耐火电线电缆及其制备方法_2

文档序号:8431895阅读:来源:国知局
,能够承受一定的水喷淋和一定强度的震动,起到绝缘和防火隔火的作用,保证线路不断路、不短路,为消防减灾提供必要的前提保障。
[0033]具体地,陶瓷化硅橡胶材料包括以下重量份数的原料制成:硅橡胶90-110份、瓷化粉35-70份、阻燃剂30-45份和硅油20-40份,其中阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁,瓷化粉为二氧化硅,硅油的粘度为20?800厘泊,如甲基硅油、羟基硅油等。采用该种配方制成的陶瓷化硅橡胶,以硅橡胶为主要成分,通过添加阻燃性及耐火性优越并可形成陶瓷化的添加剂,使其机械性能、耐火阻燃性能等达到最佳。采用该配方的陶瓷化硅橡胶在燃烧试验后,可以形成坚硬的壳体,不脱落,保护内部的导体21不受损失,保证正常的输电。在其它实施例中,外护套I除包括陶瓷化硅橡胶材料外,还可包括膨胀型无卤阻燃料或热塑性聚氨酯,其在绝缘层22的表面形成致密的多孔碳质泡沫层,牢固地附着在绝缘层22上,起到很好的隔热、隔氧、抑烟,并能防止产生溶滴的作用。可以理解,还可在外护套I的材料中添加芳族聚酰胺纤维或聚氯乙烯等其它材料。
[0034]采用包含有陶瓷化硅橡胶材料制成的外护套I能够在750?900°C,火焰90min以上的烧灼时间下,使外护套I转化成陶瓷状的壳体,而不是被烧成粉状灰烬。该陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层,该保护层阻挡火焰的继续燃烧,起到隔绝外界火焰的作用,从而保护内部的导体21不受损坏,并能够进行正常的输电。
[0035]本发明的耐火电线电缆,外护套I使用包含有陶瓷化硅橡胶的材料制成,当电缆遇到火灾时,由陶瓷化硅橡胶制成的外护套I会在很短的时间内被烧灼转化成陶瓷状的壳体,从而在电缆内芯2的外表面形成一层坚硬的保护层,保护内部的电缆内芯2不受损坏,使其能够进行正常的输电并延长了电缆的使用寿命。
[0036]本发明通过在导体21外形成包含有陶瓷化硅橡胶的材料制成外护套I保护层,在发生较大火灾时,会在电缆内芯2的外表面形成一层坚硬的保护层,保护线路不断路、不短路;且形成的坚硬的陶瓷状外壳在900°C X 90min的火焰烧蚀下不开裂,延长电缆在火灾情况的使用时间,为抢险救灾提供更多的时间。且该耐火电线电缆具有耐高、低温性能、防腐性能、阻燃性能和优良的电气绝缘性能,使用范围广,特别对于环境恶劣的场所更适合。
[0037]本发明还提供了一种耐火电线电缆的制备方法,包括以下步骤:
[0038]导体制备:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体I。
[0039]在导体制备步骤中,具体包括三个子步骤:选料、拉丝和绞合。选料:根据制备不同电缆的要求选择使用的导体材料,如选用电工圆铜杆作为导体材料,并符合国家GB/T3952标准规定。拉丝:将导体材料进行拉丝、退火处理得到符合要求直径的软铜丝,且铜丝可以为镀锡或镀银铜丝。绞合:将拉丝得到的软铜丝绞合得到束绞股线,再将束绞股线进行复绞,在复绞时保证相邻层绞向相反,得到导体I。
[0040]挤包绝缘层:采用挤压式模具在所述导体I外包覆绝缘层22得到电缆内芯2。
[0041]在导体I外挤包包覆绝缘层22,采用挤压式模具,利用PVC螺杆挤出机将绝缘层22挤包在导体制备步骤得到的导体I表面,以得到电缆内芯2。其中,挤出机的长径比为12,喂料口温度为30°C _45°C,机头温度为90°C -100°C,机身温度为70°C _80°C,螺杆转速为15转/分钟;挤出得到电缆内芯2后,将电缆内芯2采用分段式冷却,第一段冷却水温度为60°C,第二段冷却水温度为常温,即得常温的电缆内芯2。绝缘层22的材料由聚氯乙烯、聚乙烯、乙丙橡胶中的至少一种制成。
[0042]挤包外护套:配置包含有陶瓷化硅橡胶的原料,将所述原料采用冷挤的方式在所述电缆内芯2外挤包外护套1,挤出机的温度采取分段控制。
[0043]外护套I采用包含有陶瓷化硅橡胶的材料制成,并在电缆内芯2的外表面挤压包覆一层外护套1,从而保护外护套I内部的电缆内芯2免受损坏,保证了电缆的正常输电。利用挤出机,把陶瓷化硅橡胶材料经过预热、螺杆旋转搅动熔融,再经得到的电缆内芯2半成品通入挤出机内,采用冷挤的方式,并对挤出机的温度采取分段控制,经机头模具成形连续挤出,从而使陶瓷化硅橡胶包覆于电缆内芯2外形成外护套I。
