CN107093497B - 一种防火阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防火阻燃电缆及其制备方法，属于电缆技术领域。所述的缆芯是由内部的导体以及依次覆盖于导体上的绝缘层和防火绝缘层所构成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物；所述的电缆中包含有至少一根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料，在阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层。本发明提供的防火阻燃电缆具有较好的阻燃性能，采用了多层复合结构以及改性的涂料成分，提高了电缆的耐撞击性和阻燃性。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火阻燃电缆及其制备方法，属于电缆技术领域。
背景技术
目前，电缆行业习惯将阻燃（ Fire Retardant）、无卤低烟（Low Smoke HalogenFree ，LSOH）或低卤低烟（Low Smoke Fume ，LSF）、耐火（Fire Resistant）等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。1.阻燃电缆（Flame Retardant）的特点是延缓火焰沿着电缆蔓延使火灾不致扩大。由于其成本较低，因此是防火电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆还是成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。2.无卤低烟阻燃电缆（LSOH）的特点是不仅具有优良的阻燃性能，而且构成低烟无卤电缆的材料不含卤素，燃烧时的腐蚀性和毒性较低，产生极少量的烟雾，从而减少了对人体、仪器及设备的损害，有利于发生火灾时的及时救援。无卤低烟阻燃电缆虽然具有优良阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度，但其机械和电气性能比普通电缆稍差。
CN101037583A公开一种用于船舶电缆贯穿沟道与洞口的防火密封填料及其制备方法，属耐火密封材料技术领域。本发明方法采用的原料组成成分及其重量百分含量如下：作为基料的高岭土10～20％，滑石粉5～10％，硅微粉30～50％；作为阻燃剂的氢氧化铝10～20％，水合硼酸锌5～10％，氢氧化镁10～20％；其中基料与阻燃剂的配比为1∶1～2.3∶1；另外还加入凝固剂硫酸钙、氯化钙、氯化镁和碳酸钠，其加入量为以基料和阻燃剂的总量100％为计算基准，另外再补充添加上述四种凝固剂各分别为20～4％。CN103740231A涉及一种水性膨胀型电缆用纳米防火涂料及其制备方法。水性膨胀型电缆用纳米防火涂料，其特征在于：它按重量份计含有20-40份的涂料基体、15-45份的纳米阻燃剂、2-10份的阻燃协效剂、5-10份的填料、1-5份的助剂和10-30份的水，所述纳米阻燃剂是对阻燃剂进行纳米化而获得，所述的阻燃剂包括可溶性铝盐、成炭催化剂、成炭剂和发泡剂组分；所述的阻燃协效剂为生物质电厂灰。
但是，上述的阻燃涂料在应用于带有内部填充材料的电缆时，由于涂层与填充材料在直接接触时，由于相容性不好，容易出现阻燃电缆的耐撞击性能不好的问题。
发明内容
本发明的目的是：解决采用了防火涂料的电缆存在的耐撞击性不好的问题，采用的是对涂层的成分进行改性，以提高涂层与填充料相容性来实现。
技术方案是：
一种防火阻燃电缆，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的导体以及依次覆盖于导体上的绝缘层和防火绝缘层所构成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物；所述的电缆中包含有至少一根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料，在阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层。
所述的导体是铜导线。
所述的防火绝缘层是由按照重量份计的聚乙烯30～50份、云母粉20～30份、氧化铝10～15份所组成。
所述的绝缘层的材料是聚乙烯。
所述的阻燃聚合物层是指含有无卤阻燃剂的丁晴橡胶。
所述的阻燃聚合物层是指含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶。
所述的填充材料是由按重量份计高岭土20～30份、滑石粉15～20份、钛酸钾晶须3～5份、氢氧化铝15～20份的所组成。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液50～60份、可溶性铝盐15～20份、成炭催化剂2～4份、成炭剂10～15份、改性可膨胀石墨5～7份、硅烷偶联剂2～3份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂2～3份。
所述的可溶性铝盐选自硝酸铝、偏铝酸钠、氯化铝中的一种或多种。
所述成炭催化剂选自聚磷酸铵、磷酸二氢铵、焦磷酸铵中的一种或多种。
所述成炭剂选自淀粉、三梨醇、季戊四醇中的一种或多种。
所述的硅烷偶联剂选自KH550或者KH570。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将20～25份双酚A环氧树脂、10～15份醚类溶剂、5～8份酯类溶剂混合后，升温至80～90℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.5～0.8份、1,3-丁二烯0.2～0.4份、丙烯酸环己基酯0.2～0.4份、丙烯酸丁酯0.5～1份、引发剂0.1～0.12份、磷酸酯1～1.5份、聚丙二醇1.2～1.5份的混合物，在80～90℃反应2～4h，降温至50～60℃后再反应1～2h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.7～1.8份，再加入水70～90份，高速分散后得到乳液。
所述的双酚A环氧树脂是指E-51环氧树脂。
所述的醚类溶剂是甲基异丁基酮。
所述的酯类溶剂是乙酸乙酯。
所述的磷酸酯是指PAM-200。
所述的聚丙二醇是指聚丙二醇1000。
引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰的一种或多种复配。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
所述的电缆的制备方法，包括如下步骤：
第1步，在导体的外部依次包覆绝缘层和防火绝缘层，构成缆芯；
第2步，在缆芯外部包覆填充材料之后，再在填充材料的外部涂覆阻燃涂层5，再在阻燃涂层的外部再包覆阻燃聚合物层。
有益效果
