CN106253170B - 一种接线盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接线盒，所述接线盒包括盒体，该盒体上设有线管位置，所述盒体与线管位置之间填充有灭火材料，所述灭火材料包括基材、石墨烯和可膨胀石墨，所述石墨烯以及可膨胀石墨均匀分布于所述基材中，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.000005％～10％，所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的30％～200％。

Description

一种接线盒
技术领域
本发明涉及一种接线盒。
背景技术
电器产品为日常生活中不可缺少的。常见的各种电器在安装电路时经常会用到接线盒。当各电器同时运转时，接线盒中电线所通过的电流较大，由于接线盒为塑料材质，当电线过载短路时，接线盒容易被引燃，而引发火灾，造成严重的损失后果。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种接线盒，以解决现有技术问题。
本发明提供一种接线盒，所述接线盒包括盒体，该盒体上设有线管位置，在所述盒体与线管位置之间填充有灭火材料，所述灭火材料包括基材、石墨烯和可膨胀石墨，所述石墨烯以及可膨胀石墨均匀分布于所述基材中，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.000005％～10％，所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的30％～200％。
优选的，所述基材为软性塑料或热塑性弹性体。
优选的，所述灭火材料的邵氏硬度值为45Ha～80HA。
优选的，所述灭火材料的的膨胀倍数大于15。
优选的，所述石墨烯的尺寸为100纳米～20微米。
优选的，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.0002％～10％。
优选的，所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的50％～200％。
与现有技术相比较，本发明提供的接线盒具有以下优点：
由于接线盒中填充有灭火材料，所述灭火材料包括石墨烯和可膨胀石墨，一方面，可膨胀石墨具有受热即可膨胀的特性，当接线盒中的线管着火时，热量传至灭火材料，该可膨胀石墨因遇热而可迅速膨胀，将接线盒内空间填满，而快速挤压火苗，最终可实现灭火；另一方面，石墨烯具有优异的热传导性能，所述石墨烯均匀分布于所述基材以及可膨胀石墨中，而可与所述可膨胀石墨形成一良好的网络结构，热量可通过石墨烯迅速传导，而可帮助所述可膨胀石墨快速受热而膨胀。另外，所述灭火材料在遇热之后，受热后的基材、石墨烯、膨胀后的可膨胀石墨三者会发生协同作用而形成一自支撑性结构。该自支撑性结构可形成一向线管方向的压力而进一步压灭火焰，从而实现优异快速的灭火效果。
所述接线盒具有自动灭火效果，可有效降低接线盒内电线过载短路走火所造成的损害，提高了其使用的安全性，也具有较大的社会经济效应。
附图说明
图1为本发明所述接线盒的结构示意图。
图2为图1所述接线盒使用时的结构示意图。
其中，图中1表示盒体；2表示线管位置；3表示灭火材料；4表示线管。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将对本发明提供的接线盒作进一步说明。
请参见图1，本发明提供一种接线盒。所述接线盒包括盒体1。该盒体1上设有线管位置2。在所述盒体1与线管位置2之间填充有灭火材料3。请参阅图2，所述线管位置2的设置目的是为了所述接线盒在使用时安装线管4用。所述线管位置2的数量不做限定，可为多个。
所述灭火材料3可设置于所述盒体1的底壁，也可设置于所述盒体1的侧壁。可通过一卡接结构或者直接黏贴等的方式将所述灭火材料3设置于所述盒体1。所述灭火材料3的数量不限，可为多个。本实施例中，所述灭火材料3的数量为4个，所述灭火材料3设于所述盒体1的底壁。
所述灭火材料3的材质偏软，以便于填充。所述灭火材料3的邵氏硬度值为45Ha～80HA。
所述灭火材料3包括基材、石墨烯和可膨胀石墨。所述石墨烯以及可膨胀石墨均匀分布于所述基材中。
所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.000005％～10％，优选为，0.0002％～10％。所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的30％～200％，优选为，50％～200％。
所述可膨胀石墨为通过物理或化学的手段在石墨的层间插入层间插入物如硫酸分子、水分子等，而仍可保持石墨层状结构。该可膨胀石墨在受热的情形下如150摄氏度以上，由于层间插入物分解或者汽化产生的膨胀力，这个膨张力远大于石墨的层间结合力，因而所述可膨胀石墨沿c轴方向膨胀数十倍到数百倍而形成蠕虫状结构。
所述可膨胀石墨可为自制或市售的粉状物质。本实施例中，所述可膨胀石墨为市售的粉状物质，所述可膨胀石墨的质量占所述基材的质量为100％。
所述石墨烯在所述灭火材料中所占的质量分数较小。所述石墨烯为比表面积较大、导热性能优异的碳材料，其与所述可膨胀石墨也均有良好的相容性。所述石墨烯的作用在于：提供一种传热的介质，而使石墨烯与可膨胀石墨形成一良好的导热网络，这也利于在灭火的过程中，受热后的基材、石墨烯与膨胀后的可膨胀石墨形成一自支撑结构。所述自支撑主要通过石墨烯、膨胀后的可膨胀石墨与基材之间存在的范德华力而实现。该多个石墨烯在灭火材料中呈无序排列。
