CN104591661A - 一种电缆用矿物填充材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆用矿物填充材料及其制备方法，各组分及体积百分比如下：高铝水泥60%、石英粉15%，碳酸钙15%、硬脂酸钙1%、双氧水5%、锂基强化粉2%、聚丙烯纤维（PP）2%；本发明基体材料采用无机矿物材料，其耐火阻燃性能好，并且具有较高的强度，本发明选用的材料在高温条件下不会产生有毒有害物质，对环境影响小。
Description
技术领域
本发明涉及输电缆生产技术领域，具体涉及一种电缆用矿物填充材料及其制备方法。
背景技术
在电缆生产过程中，为保证电缆的圆整性，同时避免芯线之间的相互磨擦， 需要在芯线之间添加填充材料，现有的电缆中常采用不可燃的玻璃纤维材料、 含卤阻燃材料、或者阻燃岩棉绳等进行填充；含卤电缆在发生火灾时会产生大量有毒烟雾，妨碍救火和人员的疏散，并造成二次危害；玻璃纤维材料易溢出， 在空气中形成玻璃纤维粉尘，阻燃岩棉绳含有致癌物质，影响生产工人的身体健康，而且这类填充料影响电缆对外的传导散发热量，进而影响电缆的传输能力及额定电流在同等截面导体的损耗；目前其它填充材料存在阻燃和耐火效果差的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种电缆用矿物填充材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电缆用矿物填充材料，包括如下组分：高铝水泥、石英粉，碳酸钙、硬脂酸钙、双氧水、锂基强化粉、聚丙烯纤维（PP）。
作为优选，各组分及体积百分比如下：高铝水泥60%、石英粉15%，碳酸钙15%、硬脂酸钙1%、双氧水5%、锂基强化粉2%、聚丙烯纤维（PP）2%。
作为优选，各组分材料采用水作为调和剂，水调和剂用量为材料总体积的20%。
作为优选，高铝水泥采用425#高铝水泥。
作为优选，双氧水质量浓度为27.5%。
一种电缆用矿物填充材料的制备方法，包括如下步骤：
A、加入水、425#高铝水泥、石英粉，碳酸钙，搅拌1分钟；
B、加入硬脂酸钙、聚丙烯纤维（PP）、搅拌1分钟；
C、加入锂基强化粉，搅拌30秒钟；
D、加入浓度为27.5%的双氧水，搅拌10秒钟。
作为优选，制备好的材料采用挤压式机头挤出设备，把矿物材料挤出到电缆外层进行填充。
作为优选，矿物材料外层用无纺布缠紧防止脱落。
作为优选，矿物材料制备完成后存放1天，即可使用。
采用阻燃填充条作为对比试验，将填充材料为本发明材料和填充材料为阻燃填充条的电缆进行1000℃火焰测试。
高铝水泥具有强度高、凝结速度正常、耐高温性能强的特点，采用高铝水泥能够使得材料自然硬化，材料填充之后不必进行烧结，适用于电缆填充材料。
聚丙烯纤维（PP）可以有效的填充材料的塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂纹，防止及抑制裂纹的形成及发展，能够增强填充材料的强度；聚丙烯纤维（PP）化学性质稳定，与其他各组分不发生化学反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）环保型材料，对环境影响小，填充材料各组分在高温条件下不会产生有毒有害物质，在使用过程中不会对环境造成污染；
（2）阻燃耐火效果好，填充材料的基体材料为无机矿物材料， 能够在高温条件下使用；
（3）强度高，基体材料选用高铝水泥，其强度非常高。
具体实施方式
材料的组分及体积百分比如下：425#高铝水泥60%、石英粉15%，碳酸钙15%、硬脂酸钙1%、双氧水5%、锂基强化粉2%、聚丙烯纤维（PP）2%。
填充材料采用水作为调和剂，水调和剂用量为材料总体积的20%。
材料制备方法包括以下步骤：
A、加入水（50℃）、425#高铝水泥、石英粉，碳酸钙，搅拌1分钟；
B、加入硬脂酸钙、聚丙烯纤维（PP）、搅拌1分钟；
C、加入锂基强化粉，搅拌30秒钟；
D、加入浓度为27.5%的双氧水，搅拌10秒钟；
E、采用挤压式机头挤出设备，把矿物材料挤出到电缆外层进行填充；
F、矿物材料外层用无纺布缠紧防止脱落；
G、矿物材料制备完成后存放1天，即可使用。
将采用阻燃填充条作为填充材料和采用本发明材料作为填充材料的电缆在1000℃的火焰下进行对比试验，试验结果如下：
| 时间（min） | 阻燃填充条作填充材料的电缆 | 本发明材料作为填充材料的电缆 |
| 1 | 内部填充材料开始燃烧 | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 5 | 内部填充材料已碳化 | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 10 | 内部填充材料已化成灰烬已找不到 | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 30 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 60 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 90 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 120 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 150 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
| 180 | -- | 矿物填充材料不起火不燃烧 |
从上述实验可以看到，本发明能起到阻燃耐火的作用，矿物填充由矿物质组成在火焰的燃烧下外壳越来越硬。
上述实施例，仅是本发明的几个具有代表性的实例，并非用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种电缆用矿物填充材料，其特征在于：包括如下组分：高铝水泥、石英粉，碳酸钙、硬脂酸钙、双氧水、锂基强化粉、聚丙烯纤维（PP）。
2. 根据权利要求1所述的一种电缆用矿物填充材料，其特征在于：所述电缆用矿物填充材料各组分及体积百分比为：高铝水泥60%、石英粉15%，碳酸钙15%、硬脂酸钙1%、双氧水5%、锂基强化粉2%、聚丙烯纤维（PP）2%。
3.根据权利要求1所述的一种电缆用矿物填充材料，其特征在于：所述各组分用水作为调和剂，水调和剂用量为材料总体积的20%。
4.根据权利要求1所述的一种电缆用矿物填充材料，其特征在于：所述高铝水泥为425#高铝水泥。
5.根据权利要求1所述的一种电缆用矿物填充材料，其特征在于：所述双氧水质量浓度为27.5%。
6.如权利要求1所述的一种电缆用矿物填充材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、加入水、425#高铝水泥、石英粉，碳酸钙，搅拌1分钟；
B、加入硬脂酸钙、聚丙烯纤维（PP）、搅拌1分钟；
C、加入锂基强化粉，搅拌30秒钟；
D、加入浓度为27.5%的双氧水，搅拌10秒钟。
7.跟据权利要求6所述的一种电缆用矿物填充材料制备方法，其特征在于：制备好的材料采用挤压式机头挤出设备，把矿物材料挤出到电缆外层进行填充。
8.根据权利要求7所述的一种电缆用矿物填充材料制备方法，其特征在于：所述矿物材料外层用无纺布缠紧防止脱落。
9.根据权利要求6所述的一种电缆用矿物填充材料制备方法，其特征在于：所述矿物材料制备完成后存放1天，即可使用。
10.根据权利要求6所述的一种电缆用矿物填充材料制备方法，其特征在于：所述步骤A中加入的水温度为50℃。
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