CN103547002A

CN103547002A - 一种阻燃型碳纤维发热电缆

Info

Publication number: CN103547002A
Application number: CN201310452043.9A
Authority: CN
Inventors: 黄长乐
Original assignee: Anhui Huayin Mechanical and Electrical Co Ltd
Current assignee: Anhui Huayin Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-01-29

Abstract

本发明公开了一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括碳纤维发热体，发热体外包有保护套，保护套外包有绝缘层，绝缘层由内绝缘层和外绝缘层构成，所述外绝缘层外包有屏蔽层，所述屏蔽层外包有穿线套管，所述屏蔽层与穿线套管之间设有接地线，所述穿线套管材料含有纳米级无机阻燃剂。本发明阻燃性能好，燃烧性能试验测试氧指数>40，符合安全使用要求。本发明电热转换效率高，碳纤维电热体是一种黑体材料，电热转换化效率比金属发热提高30%，电热效率约100%。

Description

一种阻燃型碳纤维发热电缆

技术领域

本发明涉及一种发热电缆，具体涉及一种阻燃型碳纤维发热电缆。

背景技术

在冬季，家庭或公共商场等都说设计用地暖来进行取暖，其暖源是从地下辐射出来到室内空间达到取暖的效果。电地暖是通过铺设在地下发热电缆发热来加热地面。目前，发热电缆已广泛应用于石油、化工、热电厂等工业领域及消防管道等公共领域。

发热电缆在室外用于工业领域时需经常使用穿线管，此时对穿线管的阻燃性能要求较高。穿线管按阻燃可分为有卤阻燃和无卤阻燃两种类型，其中，有卤阻燃虽然添加量小、阻燃性能高，但其燃烧时会挥发出大量的有毒烟气，造成“二次灾害”。无卤阻燃材料的基体一般是金属氧化物、金属有机化合物、水合金属氢氧化物等，阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、钼的化合物等。如果阻燃剂配方不合理，阻燃效果不太理想，若通过增加添加量来提高阻燃性能的话，又会提高了产品的成本和影响了材料的弯折性能，难以达到国家标准的规定。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低卤且阻燃性能好、热转换效率高的阻燃型碳纤维发热电缆。

本发明的上述目的是通过如下方案实现的：

一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括碳纤维发热体，所述发热体外包有保护套，所述保护套外包有绝缘层，所述绝缘层由内绝缘层和外绝缘层构成，所述外绝缘层外包有屏蔽层，所述屏蔽层外包有穿线套管，所述屏蔽层与穿线套管之间设有接地线，所述穿线套管材料由下述重量份的原料组成：

粒径为0.1～0.2mm的聚氯乙烯树脂80～100份；粒径为300～500目的碳酸钙20～30份；冲击改性剂ACR（甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物）5～10份；复合铅盐稳定剂5～10份；润滑剂氧化聚乙烯蜡0.5～2份；纳米级无机阻燃剂5～10份。

为进一步提高本发明的阻燃性能和力学性能，PVC穿线管材料优选由下述重量份的原料组成：粒径为0.1～0.2mm的聚氯乙烯树脂90份；粒径为300～500目的碳酸钙25份；冲击改性剂ACR（甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物）6份；复合铅盐稳定剂8份；润滑剂氧化聚乙烯蜡1份；纳米级无机阻燃剂8份。

所述复合铅盐稳定剂由三盐基性硫酸铅和二盐基性亚磷酸铅组成。

所述纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成：粒径为100～150纳米结构改性氢氧化铝40～80份，粒径为1～10微米的氢氧化镁20～40份，辅助阻燃剂5～20份，所述辅助阻燃剂由硼酸锌、氧化锌、氧化铁、磷酸盐和碳酸盐组成。

作为改进，纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成：粒径为100～150纳米结构改性氢氧化铝60份，粒径为1～10微米的氢氧化镁30份，辅助阻燃剂10份。

上述内绝缘层是由硅橡胶或聚氯乙烯塑料制成，所述外绝缘层由聚乙烯制成。

上述屏蔽层为复膜铝箔材料、复膜铜箔材料或编织铜网。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明阻燃性能好，燃烧性能试验测试氧指数>40，符合安全使用要求。同时，经测试本发明的抗弯、抗冲击、抗压能力等力学指标符合使用要求。

