一种阻燃型碳纤维发热电缆的制作方法

文档序号:8073593阅读:229来源:国知局
一种阻燃型碳纤维发热电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括碳纤维发热体,发热体外包有保护套,保护套外包有绝缘层,绝缘层由内绝缘层和外绝缘层构成,所述外绝缘层外包有屏蔽层,所述屏蔽层外包有穿线套管,所述屏蔽层与穿线套管之间设有接地线,所述穿线套管材料含有纳米级无机阻燃剂。本发明阻燃性能好,燃烧性能试验测试氧指数>40,符合安全使用要求。本发明电热转换效率高,碳纤维电热体是一种黑体材料,电热转换化效率比金属发热提高30%,电热效率约100%。
【专利说明】一种阻燃型碳纤维发热电缆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发热电缆,具体涉及一种阻燃型碳纤维发热电缆。
【背景技术】
[0002]在冬季,家庭或公共商场等都说设计用地暖来进行取暖,其暖源是从地下辐射出来到室内空间达到取暖的效果。电地暖是通过铺设在地下发热电缆发热来加热地面。目前,发热电缆已广泛应用于石油、化工、热电厂等工业领域及消防管道等公共领域。
[0003]发热电缆在室外用于工业领域时需经常使用穿线管,此时对穿线管的阻燃性能要求较高。穿线管按阻燃可分为有卤阻燃和无卤阻燃两种类型,其中,有卤阻燃虽然添加量小、阻燃性能高,但其燃烧时会挥发出大量的有毒烟气,造成“二次灾害”。无卤阻燃材料的基体一般是金属氧化物、金属有机化合物、水合金属氢氧化物等,阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、钥的化合物等。如果阻燃剂配方不合理,阻燃效果不太理想,若通过增加添加量来提高阻燃性能的话,又会提高了产品的成本和影响了材料的弯折性能,难以达到国家标准的规定。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种低卤且阻燃性能好、热转换效率高的阻燃型碳纤维发热电缆。
[0005]本发明的上述目的是通过如下方案实现的:
[0006]一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括碳纤维发热体,所述发热体外包有保护套,所述保护套外包有绝缘层,所述绝缘层由内绝缘层和外绝缘层构成,所述外绝缘层外包有屏蔽层,所述屏蔽层外包有穿线套管,所述屏蔽层与穿线套管之间设有接地线,所述穿线套管材料由下述重量份的原料组成:
[0007]粒径为0.1?0.2mm的聚氯乙烯树脂80?100份;粒径为300?500目的碳酸钙20?30份;冲击改性剂ACR (甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物)5?10份;复合铅盐稳定剂5?10份;润滑剂氧化聚乙烯蜡0.5?2份;纳米级无机阻燃剂5?10份。
[0008]为进一步提高本发明的阻燃性能和力学性能,PVC穿线管材料优选由下述重量份的原料组成:粒径为0.1?0.2mm的聚氯乙烯树脂90份;粒径为300?500目的碳酸钙25份;冲击改性剂ACR (甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物)6份;复合铅盐稳定剂8份;润滑剂氧化聚乙烯蜡I份;纳米级无机阻燃剂8份。
[0009]所述复合铅盐稳定剂由三盐基性硫酸铅和二盐基性亚磷酸铅组成。
[0010]所述纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成:粒径为100?150纳米结构改性氢氧化铝40?80份,粒径为I?10微米的氢氧化镁20?40份,辅助阻燃剂5?20份,所述辅助阻燃剂由硼酸锌、氧化锌、氧化铁、磷酸盐和碳酸盐组成。[0011]作为改进,纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成:粒径为100?150纳米结构改性氢氧化铝60份,粒径为I?10微米的氢氧化镁30份,辅助阻燃剂10份。
[0012]上述内绝缘层是由硅橡胶或聚氯乙烯塑料制成,所述外绝缘层由聚乙烯制成。
[0013]上述屏蔽层为复膜铝箔材料、复膜铜箔材料或编织铜网。
[0014]与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0015]1、本发明阻燃性能好,燃烧性能试验测试氧指数>40,符合安全使用要求。同时,经测试本发明的抗弯、抗冲击、抗压能力等力学指标符合使用要求。
[0016]2、本发明电热转换效率高,碳纤维电热体是一种黑体材料,电热转换化效率比金属发热提高30%,电热效率约100%。
[0017]3、本发明使用寿命长,碳纤维发热电缆采用非金属材料碳为原材料,其外设有F46护套与由耐高温材料制成的内绝缘层与外绝缘层三层保护,提高了发热电缆的整体使用寿命,可以保证其和建筑物同寿命。
【专利附图】

【附图说明】:
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图中,1-发热体,2-保护套,3-内绝缘层,4-外绝缘层,5-屏蔽层,6-穿线套管,7-接地线。
【具体实施方式】
[0020]下面给出实施例以对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据本
【发明内容】
对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
