一种建筑用电力电缆及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种建筑用电力电缆，包括导电线芯，以及包覆于所述导电线芯上的交联聚烯烃绝缘层，其特征在于，所述绝缘层的绝缘料由如下重量比分的物质混合而成：二步法硅烷交联聚乙烯料：65?72％；十溴二苯乙烷阻燃母料：20?28％；耐日光色母料：3?5％；和有机硅酮润滑剂：1?3％。本发明的建筑用电力电缆具有优良的电气和物理性能，电缆通过阻燃FT4、低烟ST1、?40℃耐低温、PRI耐油和720h耐日光等性能测试，润滑性能提高15％，10种绝缘颜色符合相应RAL K7色标卡要求。本发明电缆提高了产品的综合特性，扩大了产品的使用环境，并给施工、敷设、接头和维护等带来极大的便利。
【专利说明】
一种建筑用电力电缆及其制造方法
技术领域
[0001]本发明属于电缆技术领域，尤其涉及一种建筑用电力电缆及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在建筑电路系统中，需要一种电力电缆，这种类型的电力电缆主要用于管道、线槽、走廊和缆沟等场合，作为电能的用户引入、馈电和分支电路之用。这种电缆一般应用于AC电路系统，电压级从600V到2000V，额定工作温度为90°C，敷设场合为干燥或潮湿。
[0003]这种电缆的结构为8000#铝合金导体(8000系列铝合金导体)和该铝热固性交联聚烯烃绝缘层。因为这类电缆没有绝缘层之外的附加结构，电缆所有的电气和非电气性能只能依靠绝缘层实现。目前在导体结构基本一致的情况下，该类电缆只能达到电气和机械物理性能要求，阻燃等级为FT2，绝缘颜色为黑色。
[0004]随着该类建筑电缆用途的拓展，用户对该类电缆提出了更高的性能要求。该类电缆要求具有阻燃FT4、低烟、耐油、耐低温和耐日光等特性，而且为了便于施工、敷设、接头、维护和线相辨识，电缆要求表面润滑、绝缘颜色达10种。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑用电力电缆，该电缆在干燥和潮湿时的工作温度均为90°C，额定工作电压为600V到2000V，电缆只有导体和绝缘层，电缆应具有电气、物理、阻燃、低烟、耐油、耐低温和耐日光等特性，电缆表面要求润滑，绝缘颜色符合10种颜色色谱要求。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
[0007]—种建筑用电力电缆，包括导电线芯，以及包覆于该导电线芯上的交联聚烯烃绝缘层，其特征在于:该绝缘层的绝缘料由如下重量比分的物质混合而成:
[0008]二步法硅烷交联聚乙烯料:65-72%;
[0009]十溴二苯乙烷阻燃母料:20-28%;
[0010]耐日光色母料:3-5%;
[0011 ]有机硅酮润滑剂:卜3 %。
[0012]在所述二步法硅烷交联聚乙烯料中，低密度聚乙烯含量为95%，交联剂、催化剂和抗氧剂含量为5 %。
[0013]在所述十溴二苯乙烷阻燃母料中，低密度聚乙烯含量为50-60%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含量为10-20%，十溴二苯乙烷含量为26-32%，消烟剂含量为1.5-3%。
[0014]在所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯含量为26-30%。
[0015]在所述耐日光色母料中，以低密度聚乙烯为载体的色母含量为75-80%，CAS光稳定剂含量为20-25%。十种颜色分别为黄、橙、红、蓝、绿、灰、棕、紫、黑、白。
[0016]在本发明优选实施方式中，所述二步法硅烷交联聚乙烯料:70%，十溴二苯乙烷阻燃母料:25 %，有机硅酮润滑剂:2 %，耐日光色母料:3 % ;所述十溴二苯乙烷阻燃母料中，低密度聚乙烯:53%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:15%，十溴二苯乙烷:30%，二茂铁消烟剂:2%;所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯含量为28%;所述耐日光色母料中，CAS光稳定剂:23.5%，色母含量为76.5% 0
[0017]另外，本发明还提供上述电力电缆的制造方法，包括如下步骤:混合步骤，将二步法硅烷交联聚乙烯料、十溴二苯乙烷阻燃母料、耐日光色母料和有机硅酮润滑剂在自动搅拌机中混合均匀，吸入挤塑机料斗;挤出步骤，采用挤塑机进行绝缘挤出，挤出模具为半挤管方式;冷却步骤，挤出后的绝缘线芯在冷却水槽中采用分段冷却的方式进行冷却；以及交联步骤，挤好的成盘绝缘线芯，放在蒸汽房中进行交联。
