CN106409416A - 一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺 - Google Patents

一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，包括至少一个电缆芯，所有的电缆芯形成一股电缆总芯，并包覆在低烟无卤阻燃护套内，所述的电缆芯由导体、XLPE绝缘层、耐火层、无卤阻燃绝缘层组成，所述的导体包覆在XLPE绝缘层内，所述的XLPE绝缘层外包覆有耐火层，所述的耐火层外周包覆有无卤阻燃绝缘层，所述的电缆总芯外螺旋缠绕有低烟无卤阻燃带，所述的低烟无卤阻燃带包覆于低烟无卤阻燃护套内，还提供了一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺。本发明提供的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，无有害气体及腐蚀性气体产生、发烟量少、具有高绝缘高阻燃效果、符合RoHS标准，具有较高的环保性能。

Description

一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺
【技术领域】
本发明涉及电线电缆的技术领域，特别涉及一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺。
【背景技术】
电线电缆引起的火灾不容忽视，尤其是电缆燃烧时产生的大量有毒有害的气体,是造成人员死亡、设备受损及由于烟雾严重而使人员不能及时撤离的主要原因。在许多大型的公共场合发生火灾事故中，大多数人员死亡的原因是吸入电线电缆(高聚物)在燃烧时释放出的腐蚀性和有毒的浓烟气体而窒息。对电线电缆料进行阻燃及低烟处理已经被公认为从根本上防止和减少火灾发生，减少人名生命和财产损失的重要举措。低烟无卤电缆料是阻燃型电线电缆的绝缘及护套关键性材料，阻燃剂的有效利用可以使料燃烧分解无毒、低烟和减少毒腐蚀性气体，且能延缓温度的上升，从而起到阻止燃烧效果。低烟无卤电缆料质量损失速率低、释热速度慢，有毒气体释放量少，从而为疏散人员和抢救财物赢得更长的时间。因此，添加无卤、高效、低烟、低毒新型阻燃剂应是当今阻燃型电线电缆成为确保人民生命及财产免遭火灾吞噬的必要手段。
电线电缆是传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。电缆通常由传输电力或电信号的缆芯和起到保护、绝缘作用的护套组成。只含有一条缆芯而且直径较细的电缆通常被称为电线。也有些电线没有绝缘护套，被称为裸线。电缆中的缆芯由导电性能良好的金属材料制成，通常使用铜(导电性能良好)或铝(成本较低)。用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品。为了提高电线电缆的安全性能，有必要提出一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线及其制备工艺，其旨在解决现有技术中电线电缆的安全性较低、阻燃效果较弱，且燃烧时易产生有毒有害气体的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，包括至少一个电缆芯，所有的电缆芯形成一股电缆总芯，并包覆在低烟无卤阻燃护套内，所述的电缆芯由导体、XLPE绝缘层、耐火层、无卤阻燃绝缘层组成，所述的导体包覆在XLPE绝缘层内，所述的XLPE绝缘层外包覆有耐火层，所述的耐火层外周包覆有无卤阻燃绝缘层，所述的电缆总芯外螺旋缠绕有低烟无卤阻燃带，所述的低烟无卤阻燃带包覆于低烟无卤阻燃护套内。
作为优选，所述的XLPE绝缘层的厚度为无卤阻燃绝缘层厚度的1％～10％。
作为优选，所述的耐火层为云母带，螺旋缠绕于XLPE绝缘层的外周，且相邻螺旋之间没有空隙。
作为优选，所述的低烟无卤阻燃带的相邻螺旋之间没有空隙。
一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺，包括如下步骤：
1)、将铜单丝拉制、退火，获得导体；
2)、将以下质量份数的原料共混：硅烷交联聚乙烯绝缘料65～105份、阻燃剂15～35份、助剂0.1～1份；
3)、原料混合均匀后通过螺杆挤出机挤出，并在70～90℃的温水中进行硅烷交联，使网状结构的XLPE绝缘层包覆在导体上；
4)、将云母带螺旋缠绕于XLPE绝缘层上，并且相邻螺旋之间无间隙；