本发明提供的防火阻燃电缆具有较好的阻燃性能，采用了多层复合结构以及改性的涂料成分，提高了电缆的耐撞击性和阻燃性。
附图说明
图1是本发明提供的阻燃电缆的剖面结构图；
其中，1、导体；2、绝缘层；3、防火绝缘层；4、填充材料；5、阻燃涂层；6、阻燃聚合物层。
具体实施方式
实施例1
一种防火阻燃电缆，外径8.7mm，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的铜导线以及依次覆盖于导体上的绝缘层聚乙烯和防火绝缘层（由按照重量份计的聚乙烯30份、云母粉20份、氧化铝10份所组成）成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，厚度0.2mm，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物，厚度0.3mm；所述的电缆中包含有3根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，厚度0.3mm，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料（按重量份计高岭土20份、滑石粉15份、钛酸钾晶须3份、氢氧化铝15份的所组成）阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层（含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶）度2.9mm。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液50份、硝酸铝15份、聚磷酸铵2份、淀粉10份、改性可膨胀石墨5份、KH570硅烷偶联剂2份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂2份。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将20份E-51环氧树脂、10份甲基异丁基酮、5份乙酸乙酯混合后，升温至80℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.5份、1,3-丁二烯0.2份、丙烯酸环己基酯0.2份、丙烯酸丁酯0.5份、引发剂过硫酸铵0.1份、PAM-200磷酸酯1份、聚丙二醇1000 1.2份的混合物，在80℃反应2h，降温至50℃后再反应1h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.7份，再加入水70份，高速分散后得到乳液。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
实施例2
一种防火阻燃电缆，外径8.7mm，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的铜导线以及依次覆盖于导体上的绝缘层聚乙烯和防火绝缘层（由按照重量份计的聚乙烯50份、云母粉30份、氧化铝15份所组成）成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，厚度0.2mm，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物，厚度0.3mm；所述的电缆中包含有3根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，厚度0.3mm，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料（按重量份计高岭土30份、滑石粉20份、钛酸钾晶须5份、氢氧化铝20份的所组成）阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层（含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶）度2.9mm。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液60份、硝酸铝20份、聚磷酸铵4份、淀粉15份、改性可膨胀石墨7份、KH570硅烷偶联剂3份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂3份。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将25份E-51环氧树脂、15份甲基异丁基酮、8份乙酸乙酯混合后，升温至90℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.8份、1,3-丁二烯0.4份、丙烯酸环己基酯0.4份、丙烯酸丁酯1份、引发剂过硫酸铵0.12份、PAM-200磷酸酯1.5份、聚丙二醇1000 1.5份的混合物，在90℃反应4h，降温至60℃后再反应2h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺1.8份，再加入水90份，高速分散后得到乳液。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
实施例3
一种防火阻燃电缆，外径8.7mm，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的铜导线以及依次覆盖于导体上的绝缘层聚乙烯和防火绝缘层（由按照重量份计的聚乙烯4份、云母粉24份、氧化铝12份所组成）成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，厚度0.2mm，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物，厚度0.3mm；所述的电缆中包含有3根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，厚度0.3mm，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料（按重量份计高岭土24份、滑石粉18份、钛酸钾晶须4份、氢氧化铝16份的所组成）阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层（含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶）度2.9mm。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液55份、硝酸铝16份、聚磷酸铵3份、淀粉12份、改性可膨胀石墨6份、KH570硅烷偶联剂2份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂3份。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将22份E-51环氧树脂、12份甲基异丁基酮、6份乙酸乙酯混合后，升温至85℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.6份、1,3-丁二烯0.3份、丙烯酸环己基酯0.3份、丙烯酸丁酯0.6份、引发剂过硫酸铵0.11份、PAM-200磷酸酯1.2份、聚丙二醇1000 1.3份的混合物，在85℃反应3h，降温至55℃后再反应1.5h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.8份，再加入水80份，高速分散后得到乳液。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
