CN105023641A - 一种轻质阻燃盘屏蔽阻燃复合层、填充层及其制备方法 - Google Patents

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沈升友
杨玉双
金德胜
朱李红
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Abstract

本发明公开了一种轻质阻燃盘屏蔽阻燃复合层、填充层及其制备方法，该屏蔽控制电缆包括缆芯和包裹在所述缆芯上的外绝缘层，所述缆芯由多根导体铰合后外设有一层内屏蔽层，内屏蔽层外设有内绝缘层，内绝缘层外设有外屏蔽层，外屏蔽层外设有阻燃复合层；所述缆芯设有多个相互围绕圆周均匀分布，多个缆芯外设有隔离套，隔离套外包覆有填充层，填充层外包覆有护层，外绝缘层包覆于护层外。电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，具有抗压和轻质的优点；同时电缆中还含有纳米材料阻燃剂和现有阻燃剂混合配置的阻燃复合层,其阻燃阻热的性能，耐火时间长。

Description

一种轻质阻燃盘屏蔽阻燃复合层、填充层及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料制备领域，具体属于一种轻质阻燃盘屏蔽阻燃复合层、填充层及其制备方法。
背景技术
目前市面上生产的传统电缆填充料主要有以下三种：1)交联聚乙烯废料挤制的扇形填充条；2)聚丙烯(PP)网格填充绳；3)聚氯乙烯或橡胶管填充条。这几种填充条由于其材质、配方或形状的原因，存在缺陷如下：交联聚乙烯废料挤制的扇形填充条：该填充条采用交联聚乙烯废料粉碎粒料做基料，添加粘接剂、填料、色料挤塑而成。由于交联聚乙烯为热固性塑料，其回收废料在二次加工时熔融性很差，需要添加大量的粘接剂来成型，因此该填充有以下缺陷：表面粗糙，大小规格不均匀，不能充分填充电缆空隙，和保证电缆成缆时外观的圆整度；抗拉强度小，成缆填充时易折断，影响生产速度；重量大不便于操作；存放过程中易吸潮，给产品带来质量隐患；
现有磷酸盐具有阻燃性能，可作为阻燃剂,但磷酸盐易吸潮及团聚，受热状态下易于分解。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻质阻燃盘屏蔽阻燃复合层、填充层及其制备方法，电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，具有抗压和轻质的优点；同时电缆中还含有纳米材料阻燃剂和现有阻燃剂混合配置的阻燃复合层,其阻燃阻热的性能，耐火时间长。
本发明的技术方案如下：
一种轻质阻燃盘屏蔽电缆，该屏蔽控制电缆包括缆芯和包裹在所述缆芯上的外绝缘层，所述缆芯由多根导体铰合后外设有一层内屏蔽层，内屏蔽层外设有内绝缘层，内绝缘层外设有外屏蔽层，外屏蔽层外设有阻燃复合层；所述缆芯设有多个相互围绕圆周均匀分布，多个缆芯外设有隔离套，隔离套外包覆有填充层，填充层外包覆有护层，外绝缘层包覆于护层外。
所述的阻燃复合层采用纳米人造粉20～70份，纳米二氧化硅15～35份，纳米石英沙5～25份、纳米氢氧化铝10～45份、磷酸盐20～50份、聚烯烃树脂1～5份，偶联剂0.1～0.4份。
所述的填充层材料以如下重量份计：三元乙丙橡胶20～22份，改性硬质陶土5～7份，天然云母7～9份，高岭土4～6份，硅烷偶联剂2.5～3.5份，阻燃剂1.5～2.5份，抗氧剂0.4～0.8份，白炭黑1.2～1.8份，硅钙渣3～5份，硅油0.5～1.4份，玻璃微珠2.2～3.2份，火山灰0.3～0.9份。
电缆填充料的制作方法，包括有以下操作步骤：
1)按上述重量份计，三元乙丙橡胶、改性硬质陶土、天然云母、高岭土以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至80～90℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；
2)将步骤1)产物和白炭黑、硅钙渣、玻璃微珠放入高速混合机中，高速混合20～30min后，再向混合机中加入剩余原料，高速混合10～20min后，即为电缆填充料。
电缆阻燃复合层的制作方法，1)按上述重量份计，纳米人造粉、纳米二氧化硅、纳米石英沙、纳米氢氧化铝，以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至50～80℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；然后所得混合物从主喂料器中导入单螺杆挤出机中，其中磷酸盐、聚烯烃树脂和偶联剂从侧喂料器中导入单螺杆挤出机中，在单螺杆挤出机中将所述导入物混合均匀，将所得混合物从单螺杆挤出机挤出致风切造粒机的入料口，通过风切造粒机制备得阻燃复合层材料。
本发明的原料中含有改性硬质陶土、天然云母、硅钙渣，这些原料具有抗压和质量较轻的特点，能充分填充电缆空隙，保证了电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，具有抗压和轻质的优点，制备工艺简单易行,便于工业化生产,产品质量稳定；同时电缆中还含有纳米材料阻燃剂和现有阻燃剂混合配置的阻燃复合层,其阻燃阻热的性能，耐火时间长。
具体实施方式
实施例1：
一种轻质阻燃盘屏蔽电缆，该屏蔽控制电缆包括缆芯和包裹在所述缆芯上的外绝缘层，所述缆芯由多根导体铰合后外设有一层内屏蔽层，内屏蔽层外设有内绝缘层，内绝缘层外设有外屏蔽层，外屏蔽层外设有阻燃复合层；所述缆芯设有多个相互围绕圆周均匀分布，多个缆芯外设有隔离套，隔离套外包覆有填充层，填充层外包覆有护层，外绝缘层包覆于护层外。
所述的阻燃复合层采用纳米人造粉50份，纳米二氧化硅25份，纳米石英沙15份、纳米氢氧化铝30份、磷酸盐38份、聚烯烃树脂4份，偶联剂0.2份。
电缆阻燃复合层的制作方法，1)按上述重量份计，纳米人造粉、纳米二氧化硅、纳米石英沙、纳米氢氧化铝，以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至50～80℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；然后所得混合物从主喂料器中导入单螺杆挤出机中，其中磷酸盐、聚烯烃树脂和偶联剂从侧喂料器中导入单螺杆挤出机中，在单螺杆挤出机中将所述导入物混合均匀，将所得混合物从单螺杆挤出机挤出致风切造粒机的入料口，通过风切造粒机制备得阻燃复合层材料。
所述的填充层材料以如下重量份计：三元乙丙橡胶21份，改性硬质陶土6份，天然云母8份，高岭土5份，硅烷偶联剂3份，阻燃剂2份，抗氧剂0.6份，白炭黑1.6份，硅钙渣4份，硅油1份，玻璃微珠2.5份，火山灰0.6份。
电缆填充料的制作方法，包括有以下操作步骤：
1)按上述重量份计，三元乙丙橡胶、改性硬质陶土、天然云母、高岭土以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至80～90℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；
2)将步骤1)产物和白炭黑、硅钙渣、玻璃微珠放入高速混合机中，高速混合20～30min后，再向混合机中加入剩余原料，高速混合10～20min后，即为电缆填充料。
本发明电缆原料中含有改性硬质陶土、天然云母、硅钙渣，这些原料具有抗压和质量较轻的特点，能充分填充电缆空隙，保证了电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，具有抗压和轻质的优点，制备工艺简单易行,便于工业化生产,产品质量稳定；同时电缆中还含有纳米材料阻燃剂和现有阻燃剂混合配置的阻燃复合层,其阻燃阻热的性能，耐火时间长。