[0018]所述挤塑机采用长径比为25的BM螺杆挤塑机。
[0019]所述冷却步骤中热水槽温度为60°C?70°C，长度不小于3m;室温水槽长度不小于15m;交联步骤中所述蒸汽房的温度为90°C以上，交联时间不小于6h。
[0020]采用上述技术方案，本发明的建筑用电力电缆具有优良的电气和物理性能，电缆通过阻燃FT4、低烟ST1、-40°C耐低温、PR I耐油和7 2 Oh耐日光等性能测试，润滑性能提高15%, 10种绝缘颜色符合相应RAL K7色标卡要求。本发明的电缆提高了产品的综合特性，扩大了产品的使用环境，并给施工、敷设、接头和维护等带来极大的便利。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的建筑用电力电缆的结构示意图；
[0022]图2为本发明电缆的润滑试验装置示意图；
[0023]图3为本发明电缆的制造方法的流程图。
[0024]符号说明:1-8000#铝合金紧压导体，2-交联聚烯烃绝缘，3_电缆试样，4_PE塑料管，5-定滑轮，6-砝码
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本发明进行详细说明。以下实施例并不是对本发明的限制。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中。
[0026]如图1所示，本发明的建筑用电力电缆，由导电线芯I，包覆于导电线芯I之上的交联聚烯烃绝缘层2构成。
[0027]导电线芯I例如为8000#铝合金紧压，由8000#铝合金丝经拉模紧压绞合而成，绞制好的导体进行退火韧炼处理。
[0028]交联聚烯烃绝缘层2的绝缘料如图3所示通过下述方法制成:
[0029]混合步骤，将二步法硅烷交联聚乙烯料、十溴二苯乙烷阻燃母料、耐日光色母料和有机硅酮润滑剂在自动搅拌机中混合均匀，吸入挤塑机料斗；
[0030]挤出步骤，采用长径比为25的BM螺杆挤塑机进行绝缘挤出，挤出模具为半挤管式；
[0031]冷却步骤，挤出后的绝缘线芯在冷却水槽中采用分段冷却的方式，冷却水槽包括热水槽和室温水槽，热水槽温度为60°C?70°C，优选地为65°C，长度不小于3m;室温水槽长度不小于15m;以及
[0032]交联步骤，挤好的成盘绝缘线芯，放在90°C以上的蒸汽房中进行交联，交联时间不小于6h，从而完成交联后形成热固型交联聚烯烃绝缘2。
[OO33 ]用于挤出的绝缘料，由重量比70 %的二步法娃烧交联聚乙稀料，重量比25 %的十溴二苯乙烷阻燃母料，重量比2%的有机硅酮润滑剂，重量比3%的耐日光色母料，经自动搅拌机混合均匀而得。
[0034]所述十溴二苯乙烷阻燃母料中，低密度聚乙烯:53%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:15%，十溴二苯乙烷:30%，二茂铁消烟剂:2%;所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯含量为28 % ；所述耐日光色母料中，CAS光稳定剂:23.5 %，色母:76.5 %。
[0035]采用本发明方法制成的建筑用电力电缆(包括单芯电力电缆)具有良好的电气和物理性能，且具有阻燃、低烟、耐低温、耐油、耐日光和表面润滑等优点，绝缘颜色为10种。十种颜色分别为黄、橙、红、蓝、绿、灰、棕、紫、黑、白。
[0036]经检验，本发明的建筑用电力电缆的性能指标具体如下:
[0037]电缆在干燥和潮湿环境下的工作温度为90°C;
[0038]电缆的额定工作电压为600V、1000V和2000V;
[0039]电缆通过UL2556的FT4垂直托架燃烧试验:电缆样品垂直置于试验托架上，经20min的燃烧，托架中心的试样炭化高度不大于1.5m;
[0040]电缆通过UL2556的有限烟雾试验(STl):电缆总的烟雾释放不超过150m2;电缆的最大烟雾释放率不超过0.40m2/s ；
[0041 ] 电缆通过UL44的-40 °C低温弯曲试验:电缆在-40 °C低温下放置4h后，经过弯曲和卷绕，电缆表面不开裂；
[0042]电缆通过UL44的-40°C低温冲击试验:电缆在_40°C低温下放置4h后，在-40°C环境下进行冲击试验，10个试样至少8个试样表面不开裂；
[0043]电缆通过UL44的PR I耐油试验:绝缘试样在IRM 902油经100°C 96h浸放，伸长率和抗张强度保留率不小于50% ;