[0021]如图1所示,一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括碳纤维发热体1,所述发热体I外包有保保护套2,所述保保护套2外包有绝缘层,所述绝缘层由内绝缘层3和外绝缘层4构成,所述外绝缘层4外包有屏蔽层5,所述屏蔽层5外包有穿线套管6,所述屏蔽层5与穿线套管6之间设有接地线7。
[0022]实施例1
[0023]一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括发热体1,所述发热体I是由碳纤维构成;发热体I外包有由F46制成的保护套2,保护套2外设绝缘层,所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成,所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周,所述内绝缘层3由耐高温材料二甲基硅橡胶制成,外绝缘层4由聚乙烯制成,外绝缘层4外包复膜铝箔屏蔽层5,屏蔽层5外包穿线套管6 ;所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。
[0024]实施例2
[0025]如图1所示,一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括发热体1,所述发热体I是由是由碳纤维构成;发热体I外包有由F46制成的保护套2,保护套2外设绝缘层;所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成,所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周,所述内绝缘层3由耐高温材料聚氯乙烯塑料制成,外绝缘层4由聚乙烯制成,外绝缘层4外包复膜铜箔屏蔽层5,屏蔽层5外包穿线套管6 ;所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。[0026]实施例3
[0027]如图1所示,一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括发热体1,所述发热体I为两个,都是由是由碳纤维构成;发热体I外包有由F46制成的保护套2,保护套2外设绝缘层,所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成,所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周,所述内绝缘层3由耐高温材料甲基氟硅橡胶制成,外绝缘层4由聚乙烯制成;所述外绝缘层4外包编织铜网构成的屏蔽层5,屏蔽层5外包穿线套管6 ;所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。
[0028]实施例4
[0029]结构同实施例3,区别仅在于内绝缘层3由耐高温材料乙烯基氟硅橡胶制成,起到耐高温与绝缘的作用,达到可承受300°C高温而不变型或发软,外绝缘层4外包复膜铜箔屏蔽层5。
[0030]实施例1~4中穿线套管材料的组分和重量份一览表:
[0031]
【权利要求】
1.一种阻燃型碳纤维发热电缆,包括碳纤维发热体(1),所述发热体(1)外包有保护套(2),所述保护套(2)外包有绝缘层,所述绝缘层由内绝缘层(3)和外绝缘层(4)构成,所述外绝缘层(4)外包有屏蔽层(5),所述屏蔽层(5)外包有穿线套管(6),所述屏蔽层(5)与穿线套管(6)之间设有接地线(7),其特征在于:所述穿线套管(6)材料由下述重量份的原料组成:
粒径为0.1~0.2mm的聚氯乙烯树脂 80~100份
粒径为300~500目的碳酸钙20~30份冲击改性剂ACR5~10份复合铅盐稳定剂5~10份氧化聚乙烯蜡0.5~2份纳米级无机阻燃剂5~10份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆,其特征在于,所述穿线套管(6)材料由下述重量份的原料组成:粒径为0.1~0.2mm的聚氯乙烯树脂 90份粒牦为300~500目的碳酸钙25份冲击改性剂ACR 6份复合铅盐稳定剂8份氧化聚乙烯蜡1份纳米级无机阻燃剂8份。
3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆,其特征在于:所述纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成: 粒径为100~150纳米结构改性氢氧化铝40~80份 粒径为I~10微米的氢氧化镁20~40份辅助阻燃剂5~20份 所述辅助阻燃剂由硼酸锌、氧化锌、氧化铁、磷酸盐和碳酸盐组成。
4.根据权利要求1或2所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆,其特征在于:所述复合铅盐稳定剂由三盐基性硫酸铅和二盐基性亚磷酸铅组成。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆,其特征在于:所述内绝缘层(3)是由硅橡胶或聚氯乙烯塑料制成,所述外绝缘层(4)由聚乙烯制成。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆,其特征在于:所述屏蔽层(4)为复膜铝箔材料、复膜铜箔材料或编织铜网。
【文档编号】H05B3/56GK103547002SQ201310452043
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】黄长乐 申请人:安徽华印机电股份有限公司
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