对照例1
与实施例3的区别在于：环氧树脂未经过聚丙二醇改性。
一种防火阻燃电缆，外径8.7mm，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的铜导线以及依次覆盖于导体上的绝缘层聚乙烯和防火绝缘层（由按照重量份计的聚乙烯4份、云母粉24份、氧化铝12份所组成）成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，厚度0.2mm，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物，厚度0.3mm；所述的电缆中包含有3根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，厚度0.3mm，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料（按重量份计高岭土24份、滑石粉18份、钛酸钾晶须4份、氢氧化铝16份的所组成）阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层（含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶）度2.9mm。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液55份、硝酸铝16份、聚磷酸铵3份、淀粉12份、改性可膨胀石墨6份、KH570硅烷偶联剂2份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂3份。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将22份E-51环氧树脂、12份甲基异丁基酮、6份乙酸乙酯混合后，升温至85℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.6份、1,3-丁二烯0.3份、丙烯酸环己基酯0.3份、丙烯酸丁酯0.6份、引发剂过硫酸铵0.11份、聚丙二醇1000 1.3份的混合物，在85℃反应3h，降温至55℃后再反应1.5h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.8份，再加入水80份，高速分散后得到乳液。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
对照例2
与实施例3的区别在于：膨胀石墨未经过十六烷基三甲基溴化铵改性。
一种防火阻燃电缆，外径8.7mm，包括有缆芯，所述的缆芯是由内部的铜导线以及依次覆盖于导体上的绝缘层聚乙烯和防火绝缘层（由按照重量份计的聚乙烯4份、云母粉24份、氧化铝12份所组成）成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，厚度0.2mm，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物，厚度0.3mm；所述的电缆中包含有3根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，厚度0.3mm，在缆芯与绝缘涂层设有填充材料（按重量份计高岭土24份、滑石粉18份、钛酸钾晶须4份、氢氧化铝16份的所组成）阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层（含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶）度2.9mm。
所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液55份、硝酸铝16份、聚磷酸铵3份、淀粉12份、改性可膨胀石墨6份、KH570硅烷偶联剂2份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂3份。
所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：
S1，按重量份计，将22份E-51环氧树脂、12份甲基异丁基酮、6份乙酸乙酯混合后，升温至85℃预热；
S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.6份、1,3-丁二烯0.3份、丙烯酸环己基酯0.3份、丙烯酸丁酯0.6份、引发剂过硫酸铵0.11份、PAM-200磷酸酯1.2份、聚丙二醇1000 1.3份的混合物，在85℃反应3h，降温至55℃后再反应1.5h；
S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.8份，再加入水80份，高速分散后得到乳液。
所述的改性膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：
第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；
第2步，按重量份计，将3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；
第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性膨胀石墨。
试验1 耐火试验
按照GB/T 19216.21-2003/IEC60331-21：1999进行测试，测试条件如下：
1.喷灯名称：长度至少为400mm的管状气体燃烧器。
2.燃料：丙烷
3.火焰温度：950±40℃
4.试验时间：3小时
测试步骤：
按照上述标准要求的装置进行下列试验：
1.试样制备：长1200mm的电线电缆，两段露出100mm导体，制成试验电缆。
2.把试样安装在夹子和支架上，相对试样调节喷灯到正确的位置。
3.点燃喷灯，调节丙烷和空气流量；打开电源开关，调节电压到0.6/1.0千伏。
4.按照给定的供火时间持续进行，之后应熄灭火焰。但应对电缆试样继续供电15分钟，即总的试验时间应为供火时间加上15分钟的冷却时间。