5)、将无卤阻燃绝缘料通过螺杆挤出机挤出，包覆云母带，形成电缆芯；
6)、将一个或者多个电缆芯形成一股电缆总芯，并通过低烟无卤阻燃带进行螺旋缠绕包覆；
7)、将低烟无卤阻燃护套料通过螺杆挤出机挤出，包覆低烟无卤阻燃带，得到高阻燃耐火低烟无卤电缆电线。
作为优选，所述的步骤2)中阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁的混合物，所述的助剂为有机硅助剂。
作为优选，所述的步骤3)中螺杆挤出机的机筒分为5个加热区，各区的温度为：1区95～105℃、2区120～130℃、3区140～147℃、4区148～152℃、5区153～158℃，所述的螺杆挤出机的机头温度为158～162℃，模口温度为162～165℃。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，不含卤素，燃烧时无有害气体及腐蚀性气体产生；燃烧时发烟量少，透光率高，可是距离远，不熟悉现场人员有更多的逃生机会；优良绝缘电阻性能和阻燃性能，XLPE绝缘层、无卤阻燃绝缘层、低烟无卤阻燃带、无卤阻燃绝缘层及低烟无卤阻燃护套均具有阻燃功能，达到高阻燃的效果，且耐火云母带层的设置使得电线电缆具有耐火耐高温的性能，且不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚这六种限用物质，不含环境激素，符合RoHS标准，不污染土壤，可以重复利用或非废弃处理时不对环境产生危害，具有较高的环保性能。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明实施例一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的结构示意图。
图中：1-电缆芯、11-导体、12-XLPE绝缘层、13-耐火层、14-无卤阻燃绝缘层、2-低烟无卤阻燃带、3-低烟无卤阻燃护套。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1，本发明实施例提供一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，包括至少一个电缆芯1，所有的电缆芯1形成一股电缆总芯，并包覆在低烟无卤阻燃护套3内，所述的电缆芯1由导体11、XLPE绝缘层12、耐火层13、无卤阻燃绝缘层14组成，所述的导体11包覆在XLPE绝缘层12内，所述的XLPE绝缘层12外包覆有耐火层13，所述的耐火层13外周包覆有无卤阻燃绝缘层14，所述的电缆总芯外螺旋缠绕有低烟无卤阻燃带2，所述的低烟无卤阻燃带2包覆于低烟无卤阻燃护套3内。
其中，所述的XLPE绝缘层12的厚度为无卤阻燃绝缘层14厚度的1％～10％。
进一步地，所述的耐火层13为云母带，螺旋缠绕于XLPE绝缘层12的外周，且相邻螺旋之间没有空隙，所述的低烟无卤阻燃带2的相邻螺旋之间没有空隙。
本实施例还提供一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺，包括如下步骤：
1)、将铜单丝拉制、退火，获得导体11。
2)、将以下质量份数的原料共混：硅烷交联聚乙烯绝缘料65～105份、阻燃剂15～35份、助剂0.1～1份。
其中，阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁的混合物，所述的助剂为有机硅助剂。
3)、原料混合均匀后通过螺杆挤出机挤出，并在70～90℃的温水中进行硅烷交联，使网状结构的XLPE绝缘层12包覆在导体11上。
其中，螺杆挤出机的机筒分为5个加热区，各区的温度为：1区95～105℃、2区120～130℃、3区140～147℃、4区148～152℃、5区153～158℃，所述的螺杆挤出机的机头温度为158～162℃，模口温度为162～165℃。
4)、将云母带螺旋缠绕于XLPE绝缘层12上，并且相邻螺旋之间无间隙；
5)、将无卤阻燃绝缘料通过螺杆挤出机挤出，包覆云母带，形成电缆芯1。
6)、将一个或者多个电缆芯1形成一股电缆总芯，并通过低烟无卤阻燃带2进行螺旋缠绕包覆。
7)、将低烟无卤阻燃护套料通过螺杆挤出机挤出，包覆低烟无卤阻燃带2，得到高阻燃耐火低烟无卤电缆电线。
