CN107603200B

CN107603200B - 一种防火防凝露组料及其制备方法

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Publication number: CN107603200B
Application number: CN201710958584.7A
Authority: CN
Inventors: 钱双双; 禇文超; 蔺强; 燕飞
Original assignee: Zhejiang Yidian Electric Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yidian Electric Co ltd
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: CN107603200A

Abstract

本发明属于电缆布设设备技术领域，具体涉及一种防火防凝露组料及其制备方法。防火防凝露组料由质量比为1:1:(0.5～1)的A组分、B组分和C组分组成，其中A组分包括聚醚多元醇、一氟二氯乙烷、磷酸三酯和有机硅油，B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，C组分包括膨胀石墨和聚磷酸铵。其制备方法包括如下步骤：(1)将聚醚多元醇、一氟二氯乙烷、磷酸三酯和有机硅油混合均匀形成A组分；(2)将膨胀石墨和聚磷酸铵混合均匀形成C组分；以及将所述A组分、C组分和多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀的步骤。本发明提供的防火防凝露组料发泡倍率高，在密封较长的空隙时，密封材料用量少。

Description

一种防火防凝露组料及其制备方法

技术领域

本发明属于电缆布设设备技术领域，具体涉及一种防火防凝露组料及其制备方法。

背景技术

空气是由干空气、水汽和尘埃三部分组成。温度越高，空气中能包含的水汽越多，饱和湿度越大。如果湿度不变，当温度低至一定值后，水蒸气的分压力达到所对应温度的饱和压力，空气中的水汽就达到饱和。如果温度进一步降低，水汽就会从空气中冷凝析出形成露滴。此现象即为“凝露”。

电缆或管线穿过墙体、户外高低压开关柜、箱式变电站、电缆分支箱等物体之后，电缆或管线与墙体、开关柜底板、箱式变压站底板、电缆分支箱底板等物体之间和多根电缆或管线之间会留下细小的缝隙，这些细小的缝隙一般难以实现很好的封堵，进而使水、火、小动物及异物进入电力设备内。其中水进入电力设备内会形成凝露，导致开关转动机构的锈蚀和卡阻，造成柜体的绝缘程度下降，甚至是闪络，严重影响设备的运行。

常见的防火防凝露方式有：在电力设备内安装温湿度控制器或智能除湿装置，采用防火泥或有机材料对电缆或管线与电力设备形成的空隙进行封堵。针对南方潮湿多雨的情况，温湿度控制器由于除温效果较差，根本无法解决凝露问题，而且智能除湿装置也会因长时间的抽湿工作，除湿效果降低，传统的防火泥价格低，容易固化开裂，固定密封持久性差，相对上述防火防凝露方式，采用有机材料进行封堵处理具有较好的效果，成为人们普遍采取的实施方式。

例如中国专利CN107023717A公开了一种电缆或管线贯穿结构体的密封封堵方法，其包括的高分子发泡树脂由A组分、B组分和C组分构成，其中A组分包括聚异氰酸酯和多异氰酸酯，B组分包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、有机表面活性剂、催化剂和水，C组分包括固体阻燃剂和无机填料，其通过将高分子发泡树脂浇注在电缆或管线周围，通过高分子发泡树脂的流动、发泡和固化达到密封效果，但其发泡倍率仅能达到3-7倍，当电缆或管线与电力设备间细小缝隙内的纵向长度较大时，需要配置较多的原料进行密封。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中用于电力设备防火防密封的有机材料发泡倍率的缺陷，从而提供一种发泡倍率高的防火防凝露组料及其制备方法，从而在密封较长的空隙时，降低密封材料的用量。

本发明的技术方案如下：

一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:(0.5～1)的A组分、B组分和 C组分组成，其中：A组分，按所述A组分的总质量计，包括聚醚多元醇 50％～80％、一氟二氯乙烷5％～25％、磷酸三酯5％～25％和有机硅油 0.1％～1％；所述B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；C组分，按所述C 组分的总质量计，包括膨胀石墨55％～75％和聚磷酸铵25％～45％。

所述A组分还包括二甲基苄胺0.1％～0.8％。

所述A组分还包括水0.7％～0.9％。

所述聚醚多元醇为为官能度为2，数均分子量大于等于1000的聚醚多元醇。

所述聚磷酸铵为聚合度大于等于1000的聚磷酸铵。

所述A、B、C三种组分的比例为1:1:1。

制备上述防火防凝露组料的方法，该方法包括如下步骤：(1)将聚醚多元醇、一氟二氯乙烷、磷酸三酯和有机硅油混合均匀形成A组分；(2) 将膨胀石墨和聚磷酸铵混合均匀形成C组分。