[0044]具体地,在所述挤包外护套步骤中,挤出模具为挤压式模具,所述挤压式模具的内模为套管模、外膜为挤压模,且所述挤压式模具挤出前需抛光;喂料口温度为5°C -50°C,挤出机的机头温度为10°C -50°C,机身温度为5°C -500C ;
[0045]所述分段控制包括挤出机由进料口到挤出端的五段式控制,依次为第一段温度为160°C _180°C,第二段温度为165°C _185°C,第三段温度为170°C _175°C,第四段温度为175°C -180°C,第五段温度为200°C _230°C,外护套I断面无目测可见的微孔和气泡;挤出机的出线速度为5m/min-15m/min ;所述陶瓷化娃橡胶材料按质量份数包括娃橡胶90-110份、瓷化粉35-70份、阻燃剂30-45份和硅油20-40份。
[0046]挤出模具为挤压式模具,该挤压式模具的内模为套管模、外模为挤压模,且模具挤出前必须经过抛光,采用套管模和挤压模组合设置的模具,较好的保证了挤出产品质量,使外护套I均匀地包覆在电缆内芯2外表面。采用长径比为25的挤出机,且采用冷挤的方式,挤出机的螺杆、机头、机身的温度最高不超过50°C,具体地喂料口的温度为5°C _50°C,机头的温度为10°C -500C,机身的温度为5°C -500C,优选地喂料口、机头和机身的温度最好低于300C ;且挤出的冷却水的温度越低越好,一般控制在20°C以内较佳,从而避免了陶瓷化硅橡胶材料瓷化,使外护套I发挥其应有的作用。
[0047]挤出机从进料口到挤出端具有五段温控,依次为第一段温度为160°C -180°C,第二段温度为165°C _185°C,第三段温度为170°C _175°C,第四段温度为175°C _180°C,第五段温度为200°C -230°C,通过对挤出温度的控制调节,使外护套I表面光滑、圆整、色泽一致,且断面无目测可见的微孔和气泡,保证了外护套I性能良好;若外护套I断面有气泡或微孔,需将第一段温度、第二段温度、第三段温度、第四段温度和第五段温度各降低50C -10°C。即在挤出外护套I的过程中,外护套I的断面若有微孔或气泡产生,首先将第一段和第二段的温度降低5°C -10°C,然后依次将第三段、第四段和第五段的温度也降低50C -10°C,即在断面出现微孔或气泡时,应在较低的温度下挤出,直到没有微孔和气泡产生为止。
[0048]为了得到包覆均匀的外护套1,对挤出机的出线速度也有要求,刚开始挤出时出线速度要慢,然后慢慢提速,以保证外护套I和电缆的自身性能良好,且挤出机的出线速度需控制在15m/min以内,优选地挤出机的出线速度为5m/min-15m/min。
[0049]陶瓷化硅橡胶材料包括以下重量份数的原料制成:硅橡胶90-110份、瓷化粉35-70份、阻燃剂30-45份和硅油20-40份,其中阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁,瓷化粉是二氧化硅,当然也可使用其它类型的阻燃剂和瓷化粉,对此不做限制;硅油的粘度为20?800厘泊,如甲基硅油、羟基硅油等。外护套I除包括陶瓷化硅橡胶材料外,还可包括膨胀型无卤阻燃料或热塑性聚氨酯,其在绝缘层22的表面形成致密的多孔碳质泡沫层,牢固地附着在绝缘层22上,起到很好的隔热、隔氧、抑烟,并能防止产生溶滴的作用。可以理解,还可在外护套I的材料中添加芳族聚酰胺纤维或聚氯乙烯等其它材料。
[0050]在本发明的另一实施方式中,在步骤挤包绝缘层和挤包外护套之间还包括填充步骤:在多根电缆内芯2之间的空隙处填充填充层3,所述填充层3包括有高阻燃玻璃纤维材料。当电缆内芯2有多根,即需在外护套I内包覆多根电缆内芯2时,多根电缆内芯2在外护套I内排列时,电缆内芯2之间或外护套I与电缆内芯2之间会有间隙,需在间隙内填充高阻燃玻璃纤维材料,以防止发生火灾时,火焰向电缆内芯2内渗透,进一步保护电缆内芯2免受破坏。填充层3除包含有高阻燃玻璃纤维材料外,还包括有半导电阻水粉,阻止水向电线纵向移动,则在潮湿的环境下既使电线破损也能继续导电,增强防水效果。
[0051]实施例1
[0052]导体制备:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体I ;
[0053]挤包绝缘层:采用挤压式模具在所述导体I外包覆绝缘层22得到电缆内芯2
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