经一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺制得的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，采用ICP-OES测试仪器对电缆电线进行铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)测试，采用UV-VIS测试仪器对电缆电线进行六价铬(Cr(VI))测试，采用GC-MS测试仪器对电缆电线进行多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)测试，电缆电线中未检出铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr(VI))、一溴联苯、二溴联苯、三溴联苯、四溴联苯、五溴联苯、六溴联苯、七溴联苯、八溴联苯、九溴联苯、十溴联苯、一溴二苯醚、二溴二苯醚、三溴二苯醚、四溴二苯醚、五溴二苯醚、六溴二苯醚、七溴二苯醚、八溴二苯醚、九溴二苯醚和十溴二苯醚有害物质，符合RoSH标准，且不含卤素，燃烧时无有害气体及腐蚀性气体产生；燃烧时发烟量少，透光率高，可是距离远，不熟悉现场人员有更多的逃生机会，具有高阻燃高绝缘的效果，且耐火云母带层的设置使得电线电缆具有耐火耐高温的性能，不含环境激素，不污染土壤，可以重复利用或非废弃处理时不对环境产生危害，具有较高的环保性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，包括至少一个电缆芯(1)，所有的电缆芯(1)形成一股电缆总芯，并包覆在低烟无卤阻燃护套(3)内，其特征在于：所述的电缆芯(1)由导体(11)、XLPE绝缘层(12)、耐火层(13)、无卤阻燃绝缘层(14)组成，所述的导体(11)包覆在XLPE绝缘层(12)内，所述的XLPE绝缘层(12)外包覆有耐火层(13)，所述的耐火层(13)外周包覆有无卤阻燃绝缘层(14)，所述的电缆总芯外螺旋缠绕有低烟无卤阻燃带(2)，所述的低烟无卤阻燃带(2)包覆于低烟无卤阻燃护套(3)内。
2.如权利要求1所述的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，其特征在于：所述的XLPE绝缘层(12)的厚度为无卤阻燃绝缘层(14)厚度的1％～10％。
3.如权利要求1所述的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，其特征在于：所述的耐火层(13)为云母带，螺旋缠绕于XLPE绝缘层(12)的外周，且相邻螺旋之间没有空隙。
4.如权利要求1所述的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线，其特征在于：所述的低烟无卤阻燃带(2)的相邻螺旋之间没有空隙。
5.一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)、将铜单丝拉制、退火，获得导体(11)；
2)、将以下质量份数的原料共混：硅烷交联聚乙烯绝缘料65～105份、阻燃剂15～35份、助剂0.1～1份；
3)、原料混合均匀后通过螺杆挤出机挤出，并在70～90℃的温水中进行硅烷交联，使网状结构的XLPE绝缘层(12)包覆在导体(11)上；
4)、将云母带螺旋缠绕于XLPE绝缘层(12)上，并且相邻螺旋之间无间隙；
5)、将无卤阻燃绝缘料通过螺杆挤出机挤出，包覆云母带，形成电缆芯(1)；
6)、将一个或者多个电缆芯(1)形成一股电缆总芯，并通过低烟无卤阻燃带(2)进行螺旋缠绕包覆；
7)、将低烟无卤阻燃护套料通过螺杆挤出机挤出，包覆低烟无卤阻燃带(2)，得到高阻燃耐火低烟无卤电缆电线。
6.如权利要求5所述的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺，其特征在于：所述的步骤2)中阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁的混合物，所述的助剂为有机硅助剂。
7.如权利要求5所述的一种高阻燃耐火低烟无卤电缆电线的制备工艺，其特征在于：所述的步骤3)中螺杆挤出机的机筒分为5个加热区，各区的温度为：
1区95～105℃、2区120～130℃、3区140～147℃、4区148～152℃、5区153～158℃，所述的螺杆挤出机的机头温度为158～162℃，模口温度为162～165℃。
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