2、本发明电热转换效率高，碳纤维电热体是一种黑体材料，电热转换化效率比金属发热提高30%，电热效率约100%。

3、本发明使用寿命长，碳纤维发热电缆采用非金属材料碳为原材料，其外设有F46护套与由耐高温材料制成的内绝缘层与外绝缘层三层保护，提高了发热电缆的整体使用寿命，可以保证其和建筑物同寿命。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图中，1-发热体，2-保护套，3-内绝缘层，4-外绝缘层，5-屏蔽层，6-穿线套管，7-接地线。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括碳纤维发热体1，所述发热体1外包有保保护套2，所述保保护套2外包有绝缘层，所述绝缘层由内绝缘层3和外绝缘层4构成，所述外绝缘层4外包有屏蔽层5，所述屏蔽层5外包有穿线套管6，所述屏蔽层5与穿线套管6之间设有接地线7。

实施例1

一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括发热体1，所述发热体1是由碳纤维构成；发热体1外包有由F46制成的保护套2，保护套2外设绝缘层，所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成，所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周，所述内绝缘层3由耐高温材料二甲基硅橡胶制成，外绝缘层4由聚乙烯制成，外绝缘层4外包复膜铝箔屏蔽层5，屏蔽层5外包穿线套管6；所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。

实施例2

如图1所示，一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括发热体1，所述发热体1是由是由碳纤维构成；发热体1外包有由F46制成的保护套2，保护套2外设绝缘层；所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成，所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周，所述内绝缘层3由耐高温材料聚氯乙烯塑料制成，外绝缘层4由聚乙烯制成，外绝缘层4外包复膜铜箔屏蔽层5，屏蔽层5外包穿线套管6；所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。

实施例3

如图1所示，一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括发热体1，所述发热体1为两个，都是由是由碳纤维构成；发热体1外包有由F46制成的保护套2，保护套2外设绝缘层，所述绝缘层由内绝缘层3与外绝缘层4构成，所述外绝缘层4包覆在内绝缘层3的外周，所述内绝缘层3由耐高温材料甲基氟硅橡胶制成，外绝缘层4由聚乙烯制成；所述外绝缘层4外包编织铜网构成的屏蔽层5，屏蔽层5外包穿线套管6；所述屏蔽层5和穿线套管6之间安装有地线7。

实施例4

结构同实施例3，区别仅在于内绝缘层3由耐高温材料乙烯基氟硅橡胶制成，起到耐高温与绝缘的作用，达到可承受300℃高温而不变型或发软，外绝缘层4外包复膜铜箔屏蔽层5。

实施例1～4中穿线套管材料的组分和重量份一览表：

将上述实施例的原料配置比将原料混合4～6分钟，在190～200℃下由双螺杆挤出机造粒后，在180～190℃下挤出管材即可。

经测试，穿线套管的力学性能、刚性、耐热性和耐老化性良好，本发明使用该穿线套管后阻燃效果良好，本发明碳纤维发热电缆燃烧性能试验测试氧指数可达到40以上。

Claims

1.一种阻燃型碳纤维发热电缆，包括碳纤维发热体（1），所述发热体（1）外包有保护套（2），所述保护套（2）外包有绝缘层，所述绝缘层由内绝缘层（3）和外绝缘层（4）构成，所述外绝缘层（4）外包有屏蔽层（5），所述屏蔽层（5）外包有穿线套管（6），所述屏蔽层（5）与穿线套管（6）之间设有接地线（7），其特征在于：所述穿线套管（6）材料由下述重量份的原料组成：

2.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆，其特征在于，所述穿线套管（6）材料由下述重量份的原料组成：

3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆，其特征在于：所述纳米级无机阻燃剂由下述重量份的纳米结构改性氢氧化铝、微米级氢氧化镁和辅助阻燃剂组成：

粒径为100～150纳米结构改性氢氧化铝 40～80份

粒径为1～10微米的氢氧化镁 20～40份

辅助阻燃剂 5～20份

所述辅助阻燃剂由硼酸锌、氧化锌、氧化铁、磷酸盐和碳酸盐组成。

4.根据权利要求1或2所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆，其特征在于：所述复合铅盐稳定剂由三盐基性硫酸铅和二盐基性亚磷酸铅组成。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆，其特征在于：所述内绝缘层（3）是由硅橡胶或聚氯乙烯塑料制成，所述外绝缘层（4）由聚乙烯制成。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃型碳纤维发热电缆，其特征在于：所述屏蔽层（4）为复膜铝箔材料、复膜铜箔材料或编织铜网。