[發明專利]一種物聯網現場總線電纜及其制備方法

在審

• 申請號: 201510613951.0
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105097125A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 陳薇
• 申請（專利權）人: 陳薇
• 主分類號: H01B11/22
• 分類號: H01B11/22;H01B7/29;H01B7/18;H01B7/295;H01B13/26
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1.一種物聯網現場總線電纜，其特征在于，包括由輸電電纜、光纜和數據電纜組成的總線電纜內芯，以及在總線電纜內芯的外部依次包覆的陶瓷纖維耐火帶、第五硅橡膠復合材料阻燃層、納米阻燃絕緣層和阻燃外護套；在總線電纜內芯與陶瓷纖維耐火帶之間填充有第三阻燃填充料；所述輸電電纜設有兩根或三根，每根輸電電纜由第一導電線芯以及擠制在第一導電線芯外部的第一硅橡膠復合材料阻燃層；所述光纜包括位于光纜中心位置的第一加強芯、位于第一加強芯周圍的多根纖芯、位于光纜外部的第二硅橡膠復合材料阻燃層，以及在纖芯與第二硅橡膠復合材料阻燃層之間填充的第一阻燃填充料；每根纖芯外均依次包覆有包層和涂覆層；所述數據電纜包括位于數據電纜中心位置的第二加強芯、位于第二加強芯周圍的多根第二導電線芯、位于數據電纜外部的第四硅橡膠復合材料阻燃層，以及在第二導電線芯與第四硅橡膠復合材料阻燃層之間填充的第二阻燃填充料；每根第二導電線芯外均擠制有第三硅橡膠復合材料阻燃層，且每兩根第二導電線芯對絞成一組；

所述第一阻燃填充料、第二阻燃填充料和第三阻燃填充料為同一種阻燃填充料，該阻燃填充料按照重量份的組分為：微米級高嶺土150-250份、乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份、聚醚改性硅油50-100份、碳納米管30-50份、石棉15-25份、玻璃纖維15-25份、醋酸錫2-6份；

所述第一硅橡膠復合材料阻燃層、第二硅橡膠復合材料阻燃層、第三硅橡膠復合材料阻燃層、第四硅橡膠復合材料阻燃層和第五硅橡膠復合材料阻燃層采用同一種硅橡膠復合材料，該硅橡膠復合材料按照重量份的組分為：有機硅橡膠廢料30-60份、多聚磷酸銨20-30份、三聚氰胺10-20份、季戊四醇20-30份、海泡石粉10-20份、沸石粉5-10份、納米氮化硅5-10份、焦磷酸鐵2-8、硅烷偶聯劑2-8份；

所述納米阻燃絕緣層按照重量份的組分為：水性丙烯酸樹脂50-150份、納米氮磷類膨脹阻燃劑2-10份、納米氮化硼2-10份、納米氧化硅2-10份、納米介孔分子篩2-10份、促進劑3-8份、增塑劑0.5-1.5份、防老劑1-4份。

2.根據權利要求1所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述阻燃填充料按照重量份的組分為：微米級高嶺土180-220份、乙烯-醋酸乙烯共聚物140-160份、聚醚改性硅油70-80份、碳納米管35-45份、石棉18-22份、玻璃纖維18-22份、醋酸錫3-5份。

3.根據權利要求1所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述陶瓷纖維耐火帶由一層陶瓷硅膠和一層玻璃纖維粘合而成，厚度為0.2-0.5mm，相鄰層采用雙向繞包的方式，每層重疊處間隔纏繞。

4.根據權利要求1所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述硅橡膠復合材料按照重量份的組分為：有機硅橡膠廢料40-50份、多聚磷酸銨24-26份、三聚氰胺14-16份、季戊四醇24-26份、海泡石粉14-16份、沸石粉7-8份、納米氮化硅7-8份、焦磷酸鐵4-6份、硅烷偶聯劑4-6份。

5.根據權利要求1所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述納米阻燃絕緣層按照重量份的組分為：水性丙烯酸樹脂80-120份、納米氮磷類膨脹阻燃劑5-7份、納米氮化硼5-7份、納米氧化硅5-7份、納米介孔分子篩5-7份、促進劑4-6份、增塑劑0.8-1.2份、防老劑2-3份。

6.根據權利要求1-5之一所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述阻燃填充料按照重量份的組分為：微米級高嶺土200份、乙烯-醋酸乙烯共聚物150份、聚醚改性硅油75份、碳納米管40份、石棉20份、玻璃纖維20份、醋酸錫4份。

7.根據權利要求1-5之一所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述硅橡膠復合材料按照重量份的組分為：有機硅橡膠廢料45份、多聚磷酸銨25份、三聚氰胺15份、季戊四醇25份、海泡石粉15份、沸石粉7.5份、納米氮化硅7.5份、焦磷酸鐵5、硅烷偶聯劑5份。

8.根據權利要求1-5之一所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述納米阻燃絕緣層按照重量份的組分為：水性丙烯酸樹脂100份、納米氮磷類膨脹阻燃劑6份、納米氮化硼6份、納米氧化硅6份、納米介孔分子篩6份、促進劑5.5份、增塑劑1份、防老劑2.5份。

9.根據權利要求1所述的物聯網現場總線電纜，其特征在于，所述阻燃外護套采用低煙無鹵阻燃高強度耐磨彈性體制成。

10.一種如權利要求1-9之一所述的物聯網現場總線電纜的制備方法，具體步驟為：

（1）制作輸電電纜：采用數根導體絞合成一根第一導電線芯，然后在第一導電線芯外擠制第一硅橡膠復合材料阻燃層，即得到輸電電纜；備用；

（2）制作光纜：以第一加強芯為中心，在第一加強芯周圍布置六根外部設有包層和涂覆層的纖芯，制成第一總纜；然后采用雙層共擠工藝在第一總纜外包覆第一阻燃填充料和第二硅橡膠復合材料阻燃層，即得到光纜；備用；

（3）制作數據電纜：在第二導電線芯外均擠制第三硅橡膠復合材料阻燃層，然后將兩根第二導電線芯對絞成一組；再將四組對絞后的第二導電線芯布置在第二加強芯周圍，制成第二總纜；然后采用雙層共擠工藝在第二總纜外包覆第二阻燃填充料和第四硅橡膠復合材料阻燃層，即得到數據電纜；備用；

（4）將兩根或三根輸電電纜對絞成一組，再與光纜和數據電纜合股成第三總纜；然后在第三總纜外包覆第三阻燃填充料，接著采用繞包工藝在第三阻燃填充料外繞包陶瓷纖維耐火帶；再采用三層共擠工藝，在陶瓷纖維耐火帶外自內向外依次包覆第五硅橡膠復合材料阻燃層、納米阻燃絕緣層和阻燃外護套；即得到物聯網現場總線電纜。