CN107492410A - 一种低卤耐高温电缆 - Google Patents

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    • H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame

Abstract

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。本发明的电缆具有耐高温性能、阻燃性能强和寿命长的优点。

Description

一种低卤耐高温电缆
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种低卤耐高温电缆。
背景技术
在无数重大火灾案例的警示下，地铁、高层建筑、商场、剧院、发电站、化学工厂、城市广场等场合更倾向于选择具有低烟、无卤、阻燃特性的电线电缆，当火灾发生时，低烟无卤阻燃电缆火焰蔓延速度慢、烟浓度低、可见度高、有害气体释放量小，便于人员撤离。
电线电缆行业的不断发展进步，推动了低烟无卤材料在电缆中的广泛应用，随着低烟无卤材料使用量的加大，低烟无卤材料在加工过程中的问题也在不断凸显。
授权公告日2016年7月13日，授权公告号CN103788530B的中国发明专利，公开了一一种超高压电缆用低烟低卤阻燃绝缘级PVC护套料及其制备，本发明的超高压电缆用低烟低卤阻燃绝缘级PVC护套料包括如下重量份的各组分：PVC树脂100份；增塑剂a10-20份；煅烧陶土10-15份；阻燃剂a 1-3份；色素碳黑1-2份；阻燃剂b 2-8份；热稳定剂2-5份；增塑剂b5-10份；抗氧剂0.1-0.2份；阻燃协效剂1-2份；聚乙烯蜡0.2-0.4份；润滑剂0.5-1份；增塑剂c 10-20份；环烷酸金属盐1-2份；辣椒素0.5-5份；消烟剂5-10份。
授权公告日为2016年7月6日，授权公告号CN103426541B的中国发明专利，公开了一种低烟低卤阻燃电力电缆，其包括三根绝缘电线芯，所述绝缘电线芯由铜导电线芯和包覆的交联聚乙烯绝缘层以及聚烯烃内护套，所述聚烯烃内护套为无卤阻燃型或低卤阻燃型；所述绝缘电线芯之间填充有低卤阻燃填充材料，并且所述低卤阻燃填充材料外包覆有无卤阻燃包带。
上述两篇专利公开的电缆具有阻燃作用，但其阻燃效果并不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃效果好、长寿命的低卤耐高温电缆。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料外表面覆盖有外护套层。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚12～25份、三聚氰胺-C0-甲醛8～17份、丙二醇单甲醚乙酸酯30～50份和聚氯乙烯树脂10～36份。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述内护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂15～32份、邻苯二甲酸二辛酯25～38份、环氧大豆油8～15份、钙锌复合稳定剂5～8份、丙二醇单甲醚乙酸酯15～37份、二盐基亚磷酸铅12～29份、环烷油11～30份和月桂酸锌6～13份。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯16～35份、四氟乙烯12～40份、环氧树脂30～50份、乙基叔丁基醚20～39份、氧化锌3～7份、氢氧化镁2～5份和聚乙烯40～60份。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述绝缘层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为130～150℃、时间为10～30分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述内护套层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为140～145℃、时间为20～35分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
在本发明提供的低卤耐高温电缆中，优选地，所述外护套层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为120～145℃、时间为20～35分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
采用上述技术方案，由于原料和配比使用合理，提高了电缆的耐高温性能和阻燃性能，延长了电缆的使用寿命。在使用的原料中乙基叔丁基醚和丙二酸二乙酯对延长外护套层的寿命具有增效协同作用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供了一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。
绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚12份、三聚氰胺-C0-甲醛17份、丙二醇单甲醚乙酸酯30份和聚氯乙烯树脂10份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为150℃、时间为10分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在170℃，即得。
护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂32份、邻苯二甲酸二辛酯38份、环氧大豆油8份、钙锌复合稳定剂8份、丙二醇单甲醚乙酸酯15份、二盐基亚磷酸铅12份、环烷油11份和月桂酸锌13份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为145℃、时间为20分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150℃，即得。
外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯16份、四氟乙烯40份、环氧树脂50份、乙基叔丁基醚20份、氧化锌3份、氢氧化镁2份和聚乙烯60份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为145℃、时间为20分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在170℃，即得。
实施例2
本实施例提供了一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。
绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚24份、三聚氰胺-C0-甲醛8份、丙二醇单甲醚乙酸酯50份和聚氯乙烯树脂35份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为150℃、时间为30分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150℃，即得。
护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂15份、邻苯二甲酸二辛酯26份、环氧大豆油15份、钙锌复合稳定剂5份、丙二醇单甲醚乙酸酯35份、二盐基亚磷酸铅28份、环烷油30份和月桂酸锌6份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为140℃、时间为34分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在170℃，即得。
外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯35份、四氟乙烯15份、环氧树脂32份、乙基叔丁基醚35份、氧化锌7份、氢氧化镁5份和聚乙烯43份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为125℃、时间为35分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150℃，即得。
实施例3
本实施例提供了一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。
绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚19份、三聚氰胺-C0-甲醛12份、丙二醇单甲醚乙酸酯40份和聚氯乙烯树脂25份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为140℃、时间为25分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在163℃，即得。