还包括将所述A组分、C组分和多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀的步骤。

所述混合均匀的步骤中混合时间不超过2分钟。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的防火防凝露组料，由质量比为1:1:(0.5～1)的A组分、B组分和C组分组成，A组分包括聚醚多元醇、一氟二氯乙烷、磷酸三酯和有机硅油，B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，C组分包括膨胀石墨和聚磷酸铵，其中多亚甲基多苯基多异氰酸酯分子中的异氰酸根基团和聚醚多元醇上的羟基发生反应，产生的气体被封存于固化后的体系中，形成泡孔；一氟二氯乙烷依靠化学反应产生的热量使温度上升至其沸点以上，形成气体产生泡孔；膨胀石墨、聚醚多元醇、一氟二氯乙烷和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的协同配合，使得防火防凝露组料的发泡倍率为5～7倍，进而可在密封较长的空隙时，降低密封材料的用量。膨胀石墨热导率高，其和液体阻燃剂磷酸三酯和固体阻燃剂聚磷酸铵的相互配合，使制得的防火防凝露组料的防火等级达到B1级。

2.本发明提供的防火防凝露组料，A组分还包括二甲基苄胺和水，它们和A组分中其它成分和B组分、C组分的协同配合，使得制得的防火防凝露组料具有更好的发泡倍率。

3.本发明提供的防火防凝露组料，采用官能度为2，数均分子量大于等于1000的聚醚多元醇，聚醚多元醇的数均分子量越大，其形成的防火防凝露组料在发泡过程中产生的气泡量越多，气泡体积就越小，从而在气泡破裂时也可使发泡固化的表面光滑平整，不影响户外高低压开关柜等设备的美观。

4.本发明提供的防火防凝露组料，有机硅油作为表面活性剂、聚合度大于等于1000的聚磷酸铵作为固体阻燃剂，它们和其他组分的协同作用可使发泡固化后的表面平整光滑、细腻美观，且固体阻燃剂聚磷酸铵和液体阻燃剂磷酸三酯均为低烟无毒材料，不污染环境。

5.本发明提供的制备防火防凝露组料的方法，包括将A组分、B组分和 C组分混合均匀的步骤，上述混合的时间不超过2分钟，在保证三种组分能够混合均匀以达到更好的发泡倍率的同时又可以保证防火防凝露组料的自流平时间在合理的范围内，使得防火防凝露组料能够流动充满各个缝隙并进入到沿电缆或管线的足够深的位置，避免了细小的缝隙填充不到位的问题，进而达到更好的防火防凝露效果。

6.本发明提供的防火防凝露组料，在设备底座自动生成一层完全防潮、阻燃的密封层，使设备与下层形成隔离，从源头堵住了水汽进入电力设备，从而达到防潮除湿的效果，确保了配网电力设备在阴雨潮湿天气下也有温度适宜的运行条件，同时保障了配网电力线路的安全、可靠运行。

7.本发明提供的防火防凝露组料，操作简单，实现容易，生产成本低，便于推广和使用。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中聚醚多元醇MN-500的生产厂家为山东蓝星东大化工，聚醚多元醇DL-1000D为山东蓝星东大化工的二官能度1000分子量的聚醚，多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200为烟台万华PM-200，聚磷酸铵-APP1000 为山东秀城化工聚磷酸铵高聚合度1000，聚磷酸铵-APP200为山东秀城化工聚磷酸铵高聚合度200。

实施例1

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:0.5的A组分、B组分和C组分组成，将491.4g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷 245.7g、磷酸三酯238.8g和有机硅油6.8g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨368.55g和122.85g聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和982.8g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌1min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅰ，立即使用。

实施例2

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:0.6的A组分、 B组分和C组分组成，将756g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷47.25g、磷酸三酯132.3g和有机硅油9.45g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌 6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨340.2g和226.8g聚磷酸铵 -APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和945g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅱ，立即使用。

实施例3

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:0.7的A组分、 B组分和C组分组成，将591.5g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷 86.45g、磷酸三酯227.5g和有机硅油4.55g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨350.35g和286.65g聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和910g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅲ，立即使用。

实施例4

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将573.3g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷203.93g、磷酸三酯40.95g和有机硅油0.82g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌 6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨532.35g和286.65g聚磷酸铵 -APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅳ，立即使用。

