一种阻燃电缆及其制造工艺的制作方法

本发明属于阻燃电缆技术领域，具体涉及一种阻燃电缆，还设计一种阻燃电缆的制造工艺。

背景技术：

目前在我国，电缆的导体绝大部分采用铜和铝两种材料。铜导体具有优越的导电性、抗腐蚀性、机械性能，其用量远远超过铝导体，成为电缆导体的首选材料,但我国铜矿资源储藏相对短缺，以及价格高昂，对铜芯电缆的发展产生了一定的抑制。

所以，现有技术中，为了克服上述不足之处，公开号为“cn106504831a”的一种阻燃铝合金电缆生产工艺，该阻燃铝合金电缆生产工艺使得电缆抗蠕变、柔韧性及水平燃烧和耐日光性能大大提高，从而延长电缆的使用寿命，降低安装成本，减少设备和电缆的磨损，使安装工作更轻松。阻燃剂的添加，降低火灾的危险系数。

对于上述该阻燃铝合金电缆生产工艺，虽然导体采用铝合金导体，相对于纯铝，抗蠕变性能提高，避免了由于蠕变引起的松弛问题，铝合金电缆的导体材料与空气接触形成氧化层，能承受多种样式的腐蚀，因而具有承受恶劣环境的特性，但是其在使用过程中仍然存在以下较为明显的缺陷：一方面，由于铝合金电缆的导体材料与空气接触形成氧化层，但是其本身阻燃层并没有良好难燃、隔热以及隔氧的特点，阻燃性能差；另一方面，阻燃剂采用交联聚乙烯绝缘与硅烷交联聚乙烯阻燃剂以及炭黑混合制得的热固性绝缘材料，不仅仅阻燃效果一般，而且摊黑的使用不环保，易污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阻燃电缆及其制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃电缆，包括铝合金导体、半导电导体屏蔽层、xlpe绝缘层、半导电绝缘屏蔽层、阻燃层、防水层以及护套层，所述铝合金导体、半导电导体屏蔽层、xlpe绝缘层、半导电绝缘屏蔽层、阻燃层、防水层以及护套层从内到外依次包覆设置，所述铝合金导体和半导电导体屏蔽层之间设有半导电绕包带。

优选的，所述防水层和护套层之间设有铝箔层，所述护套层为聚乙烯外护套。

一种权利要求所述的阻燃电缆的制造工艺，包括以下步骤：

s1、拉丝、绞合以及退火：首先使用拉丝机对铝合金杆进行拉丝，形成铝合金单线，然后制得的铝合金单线采用正规同心式股线绞合方式进行绞合得到铝合金导体，最后将铝合金导体放入退火炉中进行退火处理；

s2、绕包半导电绕包带：将步骤s1退火后的铝合金导体表面绕包一层半导电绕包带；

s3、挤包三层绝缘结构：将绕包后的电缆在三层共挤连硫设备中，将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层同时挤出均匀包裹在导体外面，形成绝缘结构；

s4、制备阻燃铝合金电缆：将挤包三层绝缘结构后的电缆放入挤塑机上挤包阻燃材料，制成阻燃铝合金电缆；

s5、制备阻燃铝合金电缆防水层：在步骤s4中制得的阻燃铝合金电缆的外表面绕设包裹两层阻水缓冲带，构成阻燃铝合金电缆的防水层；

s6、制得阻燃电缆：将包裹防水层后的电缆最外面包裹铝箔后，置于挤塑机直接挤包聚乙烯形成外护套保护电缆。

优选的，所述步骤s1中铝合金导体退火温度为300-340℃，退火时间为7-9h，退火后采用风冷冷却5-6h。

优选的，所述步骤s4阻燃材料由质量份为100份的聚氯乙烯、30份的对苯二甲酸二辛酯、4-5份的稳定剂、30-35份的碳酸钙、9-12份的陶土、10-15份磷酸三（2-氯丙基）酯、0.5-1.0份的三氧化二锑以及5-8份的增塑剂在80-110℃下充分均匀混合，将至室温后置于炼塑机上塑化以及平板硫化机上双螺杆挤出造粒而成。

