CN102262936B - 高阻燃超耐低温环保软电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新材料应用技术领域，特别是涉及一种高阻燃超耐低温环保软电缆。一种高阻燃超耐低温环保软电缆，包括绞合软导体，绝缘体和外护层，绝缘层包覆于绞合软导体外面形成绝缘单线，外护层包覆至少两根绝缘单线，绝缘层与外护层材料相同，以三元乙丙为分散相，聚丙烯为连续相。绝缘层含有增塑剂，增塑剂为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；外护层含有增塑剂，外护层为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂。采用上述技术方案的高阻燃超耐低温环保软电缆，耐扭转性强，不易老化，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境稳定工作，不易开裂，阻燃环保。

Description

高阻燃超耐低温环保软电缆

技术领域

本发明涉及新材料应用技术领域，特别是涉及一种高阻燃超耐低温环保软电缆。

背景技术

随着我国经济的发展，通信技术、广播电视、铁路交通、石油化工、建筑等领域也有了较大的进步。各种电线电缆，通信电缆等在这些领域中被普遍使用，并且成为必不可少的组成部分之一。

然而在高寒地区或者寒冷环境条件下的设施，对此类产品的阻燃、耐低温的性能和使用寿命、质量、适用性提出了更高的要求。

用于建筑或者轨道交通等人类经常活动的场所的电缆又要求具有优异阻燃性，可以防止火灾的发生，并且要低毒性环保安全，即使燃烧也不会放出大量的有害气体，危害人们的身体健康和大气环境。

目前市场上普通电缆的耐低温性能只能达到-35℃，对于某些地区温度低于-35℃的时段，就不能对工程项目进行建设，即使进行建设，因为环境温度过低会引起已建好的工程项目中的电缆开裂，也会导致供电和信号的中断。上述特定的工作环境，要求电缆绝缘层和护套层具有极好的耐低温性能，即在-60℃环境中耐弯曲扭转不开裂。

超耐低温电缆适用于上述环境，现有技术中超耐低温电缆主要通过外保护层实现耐低温性能。然而，现有的超耐低温电缆，其保护层多采用三元已丙绝缘及氯化聚乙烯材质，基本组成为：三元乙丙100份，补强剂10~20份，交联剂3~5份，交联助剂3~5份，增塑剂10~20份，稳定剂5~10份，填充剂60~90份。耐低温性能最大只能达到-20℃，并且不具有阻燃性。有些采用具有卤族元素的阻燃剂，但卤素会造成污染，此外氯化聚乙烯在燃烧时也会释放大量的含氯元素有毒气体，对人体和环境造成危害。因此，现有技术中的这种电缆不能满足应用环境，不环保阻燃，不具备在-60℃时仍保持耐扭转性强，不易老化，不易开裂，稳定工作的特性。

针对现有技术不足，提供一种耐扭转性强，不易老化，不易开裂，阻燃环保，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境稳定工作的软电缆甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种耐扭转性强，不易老化，不易开裂，阻燃环保，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境稳定工作的软电缆。

本发明的目的通过以下技术措施实现：

一种高阻燃超耐低温环保软电缆，包括绞合软导体，绝缘体和外护层，绝缘层包覆于绞合软导体外面形成绝缘单线，外护层包覆至少两根绝缘单线，绝缘层与外护层材料相同，以三元乙丙为分散相，聚丙烯为连续相；

绝缘层含有增塑剂，所述增塑剂为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；

外护层含有增塑剂，所述外护层为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；

绞合软导体束丝节距为8~10倍。

优选的，绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油30~40份，交联剂2~6份，交联助剂1~4，活化剂1~4份，耐寒型增塑剂10~20份，阻燃剂50~70份，促进剂1~4份，填充剂5~20份。

优选的，绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油33~38份，交联剂3~5份，交联助剂1~3份，活化剂1~3份，耐寒型增塑剂13~17份，阻燃剂55~65份，促进剂1~3份，填充剂8~15份。

优选的，绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油35份，交联剂4份，交联助剂1，活化剂1份，耐寒型增塑剂15份，阻燃剂60份，促进剂1份，填充剂10份。

优选的，耐寒型增塑剂为邻苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯、己二酸二酯、磷酸三辛酯、环氧十八酸辛酯、环氧大豆油中一种或几种混合物。

