[發明專利]一種高阻燃防火電纜及其制備方法

有效

• 申請號: 202310879207.X
• 申請日: 2023-07-18
• 公開（公告）號: CN116598054B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 魏朋飛;魏世昭
• 申請（專利權）人: 創進電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/295
• 分類號: H01B7/295;H01B7/29;H01B7/18;H01B13/00;H01B13/24;C08L25/06;C08L23/08;C08L83/07;C08K5/55;C08K9/06;C08K3/22;C07F9/117;C07F5/02;C07C209/00
• 代理公司: 北京博識智信專利代理事務所(普通合伙) 16067
• 代理人: 唐棉棉

本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種高阻燃防火電纜及其制備方法，由內而外依次包括：電纜芯、屏蔽層、阻燃防火外套層，所述阻燃防火外套層包括以下質量份原料：聚苯乙烯100份、低密度聚乙烯30?40份、甲基乙烯基硅橡膠20?25份、引發劑1?2份、硼酸鹽?植酸鹽阻燃劑8?12份、八乙烯基POSS改性氫氧化鋯15?20份。本發明利用硼酸鹽?植酸鹽阻燃劑有效提高了阻燃防火電纜的阻燃性能和耐火性能，且提高了電纜的力學性能，不易開裂。

技術領域

本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種高阻燃防火電纜及其制備方法。

背景技術

阻燃防火電纜是一種具有良好阻燃性能、耐火性能的電纜，阻燃性能符合IEC60332-3標準規定，能在火災條件下保持一定時間內的電力傳輸。現有阻燃防火電纜主要通過直接物理添加無機阻燃劑或有機阻燃劑顆粒、無機耐火材料，以提高其阻燃性能和耐火性。如公告號為CN112908542B的發明專利，公開一種防火阻燃電纜及其制備方法，該防火阻燃電纜，包括電纜芯，所述電纜芯的外部從內至外依次包覆有隔離層和防火阻燃護套層，所述防火阻燃護套層包括如下重量份數的原料：80-90份聚苯乙烯；35-40份辛癸酸三羥甲基丙烷酯；

15-25份偶氮苯-4,4-二羧酸；16-20份氧化鋯；10-15份二氯甲烷；0.6-1.2份催化劑；通過辛癸酸三羥甲基丙烷酯和偶氮苯-4,4-二羧酸的縮合產物在燃燒后產生氨氣，抑制電纜的燃燒，達到阻燃效果；通過氧化鋯顆粒提高電纜的防火阻燃效果。但是，由于阻燃劑顆粒、無機耐火材料與高分子樹脂體系存在相容性問題，現有直接以物理摻雜的方式引入外套層中，影響電纜的力學性能和使用壽命。

此外，隨著電力系統對電纜的阻燃防火性能要求的不斷提高，如何開發一種新型氮磷硼膨脹型阻燃劑以進一步提高阻燃防火電纜的阻燃性能，是亟待解決的技術難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種高阻燃防火電纜及其制備方法，一方面，解決現有阻燃防火電纜力學性能差、易出現裂紋的問題，另一方面，研制一種電纜用新型阻燃劑，以進一步提高阻燃防火電纜的阻燃性能。

基于上述目的，本發明提供了一種高阻燃防火電纜，由內而外依次包括：電纜芯、屏蔽層、阻燃防火外套層，所述阻燃防火外套層包括以下質量份原料：聚苯乙烯100份、低密度聚乙烯30-40份、甲基乙烯基硅橡膠20-25份、引發劑1-2份、硼酸鹽-植酸鹽阻燃劑8-12份、八乙烯基POSS改性氫氧化鋯15-20份；

其中，硼酸鹽-植酸鹽阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

I：將植酸加入去離子水中，攪拌溶解后，得植酸溶液；

II：將4-乙烯基苯硼酸加入無水乙醇中，攪拌溶解后，得4-乙烯基苯硼酸溶液；

III：將所得植酸溶液與所得4-乙烯基苯硼酸溶液混合均勻后，加入三亞乙基四胺，再移至反應釜中，60-110℃反應5-8h，再于95℃旋轉蒸發去除乙醇溶液，再于80℃真空干燥0.5-1h，得硼酸鹽-植酸鹽阻燃劑；

該硼酸鹽-植酸鹽阻燃劑的合成反應方程式如下：

進一步地，所述植酸、去離子水、4-乙烯基苯硼酸、無水乙醇、三亞乙基四胺的用量比例為10mmol:(50-60)mL:60mmol:(40-50)mL:60mmol。

進一步地，所述八乙烯基POSS改性氫氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

A.制備氫氧化鋯前驅體溶液：將鋯酸四丁酯滴加至50wt%乙醇溶液中，攪拌均勻后，再滴加三乙醇胺催化劑，30-40℃攪拌預水解6-12h，得氫氧化鋯前驅體溶液；