以廣泛應用。云母帶繞包耐火電纜雖然工工藝簡單，制造長度不受限制，但是云母帶普遍存在一個缺點，高溫燃燒后云母帶的機械強度大幅度降低，變脆，受到劇烈震動后易粉化脫落，造成耐火效果不佳。云母帶繞包耐火電纜工工藝簡單，但是高溫燃燒后云母帶的機械強度大幅度降低，變脆，受劇烈震動后易粉化脫落，造成耐火效果不佳。

近年有科研人員探索研究陶瓷化硅橡膠絕緣耐火電纜，陶瓷化硅橡膠層在高溫燒蝕后會形成堅硬殼狀瓷化包覆層，可以保護銅芯避免受外力撞擊發生破損進而發生短路，而瓷化包覆層的致密性是評價電纜耐火性能的另一重要指標，在著火或滅火過程中通常電纜會被噴淋大量的水，而瓷化物包覆層通常致密程度較低，遇水易滲透，也會導致短路。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提供一種耐水火陶瓷硅橡膠復合帶的制備方法，用該方法制備的耐水火陶瓷硅橡膠復合帶可代替云母帶用于電纜的繞包工藝，制備的耐火電纜經650±40℃的火焰燒蝕及噴淋水共同作用一定時間，仍能保持電路暢通，并通過耐振動測試。

本發明采用的技術方案是：

一種耐水火陶瓷硅橡膠復合帶的制備方法，所述耐水火陶瓷硅橡膠復合帶包括玻璃布增強層和硅橡膠層，所述硅橡膠層由耐水火陶瓷硅橡膠組合物制得，所述耐水火陶瓷硅橡膠組合物包括有機硅混煉膠和復合陶瓷粉，所述有機硅混煉膠包括乙烯基封端甲基乙烯基硅生膠、甲基乙烯基硅生膠、含氫硅油和氣相白炭黑；所述復合陶瓷粉包括陶瓷胚體材料和陶瓷釉體材料，所述陶瓷胚體材料按重量份數計包括：

所述陶瓷釉體材料包括二氧化硅、氧化鉀、氧化鋁、氧化鈣、氧化鋅和氧化鎂；

所述制備方法包括如下步驟：

A、將乙烯基封端甲基乙烯基硅生膠和甲基乙烯基硅生膠、含氫硅油與部分氣相白炭黑混合后捏合，然后再分2-4次加入剩余氣相白炭黑，全部混合均勻成團后加溫至85℃-95℃繼續混煉2-3小時，然后升溫至145℃-155℃，抽真空混煉0.5-1小時，取出自然冷卻得有機硅混煉膠；其中氣相白炭黑每次加入量以基本等量為佳；

B、將稱量好的復合陶瓷粉中的陶瓷胚體材料和陶瓷釉體材料混合，升溫至120-130℃攪拌混合，研磨0.5-1.5小時得復合陶瓷粉；

C、取有機硅混煉膠、部分復合陶瓷粉混合后捏合，然后分2-4次加入剩余復合陶瓷粉，全部混勻成團后加溫至65-75℃繼續混煉2-3小時，然后升溫至135-145℃，抽真空繼續混煉0.5-1小時，取出自然冷卻，切片后進行薄通數次，加入硫化劑混煉0.5-1小時得到耐水火陶瓷硅橡膠組合物；其中復合陶瓷粉每次加入量以基本等量為佳；

D、將硅丙乳液配制成固含量為3%-10%的稀釋液，以浸涂、刷涂或噴涂的方式處理玻璃布，于70-90℃的溫度下烤干；

E、將耐水火陶瓷硅橡膠組合物和經硅丙乳液處理的玻璃布進行壓延復合，然后于115-125℃下烘烤硫化10-20min，分切即得耐水火陶瓷硅橡膠復合帶。

本發明制備的耐水火陶瓷硅橡膠復合帶，通過調整復合陶瓷粉中陶瓷胚體材料和陶瓷釉體材料的用量及組成，實現對復合陶瓷粉熔融過程及最終瓷化物性能的調節，其中，陶瓷釉體材料在高溫熔融后能夠填充瓷化物中的空隙，使瓷化物的致密性及強度提高，從而提高耐水火陶瓷硅橡膠復合帶瓷化后的耐水火及耐振動性能，同時調整工藝，提高粉體的分散性，使復合帶具有較高的強度和韌性，滿足耐火電纜對繞包復合帶的性能要求。

優選的，所述陶瓷釉體材料按重量份數計包括：