优选的，阻燃剂为非卤阻燃剂。

优选的，阻燃剂为三氧化二锑10份、氢氧化镁25份、氢氧化铝25份。

优选的，活化剂为纳米氧化锌。

优选的，促进剂为二硫化四乙基秋兰姆。

优选的，交联剂为过氧化二异丙苯。

本发明的有益效果：

一种高阻燃超耐低温环保软电缆，包括绞合软导体，绝缘体和外护层，绝缘层包覆于绞合软导体外面形成绝缘单线，外护层包覆至少两根绝缘单线，绝缘层与所述外护层材料相同，以三元乙丙为分散相，聚丙烯为连续相。

聚丙烯作为连续相，三元乙丙作为分散相相结合并与软化油和增塑剂配合使用的材料，具有优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热耐寒性能。绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降。

绝缘层含有增塑剂，所述增塑剂为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；

外护层含有增塑剂，所述外护层为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；

耐寒型增塑剂的加入不仅可以改善三元乙丙为分散相和聚丙烯为连续相基料的加工性能，而且能够提高橡胶的耐寒性能，增强橡胶材料抗低温能力，使绝缘以及护套可以在低于-60℃，不低于-80℃的低温环境下正常工作，扭曲不开裂，延长使用寿命。耐低温增塑剂，实验选择较好为：邻苯二甲酸二月桂酯（DLP）、癸二酸二辛酯（DOS）、己二酸二(2-乙基己基)酯（DOA）、磷酸三辛酯（TOP）、环氧十八酸辛酯（ED3）、环氧大豆油他们可单一使用，也可以几种混合使用。用量与普通增塑剂相当（10~20份），实验表明用量少加工时橡胶挤出困难，用量过多会产生喷霜，降低绝缘及护套机械性能。

加入石蜡油主要作用是可提高三元乙丙为分散相和聚丙烯为连续相基料的绝缘性，抗老化性和增加柔韧性，提高绝缘和护套低温下抗扭转能力，并且不会改变绝缘及护套的物理性能，加入量为30~40份较为合适。

加入阻燃剂，延迟或防止绝缘和护套的燃烧。使其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。本发明采用的阻燃剂为无卤非磷的无机化合物阻燃剂，不含Br、Cl、P等元素，在加工和燃烧时不产生还有上述元素的有毒气体。

绞合软导体束丝节距为8~10倍。

导体绞合节距采用8~10倍较小的节距，可以提高电缆耐扭转性能。

采用上述技术方案的高阻燃超耐低温环保软电缆，耐扭转性强，不易老化，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境稳定工作，不易开裂，阻燃环保。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种高阻燃超耐低温环保软电缆，包括绞合软导体，绝缘体和外护层，绝缘层包覆于绞合软导体外面形成绝缘单线，外护层包覆至少两根绝缘单线，绝缘层与外护层材料相同，以三元乙丙为分散相，聚丙烯为连续相。

其中，绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油30~40份，交联剂2~6份，交联助剂1~4，活化剂1~4份，耐寒型增塑剂10~20份，阻燃剂50~70份，促进剂1~4份，填充剂5~20份。

其中，阻燃剂为非卤阻燃剂。

其中，非卤阻燃剂为三氧化二锑10份、氢氧化镁25份、氢氧化铝25份。

其中，活化剂为纳米氧化锌。

其中，促进剂为二硫化四乙基秋兰姆。

其中，交联剂为过氧化二异丙苯。

聚丙烯作为连续相，三元乙丙作为分散相相结合并与软化油和增塑剂配合使用的材料，具有优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热耐寒性能。良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性，同时还具有耐油耐溶剂性能。绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降，符合欧盟环保要求。

耐寒型增塑剂的加入不仅可以改善三元乙丙为分散相和聚丙烯为连续相基料的加工性能，而且能够提高橡胶的耐寒性能，增强橡胶材料抗低温能力，使绝缘以及护套可以在低于-60℃，不低于-80℃的低温环境下正常工作，扭曲不开裂，延长使用寿命。耐低温增塑剂，实验选择较好为：邻苯二甲酸二月桂酯（DLP）、癸二酸二辛酯（DOS）、己二酸二(2-乙基己基)酯（DOA）、磷酸三辛酯（TOP）、环氧十八酸辛酯（ED3）、环氧大豆油他们可单一使用，也可以几种混合使用。用量与普通增塑剂相当（10~20份），实验表明用量少加工时橡胶挤出困难，用量过多会产生喷霜，降低绝缘及护套机械性能。