本发明的技术效果和优点：该阻燃电缆及其制造工艺，采用磷酸三（2-氯丙基）酯与三氧化二锑复配加入聚氯乙烯电线电缆材料中形成复合阻燃材料，挤包于铝合金导体的外表面，磷酸三（2-氯丙基）酯是一种含氯磷的橡塑阻燃增塑剂，具有成本低廉、稳定性好以及无毒环保的优点，具有很强的阻燃效果，三氧化二锑与磷酸三（2-氯丙基）酯具有良好的协同作用，显著提高聚氯乙烯电线电缆材料的阻燃效果，将复合阻燃材料挤包于铝合金导体的外表面形成难燃、隔热以及隔氧的保护层，相对于传统的交联聚乙烯绝缘与硅烷交联聚乙烯阻燃剂以及炭黑混合制得的热固性绝缘材料相比，阻燃效果更好，更加环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1铝合金导体、2半导电导体屏蔽层、3xlpe绝缘层、4半导电绝缘屏蔽层、5阻燃层、6防水层、7护套层、8半导电绕包带、9铝箔层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种阻燃电缆，包括铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7，所述铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7从内到外依次包覆设置，所述铝合金导体1和半导电导体屏蔽层2之间设有半导电绕包带8。

具体的，所述防水层6和护套层7之间设有铝箔层9，所述护套层7为聚乙烯外护套。

一种权利要求1所述的阻燃电缆的制造工艺，包括以下步骤：

s1、拉丝、绞合以及退火：首先使用拉丝机对铝合金杆进行拉丝，形成铝合金单线，然后制得的铝合金单线采用正规同心式股线绞合方式进行绞合得到铝合金导体，最后将铝合金导体放入退火炉中进行退火处理；

s2、绕包半导电绕包带：将步骤s1退火后的铝合金导体表面绕包一层半导电绕包带；

s3、挤包三层绝缘结构：将绕包后的电缆在三层共挤连硫设备中，将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层同时挤出均匀包裹在导体外面，形成绝缘结构；

s4、制备阻燃铝合金电缆：将挤包三层绝缘结构后的电缆放入挤塑机上挤包阻燃材料，制成阻燃铝合金电缆；

s5、制备阻燃铝合金电缆防水层：在步骤s4中制得的阻燃铝合金电缆的外表面绕设包裹两层阻水缓冲带，构成阻燃铝合金电缆的防水层；

s6、制得阻燃电缆：将包裹防水层后的电缆最外面包裹铝箔后，置于挤塑机直接挤包聚乙烯形成外护套保护电缆。

具体的，所述步骤s1中铝合金导体退火温度为300-340℃，退火时间为7-9h，退火后采用风冷冷却5-6h。

具体的，所述步骤s4阻燃材料由质量份为100份的聚氯乙烯、30份的对苯二甲酸二辛酯、4-5份的稳定剂、30-35份的碳酸钙、9-12份的陶土、10-15份磷酸三（2-氯丙基）酯、0.5-1.0份的三氧化二锑以及5-8份的增塑剂在80-110℃下充分均匀混合，将至室温后置于炼塑机上塑化以及平板硫化机上双螺杆挤出造粒而成。

实施例2

一种阻燃电缆，包括铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7，所述铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7从内到外依次包覆设置，所述铝合金导体1和半导电导体屏蔽层2之间设有半导电绕包带8。

具体的，所述防水层6和护套层7之间设有铝箔层9，所述护套层7为聚乙烯外护套。

一种权利要求1所述的阻燃电缆的制造工艺，包括以下步骤：

s1、拉丝、绞合以及退火：首先使用拉丝机对铝合金杆进行拉丝，形成铝合金单线，然后制得的铝合金单线采用正规同心式股线绞合方式进行绞合得到铝合金导体，最后将铝合金导体放入退火炉中进行退火处理；

s2、绕包半导电绕包带：将步骤s1退火后的铝合金导体表面绕包一层半导电绕包带；

s3、挤包三层绝缘结构：将绕包后的电缆在三层共挤连硫设备中，将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层同时挤出均匀包裹在导体外面，形成绝缘结构；

