[發明專利]一種環保阻燃耐寒耐磨電纜及其制造方法和應用

有效

• 申請號: 202011491706.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112233843B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王毅;吉鴻飛;戚歡;周晶晶;楊瀟;陳龍;陳霞;鐘金華;嚴康;安鑫淼
• 申請（專利權）人: 特變電工（德陽）電纜股份有限公司
• 主分類號: H01B7/18
• 分類號: H01B7/18;H01B7/17;H01B7/28;H01B7/295;H01B9/00;H01B13/00
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 汪林

1.一種環保阻燃耐寒耐磨電纜，包括纜芯以及包覆在纜芯外部的外保護層；其特征在于：所述的外保護層包括三元環保阻燃層和聚氨酯層；所述的三元環保阻燃層和所述的聚氨酯層之間通過交聯結構相互交聯設置；所述的交聯結構為聚氨酯纖維絲與三元環保阻燃纖維絲相互交錯設置而成，所述的聚氨酯纖維絲與三元環保阻燃纖維絲的相交處通過熱熔工藝固定在一起；所述的三元環保阻燃層與所述的三元環保阻燃纖維絲均包括質量份數為100份的熱塑性聚氨酯彈性體、16-44份的納米催化活性協效三元復合阻燃劑、0.5-2份的助交聯劑、0.5-2份的潤滑劑、0.7-2份的抗氧劑以及8-10份的環保增塑劑；所述的納米催化活性協效三元復合阻燃劑包括有機阻燃劑的第一元、金屬氫氧化物阻燃劑的第二元、多元偶聯復合劑的第三元以及介孔材料。

2.根據權利要求1所述的一種環保阻燃耐寒耐磨電纜，其特征在于：所述的有機阻燃劑選用聚磷酸銨、三聚氰胺、磷酸三甲苯酯以及磷酸三丁酯中的一種及多種。

3.根據權利要求1所述的一種環保阻燃耐寒耐磨電纜，其特征在于：所述的金屬氫氧化物阻燃劑選用氫氧化鎂和/或氫氧化鋁。

4.根據權利要求1所述的一種環保阻燃耐寒耐磨電纜，其特征在于：所述的多元偶聯復合劑選用三聚氯氰、乙二胺、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑以及鋁酸酯偶聯劑的一種及多種。

5.根據權利要求1所述的一種環保阻燃耐寒耐磨電纜，其特征在于：所述的環保增塑劑選用PU-80增塑劑和/或癸二酸二辛酯增塑劑。

6.一種環保阻燃耐寒耐磨電纜的制造方法，其特征在于：所述的環保阻燃耐寒耐磨電纜包括纜芯以及包覆在纜芯外部的外保護層，所述的外保護層包括三元環保阻燃層和聚氨酯層；所述的三元環保阻燃層和所述的聚氨酯層之間通過交聯結構相互交聯設置；所述的交聯結構為聚氨酯纖維絲與三元環保阻燃纖維絲相互交錯設置而成，所述的聚氨酯纖維絲與三元環保阻燃纖維絲的相交處通過熱熔工藝固定在一起；所述的制造方法包括以下步驟：

S1將無水乙醇和蒸餾水混合，在混合液中加入有機阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑以及多元偶聯復合劑，攪拌均勻后，得到阻燃劑混合溶液，隨后再次加入多元偶聯復合劑，攪拌均勻同時在室溫下保溫反應，待其水解完全后，得到高催化活性的協效三元復合阻燃劑的溶液；

S2將購置的介孔材料分散至得到的阻燃劑混合溶液中，高溫120℃處理后，再滴加所述的多元偶聯復合劑，保溫反應，得到改性介孔材料，同時將協效三元復合阻燃劑的溶液加入制備的改性介孔材料中，并加入環保增塑劑，超聲處理后升溫反應，得到混合溶液，經過過濾、水洗以及干燥后，即得到改性介孔材料包裹的活性協效三元復合阻燃劑；

S3將得到的改性介孔材料包裹的活性協效三元復合阻燃劑摻入熱塑性聚氨酯彈性體密煉過程中，混合密煉后，干燥并造粒，得到納米催化活性協效三元復合阻燃劑的顆粒；

S4將多根導線鉸合或均勻排布形成纜芯，同時在纜芯上設置一層保護層；在得到的保護層上經過擠塑成型，形成一層所述的聚氨酯層；

S5將得到的納米催化活性協效三元復合阻燃劑的顆粒熱熔后拉成纖維長絲，冷卻，即為所述的三元環保阻燃纖維絲，同時將熱塑性聚氨酯彈性體熱熔后拉成纖維長絲，冷卻，即為所述的聚氨酯纖維絲；

S6待聚氨酯層冷卻，在冷卻到80-100℃的合適溫度的聚氨酯層上，采用三元環保阻燃纖維絲與聚氨酯纖維絲相互交錯設置，通過工字輪放線，將三元環保阻燃纖維絲與聚氨酯纖維絲相互交錯纏繞在聚氨酯層上，形成網狀結構，加熱至網狀結構以及聚氨酯層表面熱熔后，靜置冷卻至所述的80-100℃的合適溫度，得到交聯結構，隨后在交聯結構上，以得到的納米催化活性協效三元復合阻燃劑的顆粒作為原料，進行擠塑成型，形成所述的三元環保阻燃層，冷卻至室溫，打磨，即得到所述的環保阻燃耐寒耐磨電纜。