一种防火阻燃电缆的制作方法

本发明涉及电缆制备，具体涉及一种防火阻燃电缆。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快，城市规模与城市人口数量迅速增加，促进了城市高层建筑和轨道交通的快速发展。这些场所一旦发生火灾，由于人员密集、建筑物建构复杂等因素，人员疏散和救援工作开展具有较大难度，因此这些设施在设计和建造时会尽量选用阻燃材料，减少火灾发生的安全隐患。电线电缆在高层建筑和轨道交通基础设施建设与使用过程中都发挥重要作用，阻燃线缆成为上述场所配套电缆的首要选择，早期人们通过在电线电缆制造过程中添加一定量的含卤素阻燃剂或使用聚氯乙烯和锑系阻燃剂来达到阻燃的目的，但是由于卤素阻燃剂在燃烧过程中会产生大量的有害气体，这些有害气体会在人们逃亡和救援过程中造成二次伤害，严重时还会导致人的窒息死亡，因此能够减少有害气体产生，无滴落的阻燃材料成为阻燃电缆的研究热点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防火阻燃电缆，解决了现阶段阻燃电缆阻燃效果一般的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种防火阻燃电缆，包括从内向外依次设置的若干导体，导体表面包覆有绝缘层，绝缘层外部设有包带层，包带层与绝缘层之间填充有填充物，绕包内衬层外部包覆有保护层；

4、所述的导体为镀锡铜线，包带层为云母带，填充物为玻璃纤维丝，所述的绝缘层与保护层均由阻燃树脂制备，阻燃树脂包括如下重量份原料：eva40-50份、pe120-150份、碳酸钙6-8份、改性阻燃剂4-6份和过氧化二异丙苯1-3份。

5、进一步，所述的改性阻燃剂由如下步骤制成：

6、步骤a1：将kh560、kh570、四甲基氢氧化铵水溶液、异丙醇和二甲苯混合，在转速为150-200r/min，温度为20-25℃的条件下，搅拌10-15min后，调节ph值为中性，继续搅拌5-7d，制得双功能倍半硅氧烷，将双功能倍半硅氧烷溶于dmf中，加入二苯基磷和偶氮二异丁腈，在转速为200-300r/min，温度为80-85℃的条件下，进行反应10-12h，制得改性笼型倍半硅氧烷；

7、步骤a2将改性笼型倍半硅氧烷、阻燃强化剂和dmf混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌并加入氢氧化钠溶液至ph值为10-11，进行反应6-8h，制得超支醇，将超支醇、二苯氧基磷酰氯、氢氧化钠和dmf混合均匀，在转速为300-500r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应2-3h，制得改性阻燃剂。

8、进一步，步骤a1所述的kh560、kh570、四甲基氢氧化铵水溶液、异丙醇和二甲苯的用量比为50mmo l:20mmo l:20ml:20ml:10ml，四甲基氢氧化铵水溶液的质量分数为2％，双功能倍半硅氧烷上的双键和二苯基磷的摩尔比为1:1，偶氮二异丁腈的用量为二苯基磷质量的1-1.5％。

9、进一步，步骤a2所述的改性笼型倍半硅氧烷和阻燃强化剂的质量比为2:7，超支醇上的羟基、二苯氧基磷酰氯和氢氧化钠的摩尔比为1:1:1.1。

10、进一步，所述的阻燃强化剂由如下步骤制成：

11、步骤b1：将(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷、马来酸酐和dmf混合，在转速为150-200r/min，温度为5-10℃的条件下，搅拌5-10min，升温至55-60℃，搅拌30-40min，加入三乙胺、醋酸酐和醋酸镍，继续搅拌2-3h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌10-15min后，加入浓硫酸和1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应4-6h后，调节ph至中性，制得双氨基聚硅氧烷；

12、步骤b2：将多巴胺、氢氧化钾和dmf混合均匀，通入氮气保护，在转速为120-150r/mim，温度为110-120℃的条件下，搅拌并加入环氧乙烷，进行反应6-8h，制得中间体2，将4-甲酰基苯硼酸、中间体2、氯仿和5a分子筛混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为60-65℃的条件下，进行反应10-15h，制得中间体3，将双氨基聚硅氧烷、中间体3、冰醋酸和dmf混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应10-15h后，加入dopo继续反应10-15h，减压蒸馏，制得阻燃强化剂。

13、进一步，步骤b1所述的(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷、马来酸酐、三乙胺、醋酸酐和醋酸镍的用量比为50mmo l:50mmo l:5ml:12ml:3.5g，中间体1、去离子水和1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmo l:20ml:1mmo l，浓硫酸的用量为中间体1和1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1-1.5％。

14、进一步，步骤b2所述的多巴胺和环氧乙烷的摩尔比为1:2，氢氧化钾的用量为多巴胺质量的1％，4-甲酰基苯硼酸、中间体2、氯仿和5a分子筛的用量比为15mmo l:15mmo l:100g:2g，双氨基聚硅氧烷和中间体3的摩尔比为1:3，冰醋酸的用量为中间体3质量的0.5-0.8％。

15、本发明的有益效果：一种防火阻燃电缆包括从内向外依次设置的若干导体，导体表面包覆有绝缘层，绝缘层外部设有包带层，绝缘层与保护层均由阻燃树脂制备，包带层与绝缘层之间填充有填充物，绕包内衬层外部包覆有保护层，阻燃树脂包括如下原料：eva、pe、碳酸钙、改性阻燃剂和过氧化二异丙苯，改性阻燃剂以kh560和kh570为原料水解聚合，形成具有双键和环氧基的倍半硅氧烷，制得双功能倍半硅氧烷，将双功能倍半硅氧烷和二苯基磷用偶氮二异丁腈处理，使得双功能倍半硅氧烷上的双键与二苯基磷上的p-h键接枝，制得改性笼型倍半硅氧烷，将改性笼型倍半硅氧烷与阻燃强化剂在碱性条件反应，使得改性笼型倍半硅氧烷上的环氧基与强化阻燃剂上的羟基反应，形成超支醇，进而在氢氧化钠的作用下，超支醇上的羟基和二苯氧基磷酰氯上的氯原子位点接枝，制得改性阻燃剂，阻燃强化剂以(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷和马来酸酐为原料，使得(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷上的氨基和马来酸酐反应，制得中间体1，将中间体1水解再与1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷聚合，形成氨基封端的聚硅氧烷，制得双氨基聚硅氧烷，将多巴胺和环氧乙烷反应，使得环氧乙烷和多巴胺上的氨基反应形成双醇，制得中间体2，将中间体2和4-甲酰基苯硼酸反应，使得中间体2上的双酚和4-甲酰基苯硼酸上的硼酸基团反应，制得中间体3，将中间体3和双氨基聚硅氧烷反应，使得中间体3上的醛基和双氨基聚硅氧烷上的氨基反应，再加入dopo，使得n＝c键与dopo上的p-h键接枝，制得阻燃强化剂，阻燃强化剂的侧链含有不饱和双键使得改性阻燃剂在与eva和pe共混时能够与分子链发生接枝，进而降低了改性阻燃剂析出的可能，在燃烧时分解成多聚磷酸物质能够脱水成碳，进而形成碳层包覆在电缆表面，达到隔绝氧气和热量的作用下，还有b元素能够稳定碳层抑制碳层氧化，防止出现滴落，同时分子结构中含有有机硅链段以及笼型倍半硅氧烷结构，能够在燃烧过程形成si-c结构，进一步强化碳层的问题，提升碳层密度，有效的抑制了可燃气的扩散，减少烟气的释放，达到快速阻燃的效果。