当所述灭火材料遇热之后形成的自支撑性结构为非灰性物质，其区别于普通的稻草燃烧得到的灰烬。
所述石墨烯的结构不限，其包括石墨烯纳米片、石墨烯微米片、石墨烯纳米带、少层石墨烯(2-5层)、多层石墨烯(2-9层)、石墨烯量子点、化学改性石墨烯(氧化石墨烯、还原氧化石墨烯)以及这些石墨烯类材料的衍生物)。所述石墨烯的定义可参见文献“All inthe graphene family–A recommended nomenclature for two-dimensional carbonmaterials”。所述石墨烯还可以选自厚度≤20nm，更优选地，厚度≤10nm的材料。石墨烯的尺寸(即长度或宽度)不限，可为100纳米～20微米。在本实施例中，该石墨烯的厚度优选≤3nm，石墨烯越薄，柔韧性越好，越容易加工。所述石墨烯材料的的制备方法不限，采用本领域技术人员熟知的石墨烯产品或用常规的制备方法制备即可。石墨烯可以选自化学氧化法如Brodie法、Hummers法或Staudenmaier法中的任意一种方法制备的氧化石墨烯经热膨胀制得的石墨烯材料。也可以选用机械剥离、液相剥离或电化学剥离制备的石墨烯材料。同样本发明也可以使用氧化石墨烯或其他经化学改性的石墨烯材料。
本实施例中，所述石墨烯为市售的石墨烯粉，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.000005％。
所述基材为软性塑料或热塑性弹性体。具体的，所述软性塑料可为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。本实施例中，所述基材为聚氯乙烯软性塑料。
所述灭火材料还可包括其他助剂，如：交联剂、稳定剂、润滑剂、改性剂和增塑剂。所述稳定剂可为钙锌稳定剂，所述润滑剂可为石蜡。各组分的比例为：交联剂1～3重量份、稳定剂1～6重量份、润滑剂0.5～3重量份、改性剂0～20重量份、增塑剂0～12重量份。
所述灭火材料3的材料的制备方法如下：可将基材、石墨烯、可膨胀石墨以及其他助剂按比例称量，放入搅拌机，搅拌均匀后输送至捏合机在100℃～150℃下对其进行预塑化后进入挤塑机直接挤出成型。
所述灭火材料3遇热之后的膨胀系数大于15，优选的，膨胀系数大于30。相对于传统的不掺杂石墨烯的膨胀塑料(膨胀倍数7～15倍)，所述灭火材料3具有优异的遇热膨胀效果以及自动灭火效果。
所述灭火材料3的形状不限，可为长方体、正方体、不规则形状等。所述灭火材料3具有一定的尺寸。该尺寸可为直径、长度、厚度或者高度。所述灭火材料3的尺寸为0.1毫米～10毫米。优选的，所述灭火材料3的尺寸为3毫米～10毫米。
所述盒体1的材料以及形状不做限定，根据具体需要选择，在此不做赘述。
与现有技术相比较，本发明提供的接线盒具有以下优点：
由于接线盒中填充有灭火材料，所述灭火材料包括石墨烯和可膨胀石墨，一方面，可膨胀石墨具有受热即可膨胀的特性，当接线盒中的线管着火时，热量传至灭火材料，该可膨胀石墨因遇热而可迅速膨胀，将接线盒内空间填满，而快速挤压火苗，最终可实现灭火；另一方面，石墨烯具有优异的热传导性能，所述石墨烯均匀分布于所述基材以及可膨胀石墨中，而可与所述可膨胀石墨形成一良好的网络结构，热量可通过石墨烯迅速传导，而可帮助所述可膨胀石墨快速受热而膨胀。另外，所述灭火材料在遇热之后，受热后的基材、石墨烯、膨胀后的可膨胀石墨三者会发生协同作用而形成一自支撑性结构。该自支撑性结构可形成一向线管方向的压力而进一步压灭火焰，从而实现优异快速的灭火效果。
所述接线盒具有自动灭火效果，可有效降低接线盒内电线过载短路走火所造成的损害，提高了其使用的安全性，也具有较大的社会经济效应。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种接线盒，所述接线盒包括盒体，该盒体上设有线管位置，其特征在于，在所述盒体与线管位置之间填充有灭火材料，所述灭火材料包括基材、石墨烯和可膨胀石墨，所述石墨烯以及可膨胀石墨均匀分布于所述基材中，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.000005％～10％，所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的30％～200％，所述基材、石墨烯和可膨胀石墨受热后能够迅速膨胀且形成一自支撑结构，从而进行灭火。
2.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述基材为软性塑料或热塑性弹性体。
3.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述灭火材料的邵氏硬度值为45Ha～80HA。
4.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述灭火材料的的膨胀倍数大于15。
5.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述石墨烯的尺寸为100纳米～20微米。
6.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述石墨烯的质量为所述基材的质量的0.0002％～10％。
7.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述可膨胀石墨的质量为所述基材的质量的50％～200％。
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