无卤低烟阻燃电缆的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请为中国专利：申请号=2014101720495;发明名称：建筑用电缆；申请日： 2014.04. 28的分案申请
技术领域
[0002] 本发明涉及电力设施领域，尤其涉及一种无卤低烟阻燃电缆。
【背景技术】
[0003] 建筑用电缆，一般是指铺设在建筑体内的电缆。建筑由于往往是人群居住聚集的 地方，所以对于安全性的要求非常重要。对于建筑用电缆，相应的要求是：一是具有较强的 强度、刚性和防开裂性，因为建筑的使用寿命一般要求是50年以上，如果在建筑使用寿命 中电缆出现问题，更换等非常麻烦；二是要求具有阻燃低烟和无毒性，目前建筑发生火宅， 往往是由于电缆燃烧引发的，电缆燃烧的过程中往往产生大量浓烟，给救援带来难度并加 大火灾死亡率，同时燃烧时往往产生大量毒气，以卤素为主，比如PVC等材料制成的电缆就 有这样的缺点，PE材料制成的电缆虽然无毒无味，但是又不具备阻燃性；三是要求具有阻 水的性能，由于电缆是由多股导体、多芯电缆组成，中间势必有一定的间隙，一旦电缆一端 进水，由于毛细管的吸附作用，造成水汽沿着电缆轴向渗透，可能造成仪器仪表进水，为使 电缆具有长期稳定的性能，对在潮湿环境中使用的电缆必须具有良好的阻水耐湿性能，而 建筑用电缆往往会处于潮湿环境。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种具有可靠性高、阻燃低烟 并具有阻水功能的建筑用电缆。
[0005] 本发明采用的技术方案是这样的：一种建筑用电缆，包括线芯和绝缘层，所述绝缘 层的原料，按重量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 90-110份 硅烷交联剂 0. 6-0. 9份 引发剂 1.2-1. 6份 草木灰 5_10份 脂肪酸盐 12-18份 杜仲胶 2-3份。
[0006] 线性低密度聚乙烯在引发剂的引发下，然后在硅烷交联剂的作用下进行交联反 应，得到复合了其他改性物质的网状交联聚乙烯材料。
[0007] 上述原料中，线性低密度聚乙烯作为连续相基体起到保持共混物足够强度和刚性 的作用，而草木灰中的部分成分在制备过程中形成微球，从而可以作为分散相，能吸收和分 散外来的冲击性能，阻碍开裂的过程，F50h能达到1200以上； 草木灰中含有大量无机离子和微量元素，其与合适比例的脂肪酸盐中的有机离子配 合，协调其分子、离子间发挥最优的阻燃效果，而且，本发明中的所有原料的成分均几乎不 含有卤素，仅草木灰含有痕量的氯元素，电缆发生燃烧后也不会产生有毒气体，而且也没有 重金属产生，非常环保；另外，相对于采用氢氧化铝、氢氧化镁等物质，本发明的阻燃成分在 发生燃烧时，对树脂的发烟量有显著的抑制作用，达到了低烟的要求； 脂肪酸盐还兼具润滑的功能； 加入杜仲胶，一方面可以在树脂表面结膜覆盖，另一方面，由于杜仲胶具有疏水性，其 与其他成分结合，产生了更有的防潮阻水性能，同时杜仲胶还兼具润滑的功能。
[0008]作为优选的技术方案：所述绝缘层的原料，按重量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 100份 硅烷交联剂 〇. 8份 引发剂 1.5份 草木灰 8份 脂肪酸盐 15份 杜仲胶 2. 6份。
[0009]采用上述特殊的比例，能够达到更佳的强度、阻燃低烟、阻水防潮性能。
[0010] 作为优选的技术方案，所述脂肪酸盐为油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁的 混合物。
[0011] 作为进一步优选的技术方案，所述油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁的质量 比为1:1. 5:1. 8:1. 2。采用这样组分和比例的脂肪酸盐，可以达到更好的阻燃、润滑效果。
[0012] 作为优选的技术方案，所述草木灰为秸杆燃烧后的草木灰，且粒径为60目，秸杆 燃烧后的草木灰，其中的成分和含量更利于其阻燃等效果的发挥，这样的粒径利于微球的 形成。
[0013]作为优选的技术方案，所述引发剂为过氧化二异丙苯。
[0014] 上述建筑用电缆的制备方法，包括以下步骤： (1) 熔融共混：将线性低密度聚乙烯、引发剂、硅烷交联剂、草木灰、脂肪酸盐按照上述 比例混合，以550r/min的速度搅拌lOmin，然后在171°C下恪融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤（1)所得的胶料在170°C下交联lOmin后，再按照所述比例加入杜仲 胶反应5min，得到混合料； (3) 造粒制管：将步骤（2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进 行造粒，然后在成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，得到绝缘层管。
[0015] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：采用特殊组分和比例 制成的电缆绝缘层，具有优异的耐冲击性能，同时，具有优异的阻燃性能和低烟性能，氧指 数在38以上，阻燃性能达到A级，电缆发生燃烧后也不会产生有毒气体，而且也没有重金属 产生，非常环保；另外，还具有优异的阻水防潮性能。
【具体实施方式】
[0016] 下面对本发明作详细的说明。
