[發(fā)明專利]柔性耐高溫防火電纜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710259914.3
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN106971779B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈玉濱;沈玉龍;王柏松;耿蘇梅;曲國輝
• 申請（專利權(quán)）人: 云南滇纜實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01B7/04
• 分類號(hào): H01B7/04;H01B7/20;H01B7/29;H01B13/00;H01B13/22;H01B13/24;C04B38/08;C04B28/00
• 代理公司: 深圳市中知專利商標(biāo)代理有限公司 44101
• 代理人: 孫皓;林虹

本發(fā)明公開了一種柔性耐高溫防火電纜及其制備方法，要解決的技術(shù)問題是提高防火電纜的防火性能，降低成本。本發(fā)明的纜芯外包覆有防火隔熱的復(fù)合凝膠層，復(fù)合凝膠層外包覆有金屬護(hù)套層。本發(fā)明的方法，包括以下步驟：制備電纜的纜芯和納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯濕凝膠，老化、干燥處理，包覆防火隔熱的復(fù)合凝膠層，固化處理，包覆金屬護(hù)套層。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯凝膠層具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，隔熱性能優(yōu)異，同時(shí)使電纜具有極其優(yōu)異的彎曲性能，退火銅波紋管作為第一道防火屏障，在保障電纜內(nèi)部組件不受外界機(jī)械因素?fù)p傷的同時(shí)，保障了電纜的彎曲性能，材料成本大大降低，使電纜的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝更加方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電纜及其制備方法，特別是一種柔性電纜及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)的防火電纜主要為礦物絕緣電纜(Mineral Insulated Cable)，簡稱MI電纜，按結(jié)構(gòu)可以分為剛性和柔性兩種。19世紀(jì)末，瑞士工程師Arnold Francois Borel提出剛性礦物絕緣電纜的設(shè)想，20世紀(jì)三、四十年代投入生產(chǎn)后得到快速發(fā)展。上世紀(jì)六十年代，我國開始引進(jìn)和吸收轉(zhuǎn)化剛性礦物絕緣電纜的技術(shù)，并逐漸將產(chǎn)品推向應(yīng)用。由于采用氧化鎂作為礦物絕緣材料，剛性礦物絕緣電纜在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中存在有很多不足：受制于極其復(fù)雜的制備工藝，多芯的剛性礦物絕緣電纜截面面積只能達(dá)到35mm²，且剛性礦物絕緣電纜不能制成較長長度，最大長度僅為幾百米，各制造長度之間形成大量的接頭，接頭處極易吸潮，降低絕緣電阻，大大降低了應(yīng)用時(shí)的可靠性。

上世紀(jì)七十年代，瑞士斯圖特電纜公司研制了柔性礦物絕緣防火電纜。近年來，柔性礦物絕緣防火電纜所占應(yīng)用份額持續(xù)增大，其主要是采用以玻璃纖維帶為載體的云母帶繞包進(jìn)行絕緣，并采用軋紋銅管做外護(hù)套。在發(fā)生火災(zāi)后，柔性結(jié)構(gòu)中的云母易脫落，失去防火的作用，而且這種電纜的材料成本和制造成本都很高。

近年來，出現(xiàn)了以隔氧結(jié)殼材料擠包或繞包的防火電纜產(chǎn)品。此類產(chǎn)品中，采用擠包形式的防火電纜，隔氧材料作為填充材料置于護(hù)套內(nèi)，該填充材料需要保證一定的量，通常填充后護(hù)套的外徑須比常規(guī)增大4～5mm，不僅增加了材料和工藝成本，更增加了后續(xù)工藝的難度。采用繞包形式的防火電纜，實(shí)際是以隔氧結(jié)殼材料通過粘接劑涂覆在繞包載體上，在發(fā)生火災(zāi)后，隔氧結(jié)殼材料同樣易脫落，因此其防火性能并不理想。

因此，現(xiàn)有技術(shù)的防火電纜成本高昂、制造工藝復(fù)雜、安裝敷設(shè)不便，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，如何在降低防火電纜產(chǎn)品全周期成本的同時(shí)，提高電纜產(chǎn)品的防火性能，意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種柔性耐高溫防火電纜及其制備方法，要解決的技術(shù)問題是提高防火電纜的防火性能，降低成本。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種柔性耐高溫防火電纜，由單根或多根絕緣線芯絞合制得電纜的纜芯，所述纜芯外包覆有防火隔熱的復(fù)合凝膠層，復(fù)合凝膠層外包覆有金屬護(hù)套層。

本發(fā)明的復(fù)合凝膠層為納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯凝膠層，納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯凝膠層由硅酸鋯溶膠和納米氧化鋯纖維按重量份100：12～18組成，硅酸鋯溶膠中，Zr：Na：Si的摩爾比為1：0.3：1.2～1.5，納米氧化鋯纖維長度為52～120nm、直徑為15～39nm。

本發(fā)明的納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯凝膠層的納米孔被分割成三維連續(xù)網(wǎng)狀，以納米氧化鋯纖維為骨架，納米孔的孔隙率為91.8～92.5％，納米孔的平均孔徑51～59nm。

本發(fā)明的納米氧化鋯纖維復(fù)合增強(qiáng)硅酸鋯凝膠層的密度為0.52～0.88g/cm³，在室溫下的等效熱導(dǎo)率為0.058～0.069W/m·k，在1300℃時(shí)的熱導(dǎo)率為0.082～0.099W/m·k。

本發(fā)明的金屬護(hù)套層為退火銅波紋管。

一種柔性耐高溫防火電纜的制備方法，包括以下步驟：