阻燃电缆的外护套及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及电缆领域，具体而言，涉及一种阻燃电缆的外护套及其制作方法。该阻燃电缆的外护套，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒43-47份、氢氧化铝7-9份、三氧化二锑5-7份、三元乙丙橡胶23-27份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10-12份、稳定剂3-5份、硬脂酸0.4-0.8份、石蜡油5-7份和过氧化二异丙苯3-6份。本发明上提供的阻燃电缆的外护套，降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。
【专利说明】阻燃电缆的外护套及其制作方法【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆领域，具体而言，涉及一种阻燃电缆的外护套及其制作方法。
【背景技术】
[0002]阻燃电缆，是一种常用电缆。具体的，是指电缆的护套燃烧后，仅延燃有限距离而能自熄的电力电缆，其根本特性是把燃烧限制在局部范围内，不会蔓延，保住其他的各种设备，避免造成更大的损失。
[0003]但是，在相关技术中，当电缆的护套发生燃烧后，会产生大量的一氧化碳、卤化氢等有害毒气并弥漫在火灾现场；而大量的一氧化碳、卤化氢等毒气会对救援人员的生命安全造成严重的威胁。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种阻燃电缆的外护套，以解决上述的问题。
[0005]本发明的实施例中提供了一种阻燃电缆的外护套，按照重量份数计，煤矸石颗粒43-47份、氢氧化铝7-9份、三氧化二锑5-7份、三元乙丙橡胶23-27份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10-12份、稳定剂3-5份、硬脂酸0.4-0.8份、石蜡油5_7份和过氧化二异丙苯3_6份。
[0006]本发明的实施例中还提供了一种阻燃电缆的外护套的制作方法，包括将煤矸石颗粒加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性；将改性后的所述煤矸石颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂混合搅拌，得到第一混合物料；在所述第一混合物料中加入三元乙丙橡胶、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯，并混合搅拌，得到第二混合物料；将所述第二混合物料依次通过密炼、开炼后得到所述阻燃电缆的外护套。
[0007]本发明上述实施例的一种阻燃电缆的外护套，其组份中包括煤矸石颗粒、氢氧化铝、三氧化二锑，同时，组份中还加入了三元乙丙橡胶、改性剂、硫化剂、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯。改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和三元乙丙橡胶，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性；利于混合。硫化剂可以使得三元乙丙橡胶塑化，具有提高三元乙丙橡胶拉伸强度和抗老化性的功能，硬脂酸具有增速润滑的效果，石蜡油的作用是组合润滑，利于将各种组份混合均匀；稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解，过氧化二异丙苯是一种交联剂，其效果是塑化橡胶。由于煤矸石颗粒具有多孔隙结构，其具有极大的内表面积，是一种很好的烟气吸附载体；而氢氧化铝、三氧化二锑均具有灭火的效果，当阻燃电缆的护套燃烧后，外护套中的氢氧化铝、三氧化二锑均可以起到灭火和消烟的功能，燃烧过程中产生的大量的烟气(一氧化碳、卤化氢等毒气)未释放至外界环境中，即会被煤矸石粉末吸收，从而降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。
【专利附图】
【附图说明】[0008]图1示出了本发明实施例一提供的阻燃电缆的外护套制作方法的流程图；
[0009]图2示出了本发明实施例二提供的阻燃电缆的外护套制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0011]本发明的实施例中提供了一种阻燃电缆的外护套，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒43-47份、氢氧化铝7-9份、三氧化二锑5-7份、三元乙丙橡胶23-27份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10-12份、稳定剂3-5份、硬脂酸0.4-0.8份、石蜡油5_7份和过氧化二异丙苯3-6 份。
[0012]优选的，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒44-46份、氢氧化铝7.5_8.5份、三氧化二锑5.5-6.5份、三元乙丙橡胶24-26份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10.5-11.5份、稳定剂3.5-4.5份、硬脂酸0.4-0.8份、石蜡油5.5-6.5份和过氧化二异丙苯4_6份。
[0013]优选的，在本实施例中，为了后续之作过程中混匀的效果，对煤矸石颗粒的粒径具有较高的要求，以煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目为准备，更优选的，煤矸石颗粒的粒径为6500目。
