CN108218320A - 一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法，按重量份数包括以下组份：该矿物隔氧料组合物按重量份数包括以下组份：无机胶黏剂30‑55份，阻燃剂20‑70份，无机填料10‑50份。在制作时称取适量的上述适量原料；并将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀，最后采用硅橡胶挤出机挤出成型，即得成品。本发明制成的成品具有耐火性，受热膨胀，遇火生成多空隙、高发泡的陶瓷化热阻材料，在线缆中坚硬的陶瓷壳体可以起到很好的阻燃、耐火、隔火、防火的作用，有效保证线路完整性能，主要用于中、低压防火耐火电缆。该隔氧料完全满足TICW 8‑2012耐火隔离层要求，制成的电缆能满足BS6387标准的C.W.Z级别要求，即950℃耐火，喷淋和震动试验等。

Description

一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法。

背景技术

早在19世纪末是一位瑞士工程师Arnold Francois Bore发现并用于MI矿物绝缘电缆研究和运用。1934-1936年法国、英国、意、加、澳、美、苏、日先后也引用了矿物绝缘电缆的生产运用，我国是于上世纪六十年代开发生产， 20世纪末开始批量生产，21世纪进入国家防火设计规范并在国内大量使用。

矿物绝缘电缆广泛应用于高层建筑、石油化工、机场、隧道、船舶、海上石油平台、航空航天、钢铁冶金、购物中心、停车场、医院等场合。我国的矿物绝缘电缆行业虽然受到国家的高度重视，但矿物绝缘电缆在生产的规格、长度、敷设安装等受到很大限制是业界不争的事实。中国是发展中国家，所以国家建筑形式日益复杂、用电量剧增，电气火灾形势格外严峻。因而研发一种生产不受规格和长度限制柔性矿物绝缘防火电缆迫在眉睫。

而目前防火电缆采用聚乙烯加阻燃剂制造的护套来进行阻燃，但这种方法使电缆成本大幅度上升；另外，由于阻燃剂中含有大量卤素，电线电缆在燃烧时就会放出大量的毒气、酸雾和烟气，这些燃烧产物不仅危及生命安全，污染环境，还会造成设备和建筑物的严重腐蚀，给灭火、消防救生和人员撤离及抢救财产造成很大的障碍。因此促进人们研究和开发低烟、无卤、低毒的清洁环保型电力电缆，是当今防火电线电缆发展的趋势。

例如，现有中国发明专利，申请号为201710491582.1，公开了一种柔性矿物绝缘防火电缆用矿物绝缘材料，包括塑料弹性体、云母、矿物纤维、三氧化二锑、石英砂、氢氧化镁、二氧化硅、氢氧化铝、沉淀法白炭黑、偶联剂和抗氧剂等；采用上述技术方案制成的物料其耐火、耐温、耐热、耐腐蚀性能仍然较差，因而不能满足实际使用需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的问题，具有耐火、载流量大、耐冲击电压、耐机械损伤、无卤无毒、防爆、防水、耐腐蚀、寿命长、安全、耐过载、耐高温、成本低等特点的柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，该矿物隔氧料组合物按重量份数包括以下组份：无机胶黏剂 30-55份，阻燃剂20-70份，无机填料10-50份。

进一步的，所述无机胶粘剂是硅酸盐中的一种或其改性物。

进一步的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或其改性物。

进一步的，所述无机填料为蛭石粉、膨润土、石墨粉、滑石粉、绿泥石粉、碳化硅粉等中的任意一种或几种的混合物。

本发明还提供了一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步，称取上述适量原料；

第二步，将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀；

第三步，然后采用挤出机挤出成型，即得成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物及其制备方法，包括以下组份：无机胶黏剂，阻燃剂和无机填料，在制作时称取适量的上述适量原料；并将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀，最后采用常温挤出机挤出成型，即得成品。本发明采用上述配方制成的隔氧料成品，具有耐火性且受热膨胀，遇火生成多空隙、高发泡的陶瓷化热阻材料，在线缆中坚硬的陶瓷壳体可以起到很好的阻燃、耐火、隔火、防火的作用，有效保证线路完整性能，主要用于中、低压防火耐火电缆。同时，该隔氧料完全满足TICW 8-2012耐火隔离层要求，制成的电缆能满足BS6387标准的C.W.Z级别要求(950℃耐火，喷淋和震动试验)，满足GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》A级和GB 31248-2014《电缆及光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法》等一系列防耐火电缆标准的要求；具有低烟、无卤、无毒、无害、无重金属、无味、对人体无害、阻热隔热、防火耐火、可承受喷淋、震动等优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一，本发明提供一种技术方案：一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料，按重量份数包括以下组份：无机胶黏剂30份，阻燃剂50份，无机填料20 份。