实施例5

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将616.7g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷90.09g、磷酸三酯98.28g、二甲基苄胺6.56g和有机硅油7.37g倒入反应釜中，以 33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨628g和372g 聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅴ，立即使用。

实施例6

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将616.7g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷90.09g、磷酸三酯98.28g、水6.15g和有机硅油7.78g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨514.3g和304.7g聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅵ，立即使用。

实施例7

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将613.34g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷87.00g、磷酸三酯103.21g、二甲基苄胺3.28g、水6.96g和有机硅油5.32g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨 513.51g和305.49g聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C 组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅶ，立即使用。

实施例8

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将573.3g聚醚多元醇MN-500、一氟二氯乙烷203.93g、磷酸三酯40.95g和有机硅油0.82g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌 6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨532.35g和286.65g聚磷酸铵-APP 200倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅷ，立即使用。

对比例1

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将573.3g聚醚多元醇DL-1000D、二氟一氯乙烷203.93 g、磷酸三酯40.95g和有机硅油0.82g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌6min，得到混合均匀的A组分，将膨胀石墨532.35g和286.65g聚磷酸铵-APP1000倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅸ，立即使用。

对比例2

本实施例提供了一种防火防凝露组料，由质量比为1:1:1的A组分、B 组分和C组分组成，将573.3g聚醚多元醇DL-1000D、一氟二氯乙烷209.93g、磷酸三酯40.95g和有机硅油0.82g倒入反应釜中，以33r/min的速度搅拌 6min，得到混合均匀的A组分，将石墨532.35g和286.65g聚磷酸铵-APP1000 倒入混合搅拌机中搅拌10min，得到混合均匀的C组分，在需要浇注防火防凝露组料的现场将上述A组分、C组分和819g多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM-200在桶内搅拌2min，混合均匀得到防火防凝露组料Ⅹ，立即使用。

实验例1

取制得的防火防凝露组料Ⅰ-Ⅸ各10g进行发泡倍率的测试，测试结果如表1所示：

表1

防火防凝露组料	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ	Ⅷ	Ⅸ	Ⅹ
											发泡倍率	5.1	5.4	5.3	5.6	5.9	5.7	7.0	5.5	4.5	3.5

实验例2

取制得的防火防凝露组料Ⅰ-Ⅸ各20g按照GB/T 2408-2008标准进行阻燃等级实验，测试结果如表2所示：

表2

防火防凝露组料

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

Ⅶ

Ⅷ

Ⅸ

Ⅹ

阻燃等级

V-0

B1

V-0

V-2

实验例3

取制得的防火防凝露组料Ⅰ-Ⅸ各100g，倒入底部设有通孔、两侧设有刻度线的20cm*20cm*210cm的金属器皿底部，待防火防凝露组料发泡完成后，倒入蒸馏水，水位高度为200cm。同时设置空白对照，在底部无通孔、两侧设有刻度线的20cm*20cm*210cm的金属器皿内倒入蒸馏水，水位高度为200cm。放置24h后检测上述各器皿中水的含量。实验结果如表3所示：

表3

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种防火防凝露组料，其特征在于，由质量比为1:1:(0.5～1)的A组分、B组分和C组分组成，其中：

A组分，按所述A组分的总质量计，由如下组分组成：聚醚多元醇50％～80％、一氟二氯乙烷5％～25％、磷酸三酯5％～25％、二甲基苄胺0.1％～0.8％、水0.7％～0.9％和有机硅油0.1％～1％；

所述B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；

C组分，按所述C组分的总质量计，由如下组分组成：膨胀石墨55％～75％和聚磷酸铵25％～45％。

2.根据权利要求1所述的防火防凝露组料，其特征在于，所述聚醚多元醇为官能度为2，数均分子量大于等于1000的聚醚多元醇。

3.根据权利要求1或2所述的防火防凝露组料，其特征在于，所述聚磷酸铵为聚合度大于等于1000的聚磷酸铵。

4.根据权利要求1-3任一所述的防火防凝露组料，其特征在于，所述A组分、B组分、C组分的比例为1:1:1。

5.制备权利要求1所述的防火防凝露组料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将聚醚多元醇、一氟二氯乙烷、磷酸三酯和有机硅油混合均匀形成A组分；

(2)将膨胀石墨和聚磷酸铵混合均匀形成C组分。

6.根据权利要求5所述的制备防火防凝露组料的方法，其特征在于，还包括将所述A组分、C组分和多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀的步骤。

7.根据权利要求6所述的制备防火防凝露组料的方法，其特征在于，所述混合均匀的步骤中混合时间不超过2分钟。