[0014]本发明上述实施例的一种阻燃电缆的外护套，其组份中包括煤矸石颗粒、氢氧化铝、三氧化二锑，同时，组份中还加入了三元乙丙橡胶、改性剂、硫化剂、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯。改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和三元乙丙橡胶，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性；利于混合。硫化剂可以使得三元乙丙橡胶塑化，具有提高三元乙丙橡胶拉伸强度和抗老化性的功能，硬脂酸具有增速润滑的效果，石蜡油的作用是组合润滑，利于将各种组份混合均匀；稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解，过氧化二异丙苯是一种交联剂，其效果是塑化橡胶。由于煤矸石颗粒具有多孔隙结构，其具有极大的内表面积，是一种很好的烟气吸附载体；而氢氧化铝、三氧化二锑均具有灭火的效果，当阻燃电缆的护套燃烧后，外护套中的氢氧化铝、三氧化二锑均可以起到灭火和消烟的功能，燃烧过程中产生的大量的烟气(一氧化碳、卤化氢等毒气)未释放至外界环境中，即会被煤矸石粉末吸收，从而降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。
[0015]请参考图1，本实施例还提供了一种阻燃电缆的外护套的制作方法，包括以下步骤:
[0016]步骤101:将煤矸石颗粒加入改性剂进行改性，使煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性；
[0017]步骤102:将改性后的煤矸石颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂混合搅拌，得到第一混合物料；
[0018]步骤103:在第一混合物料中加入三元乙丙橡胶、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯，并混合搅拌，得到第二混合物料；
[0019]步骤104:将第二混合物料依次通过密炼、开炼后得到阻燃电缆的外护套。
[0020]为了使得本发明实施例一的阻燃电缆的外护套得到更好的应用，更加有效的应用于电缆外护套的制作中，本发明还在上述实施例一的基础之上提供了实施例二，实施例二是对实施例一的基础上做出的进一步的限定和增加，现做详细的阐述和解释:[0021]实施例二
[0022]请参考图2，本实施例的外护套的制作方法包括以下步骤:
[0023]步骤201:将煤矸石颗粒在800-900°C的温度下煅烧，得到煅烧粉末；
[0024]在步骤201中，将煤矸石颗粒进行煅烧，以使得其内部所含的水分最大限度的蒸发，并且在煅烧的过程中，在经过800-900°C (优选850°C )煅烧的过程可以采用悬浮煅烧炉得以实现，煅烧的目的经过高温将煤矸石颗粒体晶格内的结晶水脱出(羟基SUI)，有机物挥发，使结构内的孔道输通，提高吸附力和活性，具体而言，煅烧后煤矸石粉末的水含量低于2%。
[0025]步骤202:将煅烧粉末和改性剂加入至粉体改性设备中，进行改性，得到改性后的煤矸石颗粒；
[0026]得到煅烧粉末之后，即可进行改性的操作，具体的，在煅烧粉末中加入改性剂，将煅烧粉末和改性剂一并置入粉体改性设备中，进行改性，即可得到改性后的煤矸石颗粒，改性后的煤矸石颗粒具有亲油性，易于和三元乙丙橡胶混合。
[0027]步骤203:在将改性后的煤矸石颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂混合搅拌，得到第一混合物料；
[0028]其中，将主要组份-氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂与改性后的煤矸石颗粒混合，优选的，为了到混匀的效果，搅拌的时间为25-35分钟，优选的，搅拌时间为30分钟；为了实现更好的拌匀效果，可选`的，搅拌的过程可以通过将各种组份加入至高速搅拌容器中得以实现。
[0029]步骤204:在第一混合物料中加入三元乙丙橡胶、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯，并混合搅拌，得到第二混合物料；
[0030]在得到含有主要成分的第一混合物料之后，需要将其他助剂加入至第一混合物料中，并搅拌均匀，具体的，搅拌的时间为8-10分钟；优选9分钟，并且整个搅拌混匀的过程可以通过在高速搅拌机中得以实现。
[0031]步骤205:将第二混合物料加入至密炼机中，在145_165°C的温度下密炼25_30分钟，得到密炼胶；
[0032]得到第二混合物料之后即需要将第二混合物料进行密炼的操作，密炼的操作可以通过密炼机得以实现，在密炼的过程中，各种混匀的组份会实现初步粘合和融合的效果，密炼结束后，即可得到胶体状的密炼胶；优选的，在密炼的过程中，为了实现较好的密炼效果，密炼温度为145-165°C ;密炼时间为25-30分钟。
[0033]步骤206:将密炼胶置于开炼机中，在80-100°C的温度下进行第一次开炼，得到厚度为4-6毫米的胶块；
[0034]得到胶体状的密炼胶之后，需要将密炼胶进行开炼的操作，具体的，在第一次开炼的过程中，可以选择在80-100°C的温度进行，第一次开炼的操作通过开链接得以实现，具体的，在第一次开炼的过程中，开炼机的转辊的转速设置为60-70转/分钟，第一次开炼的时间设置为6-8分钟，第一次开炼完成之后即可得到厚度为4-6毫米的胶块。
[0035]步骤207:将胶块在80_100°C的温度下进行第二次开炼，得到厚度为0.8-1.2毫米的胶板；
[0036]第一次开炼完成之后，需要将得到的胶块进行第二次开炼的操作，第二次开炼的过程将厚度较大的胶块压制成厚度较小的胶板，而第二次开炼的温度与第一次开炼的温度—致。
[0037]得到厚度为0.8-1.2毫米的胶板之后，可以根据不同的要求将胶板制成不同宽度的胶皮，以完成整个制作过程。