具体的，所述无机胶粘剂是硅酸盐中的一种或其改性物。

具体的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或其改性物。

具体的，所述无机填料为蛭石粉、膨润土、石墨粉、滑石粉、绿泥石粉、碳化硅粉等中的任意一种或几种的混合物。

一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步，称取上述适量原料；

第二步，将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀；

第三步，然后采用挤出机挤出成型，即得成品，这里的挤出机为常温挤出机，包括硅橡胶挤出机、特殊的双螺杆挤出机等等。

在本实施例中，该材料遇火生成多空隙、高发泡的陶瓷化热阻材料。在实际生产加工时，可将上述成品材料加工挤出后对电缆进行绕包固定，使得采用该材料制成的电缆具有卓越的耐火性能、节能环保、耐腐蚀、机械强度高、防鼠蚁、防水等特性，安装方便等优点。

实施例二，一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，按重量份数包括以下组份：无机胶黏剂50份，阻燃剂20份，无机填料30份。

具体的，所述无机胶粘剂是硅酸盐中的一种或其改性物。

具体的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或其改性物。

具体的，所述无机填料为蛭石粉、膨润土、石墨粉、滑石粉、绿泥石粉、碳化硅粉等中的任意一种或几种的混合物。

一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步，称取上述适量原料；

第二步，将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀；

第三步，然后采用挤出机挤出成型，即得成品，这里的挤出机为常温挤出机，包括硅橡胶挤出机、特殊的双螺杆挤出机等等。

在本实施例中，该材料遇火生成多空隙、高发泡的陶瓷化热阻材料。在实际生产加工时，可将上述成品材料加工挤出后对电缆进行绕包固定，使得采用该材料制成的电缆具有卓越的耐火性能、节能环保、耐腐蚀、机械强度高、防鼠蚁、防水等特性，安装方便等优点。

本实施例中，其它均与实施例一相同。

实施例三，一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，按重量份数具体包括以下组份：无机胶黏剂40份，阻燃剂45份，无机填料15份。

具体的，所述无机胶粘剂是硅酸盐中的一种或其改性物。

具体的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或其改性物。

具体的，所述无机填料为蛭石粉、膨润土、石墨粉、滑石粉、绿泥石粉、碳化硅粉等中的任意一种或几种的混合物。

一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步，称取上述适量原料；

第二步，将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀；

第三步，然后采用挤出机挤出成型，即得成品，这里的挤出机为常温挤出机，包括硅橡胶挤出机、特殊的双螺杆挤出机等等。

在本实施例中，该材料遇火生成多空隙、高发泡的陶瓷化热阻材料。在实际生产加工时，可将上述成品材料加工挤出后对电缆进行绕包固定，使得采用该材料制成的电缆具有卓越的耐火性能、节能环保、耐腐蚀、机械强度高、防鼠蚁、防水等特性，安装方便等优点。

本实施例中，其它均与实施例一相同。

在本实施例中，由该材料开发的电缆，解决了现有线缆生产长度、规格受限制、施工难度大、接头多、绝缘电阻低、单芯电缆弯曲半径大、运输不方便、焊接头易开裂等行业共性问题，该电缆是在已有线缆技术的基础上，采用新型材料，开发出的产品具有卓越的耐火性能、节能环保、耐腐蚀、机械强度高、防鼠蚁、防水等特性，安装方便，不受长度规格限制，具备卓越的耐腐蚀、机械强度高、防鼠蚁、防水特性等采用金属铝套连续成型工艺，可以做到中间无接头，杜绝了接头处进水的现象，将电缆完全浸在水中，借助无缝金属管，也可以正常运行，且能防止鼠蚁对电缆损伤。设计耐火层结构时，考虑了火灾条件下各种可能的冲击，因而其坚固性能优于铠装电缆。