[0044]电缆通过UL44的耐气候试验:电缆经过720h氙弧或碳弧照射后，绝缘的抗张强度和伸率不小于照射前的80% ；
[0045]电缆的表面润滑性提高了15%，即摩擦系数降低了 15%:将同样规格和长度的电缆试样3(包括本发明的电缆和现有该类电缆)，分别置于如图2所示的润滑试验装置的PE塑料管4中，调整砝码6测得电缆的静摩擦力，换算得到电缆的静摩擦系数。经过平衡比对试验，本发明电缆的摩擦系数降低15 %以上。
[0046]电缆表面的10种颜色符合应RAL K7色标卡要求:
[0047]黄色:RAL1018ZincYellow橘色:RAL2003Paste 1range
[0048]红色:RAL30310rientRed蓝色:RAL5015SkyBlue
[0049]绿色:RAL6037PureGreen灰色:RAL7045Telegreyl
[0050]棕色:RAL8004CopperBrown紫色:RAL4001RedLilac[0051 ]黑色:RAL9004SignalBlack 白色:RAL901 OPureWhite
[0052]但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种建筑用电力电缆，包括导电线芯，以及包覆于所述导电线芯上的交联聚烯烃绝缘层，其特征在于，所述绝缘层的绝缘料由如下重量比分的物质混合而成: 二步法硅烷交联聚乙烯料:65-72 % ; 十溴二苯乙烷阻燃母料:20-28% ; 耐日光色母料:3-5%;和 有机硅酮润滑剂:1-3 %。2.根据权利要求1所述的建筑用电力电缆，其特征在于，在所述二步法硅烷交联聚乙烯料中，低密度聚乙烯含量为95%，交联剂、催化剂和抗氧剂含量为5%。3.根据权利要求1所述的建筑用电力电缆，其特征在于，在所述十溴二苯乙烷阻燃母料中，低密度聚乙烯含量为50-60%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含量为10-20%，十溴二苯乙烷含量为26-32%，消烟剂含量为1.5-3%。4.根据权利要求3所述的建筑用电力电缆，其特征在于，在所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯含量为26-30 %。5.根据权利要求1所述的建筑用电力电缆，其特征在于，在所述耐日光色母料中，以低密度聚乙烯为载体的色母含量为75-80%，CAS光稳定剂含量为20-25%。6.根据权利要求5所述的建筑用电力电缆，其特征在于，所述绝缘料的颜色包括黄、橙、红、蓝、绿、灰、棕、紫、黑、白十种颜色;所述十种绝缘颜色符合RALK7色标卡。7.根据权利要求1所述的建筑用电力电缆，其特征在于，所述绝缘料的较佳实施方式为:所述二步法硅烷交联聚乙烯料:70%，十溴二苯乙烷阻燃母料:25%，有机硅酮润滑剂:2%，耐日光色母料:3% ;所述十溴二苯乙烷阻燃母料中，低密度聚乙烯:53%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:15%，十溴二苯乙烷:30%，二茂铁消烟剂:2%;所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯含量为28% ;所述耐日光色母料中，CAS光稳定剂:23.5 %，色母含量为76.5%。8.—种根据权利要求1?7中任一项所述的建筑用电力电缆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 混合步骤，将二步法硅烷交联聚乙烯料、十溴二苯乙烷阻燃母料、耐日光色母料和有机硅酮润滑剂在自动搅拌机中混合均匀，吸入挤塑机料斗； 挤出步骤，采用挤塑机进行绝缘挤出，挤出模具为半挤管方式； 冷却步骤，挤出后的绝缘线芯在水槽中采用分段冷却的方式进行冷却；以及 交联步骤，挤好的成盘绝缘线芯，放在蒸汽房中进行交联。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述挤塑机采用长径比为25的BM螺杆挤塑机。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，冷却步骤中热水槽温度为60°C?70°C，长度不小于3m;室温水槽长度不小于15m;交联步骤中所述蒸汽房的温度为90°C以上，交联时间不小于6h。
【文档编号】C08L23/06GK105976902SQ201610268519
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】朱欣娣, 刘力, 吴斌
【申请人】上海斯麟特种设备工程有限公司