[發明專利]一種防火阻燃電纜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710177467.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107093497B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 許家余;王曉明;許傳武;陳祥軍;梁家磊;劉斌
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司莒縣供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H01B7/18
• 分類號: H01B7/18;H01B7/29;H01B7/295;H01B13/06;H01B13/22
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種防火阻燃電纜，包括有纜芯，其特征在于，所述的纜芯是由內部的導體以及依次覆蓋于導體上的絕緣層和防火絕緣層所構成；所述的絕緣層的材料是聚烯烴類，所述的防火絕緣層的材料是摻雜有云母粉和氧化鋁的聚合物；所述的電纜中包含有至少一根纜芯，所述的纜芯的外部包覆有阻燃涂層，在纜芯與阻燃涂層設有填充材料，在阻燃涂層外部設置有阻燃聚合物層；

所述的導體是銅導線；所述的防火絕緣層是由按照重量份計的聚乙烯30～50份、云母粉20～30份、氧化鋁10～15份所組成；所述的絕緣層的材料是聚乙烯；所述的阻燃聚合物層是指含有無鹵阻燃劑的丁晴橡膠；所述的阻燃聚合物層是指含有5wt%氫氧化鎂和5wt%氫氧化鋁的丁晴橡膠；

所述的填充材料是由按重量份計高嶺土20～30份、滑石粉15～20份、鈦酸鉀晶須3～5份、氫氧化鋁15～20份的所組成；所述的阻燃涂層是由按重量份計的如下組分所制成：改性水性環氧乳液50～60份、可溶性鋁鹽15～20份、成炭催化劑2～4份、成炭劑10～15份、改性可膨脹石墨5～7份、硅烷偶聯劑2～3份、脫水山梨糖醇酯類表面活性劑2～3份。

2.根據權利要求1所述的防火阻燃電纜，其特征在于，所述的可溶性鋁鹽選自硝酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鋁中的一種或多種；所述成炭催化劑選自聚磷酸銨、磷酸二氫銨、焦磷酸銨中的一種或多種；所述成炭劑選自淀粉、三梨醇、季戊四醇中的一種或多種；所述的硅烷偶聯劑選自KH550或者KH570。

3.根據權利要求1所述的防火阻燃電纜，其特征在于，所述的改性水性環氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇雙重改性水性環氧乳液，其制備方法包括如下步驟：S1，按重量份計，將20～25份雙酚A環氧樹脂、10～15份醚類溶劑、5～8份酯類溶劑混合后，升溫至80～90℃預熱；S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.5～0.8份、1,3-丁二烯0.2～0.4份、丙烯酸環己基酯0.2～0.4份、丙烯酸丁酯0.5～1份、引發劑0.1～0.12份、磷酸酯1～1.5份、聚丙二醇1.2～1.5份的混合物，在80～90℃反應2～4h，降溫至50～60℃后再反應1～2h；S3，在第2步得到的反應物中加入三乙胺0.7～1.8份，再加入水70～90份，高速分散后得到乳液。

4.根據權利要求3所述的防火阻燃電纜，其特征在于，所述的雙酚A環氧樹脂是指E-51環氧樹脂；所述的醚類溶劑是甲基異丁基酮；所述的酯類溶劑是乙酸乙酯；所述的磷酸酯是指PAM-200；所述的聚丙二醇是指聚丙二醇1000；引發劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、雙氧水、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰的一種或多種復配。

5.根據權利要求1所述的防火阻燃電纜，其特征在于，所述的改性可膨脹石墨，其制備方法包括如下步驟：第1步，按重量份計，取2份高錳酸鉀研磨粉碎，再與25份天然鱗片石墨混合均勻后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下攪拌1h，濾出石墨，將其加熱至320℃至無黃煙產生，制備得到可膨脹石墨；第2步，按重量份計，將3份十六烷基三甲基溴化銨、3份溴化鉀加入至120份去離子水中，加熱至60℃保持10min，自然放冷，制備得到改性劑；第3步，按重量份計，取12份可膨脹石墨與3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下攪拌活化40min，再加入5份改性劑，在超聲作用下混合15min，再在65℃水浴條件下攪拌反應4h，反應結束后，對固體水洗、烘干、再用700KW/m²的輻射區內的能流密度進行微波膨化，得到改性可膨脹石墨。

6.權利要求1所述的電纜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：第1步，在導體（1）的外部依次包覆絕緣層（2）和防火絕緣層（3），構成纜芯；第2步，在纜芯外部包覆填充材料（4）之后，再在填充材料（4）的外部涂覆阻燃涂層（5），再在阻燃涂層（5）的外部再包覆阻燃聚合物層。