[發明專利]改性可膨脹石墨、電纜防火防爆用包覆膜及其生產方法

有效

• 申請號: 202110500679.0
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113072065B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張國鋒;呂金勇;務孔永;段紹輝;呂坤陽;李付磊;李建鑫;張明磊;陳瑞斌;陳四甫;胡松江;陳明喜;陳曉朋;陳見甫;邢遠;鄭偉;周媛;李景麗;王森;譚波;呂亮;丁衛東;郭潔
• 申請（專利權）人: 河南四達電力設備股份有限公司
• 主分類號: C01B32/225
• 分類號: C01B32/225;H01B7/29
• 代理公司: 洛陽九創知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 炊萬庭

本發明涉及一種改性可膨脹石墨、電纜防火防爆用石墨基包覆膜及其生產方法，將可膨脹石墨進行預膨脹，然后用堿式碳酸銅對預膨脹后的可膨脹石墨進行改性處理，電纜防火防爆用包覆膜，由纖維層以及包覆在纖維層兩面的改性膨脹石墨層構成，改性膨脹石墨層由上述改性可膨脹石墨壓制得到，改性膨脹石墨層通過固體膠與纖維層粘合在一起。本發明的包覆膜具有優良的防火性能、防爆性能以及防靜電和電磁干擾的效果，由于石墨具有很好的導電性，可與接地網有效的連接，使靜電電流迅速地通過接地網流入大地，起到防靜電和電磁干擾的效果。

技術領域

本發明涉及電纜防護材料技術領域，具體涉及一種改性可膨脹石墨、電纜防火防爆用石墨基包覆膜及其生產方法。

背景技術

電線電纜是電力輸送的載體，隨著社會電力系統的發展，一方面大量傳統地上的電纜、管道、公用設施建筑地下，導致地下空間與地上一樣十分擁擠；另一方面運行中電力電纜承擔著巨大的能量傳輸功能，一旦發生短路故障，故障點處瞬間會釋放巨大能量，伴隨著靜電輻射、電磁輻射、熱力輻射、壓力輻射的物理過程。這些物理過程不可避免地會引起電磁干擾、燃燒、爆炸等各種災害，在空間狹小的條件下，各種輻射本身及其引發的災害又會對其周圍環境中的其它物品、人員產生嚴重危害；而危害隨著發展的逐步深入、隨著人民群眾對生活環境安全感獲得的不斷提高，日益嚴重；則設計一種在滿足電線電纜絕緣的前提下，又能夠避免在發生電氣事故時，火災不蔓延的電線電纜包覆層是電力系統亟亟可需的。

針對電纜防火，通常解決方法之一是電纜本身材質的阻燃化處理和結構設計，即使用耐火電纜。另一種方法則是采用防火涂料、阻燃包帶、耐火槽盒等多種電纜防火保護產品對電纜進行保護，可不同程度有效地保護電纜的火災安全。但是，耐火電纜價格昂貴，不具普及性；防火涂料對電纜持久附著力較差，而且施工受場地制約，需要涂刷多遍，不能形成致密的覆蓋層，炭化層硬度差，容易被燒穿或吹落，電纜彎曲處易出現裂縫，耐火性不佳，易老化，存在有機溶劑揮發的風險；傳統非自粘性阻燃包帶的缺點是與電纜缺乏持久的附著力，防火材料耐火性能差，使用壽命較短、時效性差，長期運行后其阻燃效果會減弱，需要重復施工，增加電纜運行維護成本和負擔。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種改性可膨脹石墨、電纜防火防爆用石墨基包覆膜及其生產方法。

本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：一種可膨脹石墨的改性方法，將可膨脹石墨進行預膨脹，然后用堿式碳酸銅對預膨脹后的可膨脹石墨進行改性處理。

作為本發明一種可膨脹石墨改性方法的進一步優化：具體包括以下步驟：

1)、設定膨化爐溫度為350-450℃，將可膨脹石墨送入膨化爐，在膨化爐內膨化3-6s，得到預膨脹石墨蠕蟲；

2)、將預膨脹石墨蠕蟲與水混合，然后加入分散劑進行超聲分散，得到預膨脹石墨蠕蟲分散液；

3)、在預膨脹石墨蠕蟲分散液中加入堿式碳酸銅，繼續超聲分散，得到目標分散液；

4)、取目標分散液進行離心分離，將分離得到的沉淀進行干燥后得到改性可膨脹石墨。

作為本發明一種可膨脹石墨改性方法的進一步優化：所述步驟1)得到的預膨脹石墨蠕蟲的膨脹體積為180-230ml/g。

作為本發明一種可膨脹石墨改性方法的進一步優化：所述步驟2)中預膨脹石墨蠕蟲與水的質量比為1：50-70，分散劑的加入量為預膨脹石墨蠕蟲重量的0.5-2％。

作為本發明一種可膨脹石墨改性方法的進一步優化：所述步驟3)中堿式碳酸銅的加入量為預膨脹石墨蠕蟲重量的10-60％。

一種改性可膨脹石墨，由上述改性方法得到。

一種電纜防火防爆用包覆膜，由纖維層以及包覆在纖維層兩面的改性膨脹石墨層構成，改性膨脹石墨層由上述改性可膨脹石墨壓制得到，改性膨脹石墨層通過固體膠與纖維層粘合在一起。