CN101343394A

CN101343394A - 防火阻燃氟塑料及防火阻燃电缆

Info

Publication number: CN101343394A
Application number: CNA2007100151340A
Authority: CN
Inventors: 孔凡亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: CN101343394B

Abstract

本发明公开了一种含有四氟乙烯－乙烯共聚物的氟塑料，其中，所述的氟塑料是以四氟乙烯－乙烯共聚物为主料，另加入云母粉等进行混合配料而成。其中四氟乙烯－乙烯共聚物占所述氟塑料成份的重量百分比在65％－80％之间，加入的配料中有云母粉、二茂铁(二聚环戊二烯铁)、AL(OH)₃、Mg(OH)₂、CaCO₃等。所述氟塑料耐热性、电气特性，极低温可挠性，耐水性，耐化学腐蚀性，阻燃性，机械强度等性能都十分优异，所以它是电绝缘性能和机械强度兼优的电气绝缘材料。用它作为被覆材料制成的防火阻燃电线电缆，具有很好的阻燃防火性能。

Description

防火阻燃氟塑料及防火阻燃电缆

技术领域

本发明涉及一种防火阻燃电缆料，尤其是涉及一种含四氟乙烯-乙烯共聚物的防火阻燃氟塑料电缆料以及用这种防火阻燃电缆料作为电缆线的被覆材料制成的防火阻燃电缆。

背景技术

目前的阻燃电线电缆只具有高温阻燃的功能，并不能防火，一般只是在导体或绝缘层外缠绕云母包带，当这种电缆处于高温环境中时，虽然云母包带不受高温影响，但云母包带内的导电导体却因高温熔断而导致线路的中断，绝缘层也会融化甚至起火燃烧；另外云母包带在电线电缆架设过程中易受到拖拽，产生机械性损伤，从而无法起到防火和绝缘的作用。在同类阻燃防火氟塑料电缆料产品当中，由于添加了过量的碳酸钙和有卤成分，导致击穿场强及耐水性的严重降低，在消防员的扑救灭火工作中电线电缆外护套(绝缘)遇水后发生击穿现象加剧了火势的蔓延，非但没有起到正常的防火作用反到起到了相反的作用，因有卤成分的加入也会导致产生浓烟，电线燃烧挥发出有毒气体使人窒息死亡，加大了抢救工作难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型防火阻燃电缆料并将其作为被覆材料应用在电缆的导体外面制造出新型防火阻燃电缆。它能解决目前防火阻燃电线电缆现有技术的缺陷及其不足，电缆电绝缘性能优异，机械强度高，重量轻，在明火环境不燃烧，不产生任何有毒有害气体。

本发明的技术方案是从绝缘材料着手研究，通过从电气特性、极低温可挠性、耐水性、耐化学腐蚀性、阻燃性、机械强度等性能等方面入手，经过多次试验，最终采用了四氟乙烯-乙烯共聚物(PETFE简称F-40)作为主要材料，生产氟塑料并将该塑料应用在电线电缆的生产中。四氟乙烯-乙烯共聚物耐热性特别好，最高连续使用工作温度200℃，在180℃下连续工作10年，且电气特性，极低温可挠性，耐水性，耐化学腐蚀性，阻燃性，机械强度等性能都十分优异。由于氟塑料分子结构中含有氟原子，所以具有很多优异的性能，如优良的电绝缘性能，高度的耐热性、防火性，突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能、良好的耐湿性和耐低温性能等。F-40是电绝缘性能和机械强度兼优的电气绝缘材料。它在-200～+180℃范围内强度和伸长率保持基本不变，F-40还具有优良的耐切割性，高温下的耐蠕变性能和低温下的耐冲击性能均优于聚四氟乙烯。F-40结晶度高，结晶速度大，加工时急冷和缓慢冷却对其性能几乎无影响。电气性能优异，F-40的介电系数ε在1000Hz时为2.6，当频率在1MHz以上时ε反而有变小的倾向，而且随温度变化很稳定，F-40的介质损耗角正切tgδ在1000Hz时为0.008。在广阔的温度和频率范围内具有优异的电绝缘性能，分子链中氟原子对称均匀分布，不存在固有的偶极距。F-40绝缘电阻很高，随温度变化很小，室温时体积电阻率可达到10¹⁴Ω·cm。它的击穿场强可达到200Kv/mm厚度增大击穿场强逐渐降低。F-40的耐热性能较好，F-40塑料在打火机明火、木材普通燃烧明火、普通塑料化学纤维等材料明火下不燃烧并无任何有毒有害气体的发出，并最高连续使用工作温度200℃，在180℃下连续工作10年后其伸长率仅下降至原始值的一半。四氟乙烯-乙烯共聚物即F-40的各种物理、化学性能，从各个方面都满足用作为防火电线电缆的绝缘(护套)材料各项性能的需要。为了进一步提高四氟乙烯-乙烯共聚物即F-40的性能，加入一定量的云母粉、二茂铁(二聚环戊二烯铁)、AL(OH)₃、Mg(OH)₂、CaCO₃等。加入的云母粉起到防火的直接作用；加入的二茂铁(二聚环戊二烯铁)的化学性能稳定，耐高温可达到400℃，在含卤材料分解出卤化氢时，二茂铁迅速转化为α-Fe₂O₃，起到催化灼烧作用，生成CO和CO₂，从而减少了烟黑生成；AL(OH)₃与Mg(OH)₂在起到阻燃作用的同时AL(OH)₃在200℃、300℃、500℃时各有一个吸热作用总吸热为1.97KJ/g从而防止因外温度过高导致导体线芯的熔断，AL(OH)₃、Mg(OH)₂与CaCO₃一并起到抑酸剂和消烟的作用。CaCO₃还起到填充剂的作用，有利于降低成本。