合格判据：
1.保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开。
2.导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经过测试，实施例和对照例的电缆都合格。
试验2 耐撞击试验1
按照英国标准BS6387:1994进行测试，测试条件如下：
1.喷灯名称:长度至少400mm的管状气体燃烧器。
2.燃料：丙烷
3.火焰温度：950±40℃
测试步骤：
1.试样制备：长1200mm的电线电缆，两段露出100mm导体，制成试验电缆。
2.将试样安装在试验梯架之上，按照上述标准调节燃烧器，使此相对于试样呈正确位置。
3.接通电流，把相电压调节到额定电压值450/750伏。
4.启动冲击装置，点燃燃烧器。
5.继续试验15分钟。
合格判据：
1.保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开。
2.导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经过测试，实施例和对照例2的电缆均合格，对照例1的电缆在敲击10分钟后，熔断器熔断，不合格。
试验3 耐撞击试验2
按照IEC60331-31:2002进行测试，测试条件如下：
1.喷灯名称:长度至少400mm的管状气体燃烧器。
2.燃料：丙烷
3.火焰温度：750±40℃
测试步骤：
1.试样制备：长1200mm的电线电缆，两段露出100mm导体，制成试验电缆。
2.将试样安装在试验梯架之上，按照上述标准调节燃烧器，使此相对于试样呈正确位置。
3.采用2A的熔断器或具有等价特性的断路器，将每相导体与变压器输出端的一相连接。
4.点燃燃烧器，调节丙烷和空气流量。
5.在点燃燃烧器后，立即启动冲击发生设施，启动试验周期计时器，在启动5分钟±10秒后，以及之后每隔5分钟±10秒，冲击发生设施应撞击电缆，在每次撞击后，撞击棒应在撞击20秒内，从试验梯架上提升。
6.在试验计时器启动后，立即接通电源，调节电压到0.6/1.0千伏。
合格判据：
1.保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开。
2.导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经过测试，实施例和对照例1的电缆均合格，对照例2的电缆在敲击5分钟后，熔断器熔断，不合格。
以上试验可以看出，本发明提供的电缆具有较好的阻燃、耐撞击性能。实施例3相对于对照例1，通过对环氧树脂乳液进行改性，有效地提高了涂层与填充材料的相容性，使耐撞击性能得到提高；实施例3相对于对照例2，通过对可膨胀石墨进行改性，可以有效地促进电缆在燃烧过程的抗撞击性能。
Claims (6)
1.一种防火阻燃电缆，包括有缆芯，其特征在于，所述的缆芯是由内部的导体以及依次覆盖于导体上的绝缘层和防火绝缘层所构成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物；所述的电缆中包含有至少一根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，在缆芯与阻燃涂层设有填充材料，在阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层；
所述的导体是铜导线；所述的防火绝缘层是由按照重量份计的聚乙烯30～50份、云母粉20～30份、氧化铝10～15份所组成；所述的绝缘层的材料是聚乙烯；所述的阻燃聚合物层是指含有无卤阻燃剂的丁晴橡胶；所述的阻燃聚合物层是指含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶；
所述的填充材料是由按重量份计高岭土20～30份、滑石粉15～20份、钛酸钾晶须3～5份、氢氧化铝15～20份的所组成；所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液50～60份、可溶性铝盐15～20份、成炭催化剂2～4份、成炭剂10～15份、改性可膨胀石墨5～7份、硅烷偶联剂2～3份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂2～3份。
2.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的可溶性铝盐选自硝酸铝、偏铝酸钠、氯化铝中的一种或多种；所述成炭催化剂选自聚磷酸铵、磷酸二氢铵、焦磷酸铵中的一种或多种；所述成炭剂选自淀粉、三梨醇、季戊四醇中的一种或多种；所述的硅烷偶联剂选自KH550或者KH570。
3.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：S1，按重量份计，将20～25份双酚A环氧树脂、10～15份醚类溶剂、5～8份酯类溶剂混合后，升温至80～90℃预热；S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.5～0.8份、1,3-丁二烯0.2～0.4份、丙烯酸环己基酯0.2～0.4份、丙烯酸丁酯0.5～1份、引发剂0.1～0.12份、磷酸酯1～1.5份、聚丙二醇1.2～1.5份的混合物，在80～90℃反应2～4h，降温至50～60℃后再反应1～2h；S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.7～1.8份，再加入水70～90份，高速分散后得到乳液。
4.根据权利要求3所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的双酚A环氧树脂是指E-51环氧树脂；所述的醚类溶剂是甲基异丁基酮；所述的酯类溶剂是乙酸乙酯；所述的磷酸酯是指PAM-200；所述的聚丙二醇是指聚丙二醇1000；引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰的一种或多种复配。
5.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的改性可膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m2的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性可膨胀石墨。
6.权利要求1所述的电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，在导体（1）的外部依次包覆绝缘层（2）和防火绝缘层（3），构成缆芯；第2步，在缆芯外部包覆填充材料（4）之后，再在填充材料（4）的外部涂覆阻燃涂层（5），再在阻燃涂层（5）的外部再包覆阻燃聚合物层。
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