Claims (5)

1.一种轻质阻燃盘屏蔽电缆，其特征在于，该屏蔽控制电缆包括缆芯和包裹在所述缆芯上的外绝缘层，其特征在于：所述缆芯由多根导体铰合后外设有一层内屏蔽层，内屏蔽层外设有内绝缘层，内绝缘层外设有外屏蔽层，外屏蔽层外设有阻燃复合层；所述缆芯设有多个相互围绕圆周均匀分布，多个缆芯外设有隔离套，隔离套外包覆有填充层，填充层外包覆有护层，外绝缘层包覆于护层外。
2.根据权利要求1所述的一种轻质阻燃盘屏蔽电缆，其特征在于，所述的阻燃复合层采用纳米人造粉20～70份，纳米二氧化硅15～35份，纳米石英沙5～25份、纳米氢氧化铝10～45份、磷酸盐20～50份、聚烯烃树脂1～5份，偶联剂0.1～0.4份。
3.根据权利要求1所述的一种轻质阻燃盘屏蔽电缆，其特征在于：所述的填充层材料以如下重量份计：三元乙丙橡胶20～22份，改性硬质陶土5～7份，天然云母7～9份，高岭土4～6份，硅烷偶联剂2.5～3.5份，阻燃剂1.5～2.5份，抗氧剂0.4～0.8份，白炭黑1.2～1.8份，硅钙渣3～5份，硅油0.5～1.4份，玻璃微珠2.2～3.2份，火山灰0.3～0.9份。
4.一种权利要求3所述电缆填充料的制作方法，其特征在于，包括有以下操作步骤：
1)按上述重量份计，三元乙丙橡胶、改性硬质陶土、天然云母、高岭土以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至80～90℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；
2)将步骤1)产物和白炭黑、硅钙渣、玻璃微珠放入高速混合机中，高速混合20～30min后，再向混合机中加入剩余原料，高速混合10～20min后，即为电缆填充料。
5.一种权利要求2所述电缆阻燃复合层的制作方法，其特征在于，1)按上述重量份计，纳米人造粉、纳米二氧化硅、纳米石英沙、纳米氢氧化铝，以及适量水搅拌均匀后，装入反应釜，然后升温至50～80℃时,保温20～25分钟,取出，干燥、研磨成粉末后，过600～800目筛即得；然后所得混合物从主喂料器中导入单螺杆挤出机中，其中磷酸盐、聚烯烃树脂和偶联剂从侧喂料器中导入单螺杆挤出机中，在单螺杆挤出机中将所述导入物混合均匀，将所得混合物从单螺杆挤出机挤出致风切造粒机的入料口，通过风切造粒机制备得阻燃复合层材料。
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