[發明專利]一種陶瓷化耐火聚烯烴復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010466111.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111647220A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 孔繁江;勞明芳
• 申請（專利權）人: 上海騰瑞納化工科技有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L83/04;C08L83/07;C08L51/00;C08K13/02;C08K13/04;C08K3/36;C08K5/56;C08K3/34;C08K3/26;C08K7/26;H01B3/44
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 范海燕

一種陶瓷化耐火聚烯烴復合材料，包括聚烯烴50～100份，硅橡膠5～30份，白炭黑0～50份，硅油1～10份，偶聯劑0.1～5份，催化劑2～20份，瓷化粉50～300份，阻燃劑5～100份，助溶劑1～50份，鉑絡合物或鉑化合物以鉑計算0.00001～1份，抗氧劑0.1～1.5份，潤滑劑0.1～2份。本發明的陶瓷化耐火聚烯烴復合材料，無需冷卻開練，擠出工藝等同于聚烯烴原料，可直接作用于隔氧層擠出，并且無需繞包，自帶阻燃絕緣功能，使用常規擠出機設備即可加工，有效降低了防火電纜制造的成本和加工難度，且通過了RoSH認證，滿足TICW8?2012耐火隔離層要求，制成的電纜滿足BS6387標準的C.W.Z級別要求、GB31247?2014 B1級和GB31248?2014等耐火電纜標準。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，涉及陶瓷化聚烯烴隔氧料，具體涉及一種陶瓷化聚烯烴柔性防火電纜專用隔氧層電纜料及其制備方法。

背景技術

我國防火電纜于上世紀六十年代開發生產，20世紀末開始批量生產，21世紀進入國家防火設計規范并在國內大量使用。廣泛應用于高層建筑、石油化工、機場、隧道、船舶、海上石油平臺、航空航、鋼鐵冶金、購物中心、停車場、醫院等場合。我國的防火電纜行業雖然受到國家的高度重視，但剛性防火電纜在生產的規格、長度、敷設安裝等受到很大限制是業界不爭的事實。中國是發展中國家，國家建筑形式日益復雜、用電量劇增，電氣火災形勢格外嚴峻，不受規格和長度限制的柔性絕緣防火電纜應運而生。

氧化鎂礦物耐火絕緣電纜(即剛性防火電纜)在制造與應用方面存在以下缺點：第一，設備成本高，氧化鎂礦物耐火絕緣電纜需要專門的生產加工設備，價格昂貴，設備成本較高；第二，生產成本高，因氧化鎂礦物耐火絕緣電纜的外護層是全銅的，銅的價格高，使得生產成本較高，在實際應用方面，受到一定程度的限制；第三，生產加工、運輸、線路的敷設安裝和使用不方便，由于銅護套氧化鎂礦物防火絕緣電纜在生產加工、運輸、線路的敷設安裝和使用過程中有特殊要求，如氧化鎂礦物防火絕緣電纜的生產加工不能像高分子材料那樣加工便捷，敷設安裝繁瑣復雜，原材料成本造價高，很難大規模普及應用，特別是民用建筑等，直到現在沒能得到廣泛、普遍的應用。

而云母帶纏繞的耐火電纜(即柔性防火電纜)，在生產過程中，需要多層纏繞，由于工藝條件的限制，往往造成搭接縫處出現搭接缺陷，加上火燒后云母帶容易發脆、脫落，很大程度上降低了耐火效果，造成線路短路，從而難以保障電力、通訊在火災的情況下的安全暢通。云母帶密封也不好，且材料里常含氟，不符合一些無鹵電纜的要求。因此，迫切需要一種耐火材料替代氧化鎂礦物耐火絕緣或云母帶纏繞的方式實現耐火的功能。

聚烯烴是一款應用十分廣泛的高分子材料，通過填充可對分子結構與產品性能發生改變。聚烯烴物理、化學綜合性能良好，可改造程度強，分子量、分子分布、反應鏈構成不同產品性能也截然不同，聚烯烴合成高分子材料可制成塑料、黏合劑、橡膠、纖維等。

在市面上，聚烯烴高分子材料常見于塑料中，可見聚烯烴有著耐磨，良好的電、絕緣等特點，可適用于電纜絕緣。然而，未經改性的聚烯烴遇火易燃，且燃燒后有大量黑煙和有毒氣體，對人體有害，長期使用易老化、易變形，一旦使用僅用聚烯烴原料制備電纜導致發生災害，對于環境和社會的損害是無法低估的。

目前柔性防火電纜采用聚乙烯加阻燃劑制造的護套來進行阻燃，但這種方法使電纜成本大幅度上升；另外，由于阻燃劑中含有大量鹵素，電線電纜在燃燒時就會放出大量的毒氣、酸霧和煙氣，這些燃燒產物不僅危及生命安全，污染環境，還會造成設備和建筑物的嚴重腐蝕，給滅火、消防救生和人員撤離及搶救財產造成很大的障礙。因此促進人們研究和開發低煙、無鹵、低毒的清潔環保型電力電纜，是當今防火電線電纜發展的趨勢。

聚烯烴與其他原料相比，有著原料易得、易加工、低價格、高性能、質輕等優點，但未加工的聚烯烴易燃燒、粘結性差、性能不佳。

目前生產柔性防火電纜，隔氧層料的擠出，需要特殊的雙螺桿擠出機，加繞包組成柔性防火電纜生產流水線，生產出BBTRZ,BTLY等柔性防火電纜，設備昂貴，生產成本較高。