同时，该应用可并不影响防火性能或更优，稳定性得到增强。该应用有效降低了防火电缆制造的成本，使高品质防火电缆产能大幅扩充的可能性增加。除此之外，公司研发中心投入研发力量对其它电缆产品的材料进行升级改造，提高柔性矿物隔氧层材料在电缆方面的应用能力，增加产品单一性和利用率、改变产品结构和材料工艺、提升环保水平，使得产品相关参数达到国际先进、国内领先的水平，为振兴民族产业贡献了力量、同时也提升了中国防火电缆行业在世界范围内的整体研发水平。

案例介绍考虑到高层建筑内人员的反应速度慢，以及由烟雾和缺乏电力供应造成的恐慌和混乱，致使对高层建筑的疏散时间在很大程度上无法确定，因此，紧急线路和消防报警提示线路成为火灾中最重要的线路，必须要保持线路完整。

河南电视塔是郑州市标志性建筑，高度388m，全钢结构。由于工程的重要性，防火系统全部采用了BBTRZ-1000v电缆，该系列电缆由于是柔性矿物绝缘电缆，耐压等级是1000v，规格从3×2.5+E2.5开始，到3×240+2×120全系列电缆，共20145Km。设计单位是在比较了刚性矿物绝缘电缆(即铜管氧化镁绝缘电缆)和各类其他结构的耐火电缆的基础上，作出采用了BBTRZ-1000v柔性矿物绝缘系列电缆的决定。

综上所述，使用该发明成品制造的BTLY及BBTRZ等线缆完全满足BS 6387 CWZ及BS8491等标准要求，该产品制造的线缆与以往的防火电缆有明显的区别在于，柔性：由于电缆的导体采用了成熟的绞线技术，而且护套是采用交联的无机材料制成，非铜管型，因此不仅重量轻，而且更具有柔软的特性，能避免设计和安装刚性矿物绝缘电缆(BTTZ)时经常遇到的接线终端问题。防火：由于电缆的组成材料均为矿物化合物，故决定了电缆本身的非燃性，产品符合BS， IEC国际标准，能在带电的情况下承受950℃3小时的燃烧，并保障电路的正常运行，因此即使在短路温度以上也可以保持不变。低烟：根据IEC1034进行烟气发散试验，测试透光度达到80％以上(标准为60％)。无卤：由于电缆的绝缘，护套均是无机化合物材料，没有通常的PVC材料，因此即使在火灾条件下，也无酸性气体发散。耐温：电缆可在125℃环境温度下长期工作，替代耐温125℃的低烟无卤阻燃电缆使用，在紧急情况下也可以在1080℃以下短期工作。耐腐：电缆采用的矿物化合物材料，经辐照后更具有耐腐蚀功能，敷设时可不加任何附加措施。载流量大：比照相同截面的电缆，柔性矿物绝缘防火电缆不仅能传输更高的电流而且能承受较大的过载。机械强度高：柔性矿物绝缘防火电缆通过高能电子B射线，对经过特殊开发的无机化合物实施交联后制成。产品符合 BS，IEC国际标准，能在950℃及通电情况下，承受15分钟内连续的30次撞击，全面克服了因材料老化特性急剧恶化而造成电缆的机械特性不足。

另外，该成品材料制成的柔性矿物绝缘防火电缆产品的工艺结构与传统电缆完全相同，成功的解决了氧化镁铜管矿物绝缘电缆的生产工艺所决定的产品众多不足之处。该产品的问世，成为防火电缆发展史上的一个里程碑，同时也加快了中国电缆的技术研发水平与国际接轨的进程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，其特征在于：该矿物隔氧料组合物按重量份数包括以下组份：无机胶黏剂30-55份，阻燃剂20-70份，无机填料10-50份。

2.根据权利要求1所述的一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，其特征在于：所述无机胶粘剂是硅酸盐中的一种或其改性物。

3.根据权利要求1所述的一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或其改性物。

4.根据权利要求1所述的一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物，其特征在于：所述无机填料为蛭石粉、膨润土、石墨粉、滑石粉、绿泥石粉、碳化硅粉等中的任意一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种柔性矿物绝缘电缆用矿物隔氧料组合物的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

第一步，称取上述适量原料；

第二步，将上述原料采用搅拌机进行搅拌均匀；

第三步，然后采用挤出机挤出成型，即得成品。