[0038]通过实验证明，本发明实施例的这种阻燃电缆的外护套，在燃烧的过程中，毒气释放量低于国际电工委1991-1EC-754-1限制阻燃电缆燃烧释放卤化氢如HCL < 5mg/g ;限制阻燃电缆燃烧释放出的腐蚀性气体的水溶液的？!1值> 4.3，导电度< 100μ s/cm，同时也限制了阻燃电缆燃烧时所释放出的烟雾量，其透光率> 60%。
[0039]此外，经过本实施例以处理后的煤矸石粉体的结构和表面高分子为主份的组成之后，产生优良的高吸附有害毒气的性能。
[0040]以煤矸石为主要组份制成的阻燃电缆外护套经过燃油试验，阻燃性达到标准要求(MT386-1995)，其持续续烧时间不大于240S，吸附烟雾量为78%。
[0041 ] 在上述实施例中，具体的，改性剂可以是三甲氧基氢硅烷；硫化剂可以是过氧化二异丙苯；稳定剂可以是2-巯基苯并咪唑。
[0042]综上，本发明实施例的这种阻燃电缆的外护套燃烧后，外护套中的氢氧化铝、三氧化二锑均可以起到灭火和消烟的功能，燃烧过程中产生的大量的烟气(一氧化碳、卤化氢等毒气)未释放至外界环境中，即会被煤矸石粉末吸收，从而降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。
[0043]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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
【权利要求】
1.阻燃电缆的外护套，其特征在于，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒43-47份、氢氧化铝7-9份、三氧化二锑5-7份、三元乙丙橡胶23-27份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10-12份、稳定剂3-5份、硬脂酸0.4-0.8份、石腊油5-7份和过氧化二异丙苯3_6份。
2.根据权利要求1所述的阻燃电缆的外护套，其特征在于，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒44-46份、氢氧化铝7.5-8.5份、三氧化二锑5.5-6.5份、三元乙丙橡胶24-26份、改性剂0.8-1.2份、硫化剂10.5-11.5份、稳定剂3.5-4.5份、硬脂酸0.4-0.8份、石蜡油5.5-6.5份和过氧化二异丙苯4-6份。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃电缆的外护套，其特征在于，所述煤矸石颗粒的粒径为 6000-7000 目。
4.一种根据权利要求1所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 将煤矸石颗粒加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性； 将改性后的所述煤矸石颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂混合搅拌，得到第一混合物料； 在所述第一混合物料中加入三元乙丙橡胶、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯，并混合搅拌，得到第二混合物料； 将所述第二混合物料依次 通过密炼、开炼后得到所述阻燃电缆的外护套。
5.根据权利要求4所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在所述将煤矸石颗粒加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性的步骤中，具体包括； 将所述煤矸石颗粒在800-900°C的温度下煅烧，得到煅烧粉末； 将所述煅烧粉末和所述改性剂加入至粉体改性设备中，进行改性，得到改性后的所述煤矸石颗粒。
6.根据权利要求4所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在将改性后的所述煤矸石颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑和硫化剂混合搅拌，得到第一混合物料的步骤中，所述搅拌的时间为25-35分钟。
7.根据权利要求4所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在所述第一混合物料中加入三元乙丙橡胶、稳定剂、硬脂酸、石蜡油和过氧化二异丙苯，并混合搅拌，得到第二混合物料的步骤中，所述搅拌的时间为8-10分钟。
8.根据权利要求4所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在所述将所述第二混合物料依次通过密炼、开炼后得到所述阻燃电缆的外护套的步骤中，所述密炼包括: 将所述第二混合物料加入至密炼机中，在145-165°C的温度下密炼25-30分钟，得到密炼胶。
9.根据权利要求8所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在所述将所述第二混合物料依次通过密炼、开炼后得到所述阻燃电缆的外护套的步骤中，所述开炼包括: 将所述密炼胶置于开炼机中，在80-100°C的温度下进行第一次开炼，得到厚度为4-6毫米的胶块；将所述胶块在80-100°C的温度下进行第二次开炼，得到厚度为0.8-1.2毫米的胶板。
10.根据权利要求9所述的阻燃电缆的外护套的制作方法，其特征在于，在所述将所述密炼胶置于开炼机中，在80-100°C的温度下进行第一次开炼，得到厚度为4-6毫米的胶块的步骤中， 所述第一次开炼的时间为6-8分钟；`所述开炼机的转辊的转速为60-70转/分钟。
【文档编号】C08K3/36GK103497431SQ201310472491
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】侯新明, 旷天申, 畅吉庆, 孙爱生 申请人:山西省水利机械厂