护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂28份、邻苯二甲酸二辛酯26份、环氧大豆油12份、钙锌复合稳定剂7份、丙二醇单甲醚乙酸酯27份、二盐基亚磷酸铅18份、环烷油20份和月桂酸锌11份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为143℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在160℃，即得。
外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯26份、四氟乙烯31份、环氧树脂45份、乙基叔丁基醚28份、氧化锌5份、氢氧化镁3份和聚乙烯55份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为135℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在165℃，即得。
实施例4
本实施例提供了一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。
绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚15份、三聚氰胺-C0-甲醛10份、丙二醇单甲醚乙酸酯40份和聚氯乙烯树脂30份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为135℃、时间为27分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在155℃，即得。
护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂15份、邻苯二甲酸二辛酯30份、环氧大豆油15份、钙锌复合稳定剂5份、丙二醇单甲醚乙酸酯35份、二盐基亚磷酸铅15份、环烷油28份和月桂酸锌7份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为143℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在160℃，即得。
外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯26份、四氟乙烯31份、环氧树脂45份、氧化锌5份、氢氧化镁3份和聚乙烯55份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为135℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在165℃，即得。
实施例5
本实施例提供了一种低卤耐高温电缆，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料覆盖有外护套层。
绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚23份、三聚氰胺-C0-甲醛15份、丙二醇单甲醚乙酸酯40份和聚氯乙烯树脂13份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为145℃、时间为27分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在155℃，即得。
护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂17份、邻苯二甲酸二辛酯30份、环氧大豆油11份、钙锌复合稳定剂5份、丙二醇单甲醚乙酸酯35份、二盐基亚磷酸铅18份、环烷油28份和月桂酸锌7份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为143℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在160℃，即得。
外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：四氟乙烯31份、环氧树脂45份、乙基叔丁基醚20～3928份、氧化锌5份、氢氧化镁3份和聚乙烯55份。其制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为135℃、时间为28分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在152℃，即得。
试验例
按GB/T2951.11、GB/T2951.12、GB/T2951.21对各实施例所得的电缆的外护套层进行性能测试，试验结果见表1。
表1.性能测试结果数据
由上表可以看出，实施例1至3所得的外护套层的抗张强度和断裂伸长率在老化前后没有明显的差距。而实施例4和5的抗张强度和断裂伸长率在老化后具有显著的变化，抗张强度和断裂伸长率都显著降低。在实施例4中外护套的组成原料减少了乙基叔丁基醚，实施例5中外护套的组成原料减少了丙二酸二乙酯，因此乙基叔丁基醚和丙二酸二乙酯对延长外护套层的寿命具有增效协同作用。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低卤耐高温电缆，其特征在于，包括4个铜导线芯，所述铜导线芯外覆有绝缘层，所述绝缘层的外侧覆有内屏蔽层，所述内屏蔽层外侧覆有半导硅橡胶，在4个铜导线芯的半导硅橡胶外包覆有内护套层，所述内护套层的外表面覆盖有外屏蔽层，所述外屏蔽层的外表面覆盖有低卤阻燃填充材料，所述低卤阻燃填充材料外表面覆盖有外护套层。
2.根据权利要求1所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述绝缘层采用包括如下重量份数的原料制成：4-乙烯基苯酚12～25份、三聚氰胺-C0-甲醛8～17份、丙二醇单甲醚乙酸酯30～50份和聚氯乙烯树脂10～36份。
3.根据权利要求1所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述内护套层采用包括如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂15～32份、邻苯二甲酸二辛酯25～38份、环氧大豆油8～15份、钙锌复合稳定剂5～8份、丙二醇单甲醚乙酸酯15～37份、二盐基亚磷酸铅12～29份、环烷油11～30份和月桂酸锌6～13份。
4.根据权利要求1所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述外护套层采用包括如下重量份数的原料制成：丙二酸二乙酯16～35份、四氟乙烯12～40份、环氧树脂30～50份、乙基叔丁基醚20～39份、氧化锌3～7份、氢氧化镁2～5份和聚乙烯40～60份。
5.根据权利要求2所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述绝缘层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取4-乙烯基苯酚、丙二醇单甲醚乙酸酯和聚氯乙烯树脂投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的三聚氰胺-C0-甲醛投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为130～150℃、时间为10～30分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
6.根据权利要求3所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述内护套层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和丙二醇单甲醚乙酸酯投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的钙锌复合稳定剂、二盐基亚磷酸铅、环烷油和月桂酸锌投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为140～145℃、时间为20～35分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
7.根据权利要求4所述的低卤耐高温电缆，其特征在于，所述外护套层的制备包括如下步骤：
S1、按重量份数称取聚乙烯、四氟乙烯、环氧树脂和乙基叔丁基醚投入研磨机中研磨成浆状料；
S2、将浆状料和按重量份数称取的丙二酸二乙酯、氧化锌和氢氧化镁投入高速捏合机中加热搅拌，控制温度为120～145℃、时间为20～35分钟；
S3、将步骤S2中所得原料加入双螺杆造料机进行挤出造料，温度控制在150～170℃，即得。
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