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0018] 实施例1: 一种建筑用电缆，包括线芯和绝缘层，所述绝缘层的原料，按重量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 90份 甲基三乙酰氧基硅烷 0.6份 过氧化二异丙苯 1. 2份 草木灰 5份 脂肪酸盐 12份 杜仲胶 2份， 其中，脂肪酸盐为油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁组成，其质量比为 1:1. 5:1. 8:1. 2 ； 上述建筑用电缆的制备方法，包括以下步骤： (1) 熔融共混：将线性低密度聚乙烯、引发剂、硅烷交联剂、草木灰、脂肪酸盐按照上述 比例混合，以550r/min的速度搅拌lOmin，然后在171°C下恪融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤（1)所得的胶料在170°C下交联lOmin后，再按照所述比例加入杜仲 胶反应5min，得到混合料； (3) 造粒制管：将步骤（2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进 行造粒，然后在成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，得到绝缘层管产品，得到的产品为 "产品A"。
[0019] 实施例2 一种建筑用电缆，包括线芯和绝缘层，所述绝缘层的原料，按重量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 110份 甲基三乙酰氧基硅烷 0. 9份 过氧化二异丙苯 1. 6份 草木灰 10份 脂肪酸盐 18份 杜仲胶 3份， 其中，脂肪酸盐为油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁组成，其质量比为 1:1. 5:1. 8:1. 2 ； 制备方法与实施例1相同，最后得到的产品为"产品B"。
[0020] 实施例3 一种建筑用电缆，包括线芯和绝缘层，所述绝缘层的原料，按重量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 100份 甲基三乙酰氧基硅烷 0.8份 过氧化二异丙苯 1. 5份 草木灰 8份 脂肪酸盐 15份 杜仲胶 2. 6份， 其中，脂肪酸盐为油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁组成，其质量比为 1:1. 5:1. 8:1. 2 ； 制备方法与实施例1相同，最后得到的产品为"产品C"。
[0021] 实施例4环境应力开裂测试 将本发明实施例1-3所制得的产品，采用GB/T1842-2008聚乙烯环境应力开裂试验方 法进行环境应力开裂性能测试，所测得的F50h如表1所示，从表1可以看出，本发明的产品 具有优异的防开裂性能，可靠性高。
[0022] 实施例5阻燃及发烟性能测试 按照GB/T2406-1993的标准测试本发明实施例1-3所得的产品的氧指数；按照GB12666. 5的标准测试本发明实施例1-3所得的产品的阻燃等级，按照GB/T17651-1998《电 缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定》的方法测试本发明实施例1-3所得的产品的光 比密度DM，其结果如表1所示，从表1中可以看出，本发明的产品的氧指数达到38以上，阻 燃性能达到A级，具有优异的阻燃性能，光密度DM值（有焰）在200以下，属于低烟材料。
[0023] 实施例6阻水性能测试 将采用实施例1-3制得的绝缘层制备的电线在分别在20°C和90°C水中浸泡168小 时后，绝缘层体积电阻率见表1，从表1可以看出，在20°C水中浸泡168小时后，绝缘层的 体积电阻率在5. 2X1014Qcm以上；在90°C水中浸泡168小时后，绝缘层的体积电阻率在 7.lX10nQcm以上。
[0024] 表1产品各项性能测试结果
[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无卤低烟阻燃电缆，包括线芯和绝缘层，其特征在于，所述绝缘层的原料，按重 量份计，包括： 线性低密度聚乙烯 90-110份 硅烷交联剂 0. 6-0. 9份 引发剂 1.2-1. 6份 草木灰 5_10份 脂肪酸盐 12-18份 杜仲胶 2-3份； 其中，所述脂肪酸盐为油酸钠、硬脂酸钾、棕榈酸锌与棕榈酸镁的混合物。2. 根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃电缆，其特征在于，所述绝缘层的原料，按重量 份计，包括： 线性低密度聚乙烯 1〇〇份 硅烷交联剂 〇. 8份 引发剂 1.5份 草木灰 8份 脂肪酸盐 15份 杜仲胶 2. 6份。3. 根据权利要求2所述的无谢氏烟阻燃电缆，其特征在于，所述油酸钠、硬脂酸钾、棕 榈酸锌与棕榈酸镁的质量比为（〇. 8-1. 2) : (1. 0-2. 0) : (1. 5-2. 0) : (1. 0-1. 5)。4. 根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃电缆，其特征在于，所述草木灰为秸杆燃烧后 的草木灰，且粒径为60目。5. 根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃电缆，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异 丙苯。
【专利摘要】本发明公开了一种无卤低烟阻燃电缆，属于电力设施领域，包括线芯和绝缘层，所述绝缘层的原料，按重量份计，包括：线性低密度聚乙烯90-110份、硅烷交联剂0.6-0.9份、引发剂1.2-1.6份、草木灰5-10份、脂肪酸盐12-18份、杜仲胶2-3份；本发明采用特殊组分和比例制成的电缆绝缘层，具有优异的耐冲击性能，同时，具有优异的阻燃性能和低烟性能，氧指数在38以上，阻燃性能达到A级，电缆发生燃烧后也不会产生有毒气体，而且也没有重金属产生，非常环保；另外，还具有优异的阻水防潮性能。
【IPC分类】H01B3/44, H01B7/02, H01B13/14
【公开号】CN105225732
【申请号】CN201510746975
【发明人】赵月
【申请人】赵月
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年4月28日
【公告号】CN103928094A, CN105348625A