本发明提供的技术方案是提供一种四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，主要包括组分及所占重量百分比为：四氟乙烯-乙烯共聚物65％-80％，云母粉4％-13％，二茂铁(二聚环戊二烯铁)3％-5％、AL(OH)₃、Mg(OH)₂、CaCO₃各为4％-10％。还可根据需要加入少量色母料以获得所需颜色的四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。其生产工艺为：F-40与云母粉在混料机充分搅拌加热后，加入二茂铁、AL(OH)3、Mg(OH)2，充分搅拌均匀后加入CaCO₃。

基于上述含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料良好的防火阻燃特性，发明人将其作为被覆材料应用在了防火阻燃电线电缆的生产中，制造出防火阻燃电缆，该防火阻燃电缆导线外的被覆层采用上述含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。

此项研发技术生产出的产品与以往技术生产的产品区别及优点是很显著的，因为用上述含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料制造的电线电绝缘性能优异，防火阻燃，机械强度高，且耐应力开裂好，重量轻，成本低，还可用电子束辐照交联，可再次提高耐高温使用温度、防火阻燃性能和机械强度。上述含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料作为电线电缆的绝缘材料显示了很大的优点，可起到真正的防火阻燃并无任何有毒有害气体发出的效果，在生产当中，不会产生工业三废，有利于环保。

具体实施方式

组分及所占重量百分比为：四氟乙烯-乙烯共聚物65％-80％，云母粉5％-13％，二茂铁(二聚环戊二烯铁)3％-5％、AL(OH)₃、Mg(OH)₂、CaCO₃各为4％-10％。其生产工艺为：F-40与云母粉在混料机充分搅拌加热后，加入二茂铁、AL(OH)3、Mg(OH)2，充分搅拌均匀后加入CaCO₃。还可根据需要加入少量色母料以获得所需颜色的四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。以下结合具体实施例说明。

实施例1：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：80％云母粉：5％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：3％

AL(OH)₃：4％ Mg(OH)₂：：4％ CaCO₃：4％

实施例2：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：65％云母粉：8％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：5％

AL(OH)₃：6％ Mg(OH)₂：：6％ CaCO₃：10％

实施例3：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：70％云母粉：13％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：4％

AL(OH)₃：4％ Mg(OH)₂：：5％ CaCO₃：4％

实施例4：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：65％云母粉：8％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：5％

AL(OH)₃：6％ Mg(OH)₂：：10％ CaCO₃：6％

实施例5：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：65％云母粉：8％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：5％

AL(OH)₃：10％ Mg(OH)₂：：6％ CaCO₃：6％

实施例7：本实施例中各种成分的名称及重量百分比为：

F-40：70％云母粉：8％二茂铁(二聚环戊二烯铁)：4％

AL(OH)₃：6％ Mg(OH)₂：：6％ CaCO₃：6％

以上各实施例中的生产工艺为：F-40与云母粉在混料机充分搅拌加热后，加入二茂铁、AL(OH)3、Mg(OH)2，充分搅拌均匀后加入CaCO₃。还可根据需要加入少量色母料以获得所需颜色的四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。

将获得的四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料以普通电缆料的使用方式用于电线电缆的生产，得到的电线电缆即为防火阻燃电线电缆。

Claims

1、一种含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特征在于：其主要组分及所占重量百分比为：四氟乙烯-乙烯共聚物65％-80％，云母粉5％-13％，二茂铁3％-5％、AL(OH)₃ 4％-10％、Mg(OH)₂ 4％-10％、CaCO₃ 4％-10％。

2、如权利要求1所述的含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特征在于其主要组分及所占重量百分比为：F-40：70％，云母粉8％，二茂铁6％，AL(OH)₃6％，Mg(OH)₂ 6％，CaCO₃ 6％。

3、如权利要求1所述的含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特征在于所述的塑料成份中还可加入色母料。

4、一种防火阻燃电线电缆，该防火阻燃电线电缆包括导线和被覆材料，其特征在于：所述的防火阻燃电线电缆的被覆材料为权利要求1或2或3所述的含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。