s4、制备阻燃铝合金电缆：将挤包三层绝缘结构后的电缆放入挤塑机上挤包阻燃材料，制成阻燃铝合金电缆；

s5、制备阻燃铝合金电缆防水层：在步骤s4中制得的阻燃铝合金电缆的外表面绕设包裹两层阻水缓冲带，构成阻燃铝合金电缆的防水层；

s6、制得阻燃电缆：将包裹防水层后的电缆最外面包裹铝箔后，置于挤塑机直接挤包聚乙烯形成外护套保护电缆。

具体的，所述步骤s1中铝合金导体退火温度为320℃，退火时间为8h，退火后采用风冷冷却6h。

具体的，所述步骤s4阻燃材料由质量份为100份的聚氯乙烯、30份的对苯二甲酸二辛酯、4-5份的稳定剂、30-35份的碳酸钙、9-12份的陶土、10-15份磷酸三（2-氯丙基）酯、0.5-1.0份的三氧化二锑以及5-8份的增塑剂在80-110℃下充分均匀混合，将至室温后置于炼塑机上塑化以及平板硫化机上双螺杆挤出造粒而成。

实施例3

一种阻燃电缆，包括铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7，所述铝合金导体1、半导电导体屏蔽层2、xlpe绝缘层3、半导电绝缘屏蔽层4、阻燃层5、防水层6以及护套层7从内到外依次包覆设置，所述铝合金导体1和半导电导体屏蔽层2之间设有半导电绕包带8。

具体的，所述防水层6和护套层7之间设有铝箔层9，所述护套层7为聚乙烯外护套。

一种权利要求1所述的阻燃电缆的制造工艺，包括以下步骤：

s1、拉丝、绞合以及退火：首先使用拉丝机对铝合金杆进行拉丝，形成铝合金单线，然后制得的铝合金单线采用正规同心式股线绞合方式进行绞合得到铝合金导体，最后将铝合金导体放入退火炉中进行退火处理；

s2、绕包半导电绕包带：将步骤s1退火后的铝合金导体表面绕包一层半导电绕包带；

s3、挤包三层绝缘结构：将绕包后的电缆在三层共挤连硫设备中，将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层同时挤出均匀包裹在导体外面，形成绝缘结构；

s4、制备阻燃铝合金电缆：将挤包三层绝缘结构后的电缆放入挤塑机上挤包阻燃材料，制成阻燃铝合金电缆；

s5、制备阻燃铝合金电缆防水层：在步骤s4中制得的阻燃铝合金电缆的外表面绕设包裹两层阻水缓冲带，构成阻燃铝合金电缆的防水层；

s6、制得阻燃电缆：将包裹防水层后的电缆最外面包裹铝箔后，置于挤塑机直接挤包聚乙烯形成外护套保护电缆。

具体的，所述步骤s1中铝合金导体退火温度为300-340℃，退火时间为7-9h，退火后采用风冷冷却5-6h。

具体的，所述步骤s4阻燃材料由质量份为100份的聚氯乙烯、30份的对苯二甲酸二辛酯、4份的稳定剂、35份的碳酸钙、10份的陶土、10份磷酸三（2-氯丙基）酯、0.5份的三氧化二锑以及5份的增塑剂在100℃下充分均匀混合，将至室温后置于炼塑机上塑化以及平板硫化机上双螺杆挤出造粒而成。

该阻燃电缆及其制造工艺，采用磷酸三（2-氯丙基）酯与三氧化二锑复配加入聚氯乙烯电线电缆材料中形成复合阻燃材料，挤包于铝合金导体的外表面，磷酸三（2-氯丙基）酯是一种含氯磷的橡塑阻燃增塑剂，具有成本低廉、稳定性好以及无毒环保的优点，具有很强的阻燃效果，三氧化二锑与磷酸三（2-氯丙基）酯具有良好的协同作用，显著提高聚氯乙烯电线电缆材料的阻燃效果，将复合阻燃材料挤包于铝合金导体的外表面形成难燃、隔热以及隔氧的保护层，相对于传统的交联聚乙烯绝缘与硅烷交联聚乙烯阻燃剂以及炭黑混合制得的热固性绝缘材料相比，阻燃效果更好，更加环保。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。