加入石蜡油主要作用是可提高三元乙丙为分散相和聚丙烯为连续相基料的绝缘性，抗老化性和增加柔韧性，提高绝缘和护套低温下抗扭转能力，并且不会改变绝缘及护套的物理性能，加入量为30~40份较为合适。

加入阻燃剂，延迟或防止绝缘和护套的燃烧。使其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。本发明采用的阻燃剂为无卤非磷的无机化合物阻燃剂，不含Br、Cl、P等元素，在加工和燃烧时不产生还有上述元素的有毒气体。

导体绞合节距采用8~10倍较小的节距，可以提高电缆耐扭转性能。

为使电缆具有更好的环保性，本发明中所有辅料，优先采用不含重金属、不含致癌成分的品种，使之能够满足欧盟ROHS和PAHS多环芳烃环保要求，以及低烟无卤的要求，更有利于再回收利用。例如活化剂采用纳米氧化锌，填料采用二氧化钛。

加入交联剂，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性，它能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能在使用交联剂时，要尽量避免添加酸性填料，添加抗氧剂时也要慎重，其他芳烃油类助剂等对交联效果都会起到不良影响，优选的交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）。

采用上述技术方案的高阻燃超耐低温环保软电缆，耐扭转性强，不易老化，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境工作，不易开裂，阻燃环保。

实施例2

本发明所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，主要内容与上述实施例１相同，区别之处在于：

通过实验，优选的，绝缘层和外护层基本组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油33~38份，交联剂3~5份，交联助剂1~3份，活化剂1~3份，耐寒型增塑剂13~17份，阻燃剂55~65份，促进剂1~3份，填充剂8~15份。

采用上述技术方案的高阻燃超耐低温环保软电缆，耐扭转性强，不易老化，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境工作，不易开裂，阻燃环保。

实施例3

本发明所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，主要内容与上述实施例１相同，区别之处在于：

通过实验见表一，优选的，绝缘层和外护层基本组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油35份，交联剂4份，交联助剂1份，活化剂1份，耐寒型增塑剂15份，阻燃剂60份，促进剂1份，填充剂10份。

实施例4

本发明所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，主要内容与上述实施例１相同，区别之处在于：

通过实验见表一，优选的，绝缘层和外护层基本组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油33份，交联剂3份，交联助剂2份，活化剂2份，耐寒型增塑剂17份，阻燃剂62份，促进剂2份，填充剂10份。

采用上述技术方案的高阻燃超耐低温环保软电缆，耐扭转性强，不易老化，超耐低温，可以在-60℃以下低温环境工作，不易开裂，阻燃环保

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

表一       护套组成实施例实验数据对比

Claims (8)

1.一种高阻燃超耐低温环保软电缆，包括绞合软导体，绝缘体和外护层，绝缘层包覆于绞合软导体外面形成绝缘单线，外护层包覆至少两根绝缘单线，其特征在于：所述绝缘层与所述外护层材料相同，以三元乙丙为分散相，聚丙烯为连续相；绝缘层含有增塑剂，所述增塑剂为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；外护层含有增塑剂，所述外护层为耐寒型增塑剂，还含有30~40份石蜡油，2~6份交联剂，50~70份阻燃剂；绞合软导体束丝节距为8~10倍；所述绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油33~38份，交联剂3~5份，交联助剂1~3份，活化剂1~3份，耐寒型增塑剂13~17份，阻燃剂55~65份，促进剂1~3份，填充剂8~15份。

2.根据权利要求1所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述绝缘层和外护层组成为：三元乙丙70份，聚丙烯30份，石蜡油35份，交联剂4份，交联助剂1，活化剂1份，耐寒型增塑剂15份，阻燃剂60份，促进剂1份，填充剂10份。

3.根据权利要求1或2所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述耐寒型增塑剂为邻苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯、己二酸二酯、磷酸三辛酯、环氧十八酸辛酯、环氧大豆油中一种或几种混合物。

4.根据权利要求1或2所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述阻燃剂为非卤阻燃剂。

5.根据权利要求4所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述非卤阻燃剂为三氧化二锑10份、氢氧化镁25份、氢氧化铝25份。

6.根据权利要求1所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述活化剂为纳米氧化锌。

7.根据权利要求1所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述促进剂为二硫化四乙基秋兰姆。

8.根据权利要求1所述的高阻燃超耐低温环保软电缆，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯。