CN108594387A - 一种阻燃光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃光缆，包括缆芯、包裹于缆芯外部的阻水带以及设置于阻水带外部的低烟无卤外护套，所述缆芯包括至少一个松套管，所述松套管内设有光纤，且松套管内和松套管之间均填充有油膏，所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量1‑5％的增塑剂、1‑5％的炭黑、1‑5％的微囊化红磷、2‑5％的硅氧烷、5‑28％的气相阻燃剂和5‑7％的特种阻燃剂；所述气相阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述特种阻燃剂为玻璃微球和硅油组成的混合物。本发明的阻燃光缆，具有优异的阻燃性，在发生火灾时能使光纤免受高温破坏。

Description

一种阻燃光缆

技术领域

本发明涉及光缆技术领域，具体涉及一种通信用室外阻燃光缆。

背景技术

近年来，伴随着“宽带中国”战略的深化落实和信息化战略的积极推进，网络已成为我国十分重要的信息传输途径。众所周知，光纤是信息化进程中最核心原件，为了使光纤能够广泛的应用于各领域，提高光纤的保护等级已成为各公司最重要的开发目标，因此阻燃光缆应用而生，阻燃光缆能够保证在发生火灾的情况下，光缆可以继续使用，减少财物和人员损失。

现在常用的耐火光缆虽然比普通光缆具有较好的耐火性能，但是在火焰状态下或者500℃以上的高温状态下，光缆会遭受大火舔舐，而且随着救灾过程中，消防水喷淋、重物敲击、脱落物冲击，光缆内部的光缆缆芯受到破坏，无法保证传输性能畅通，造成中断，给火灾中通信造成严重的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃光缆，与现有的阻燃光缆相比，本发明的阻燃光缆具有优异的阻燃性，在发生火灾时能使光纤免受高温破坏。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阻燃光缆，包括缆芯、包裹于缆芯外部的阻水带以及设置于阻水带外部的低烟无卤外护套，所述缆芯包括至少一个松套管，所述松套管内设有光纤，且松套管内和松套管之间均填充有油膏，

所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量1-5％的增塑剂、1-5％的炭黑、1-5％的微囊化红磷、2-5％的硅氧烷、5-28％的气相阻燃剂和5-7％的特种阻燃剂；

所述气相阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；

所述特种阻燃剂为玻璃微球和硅油组成的混合物。

优选的，所述特种阻燃剂中，玻璃微球占20-50wt％，硅油占50-80wt％，且玻璃微球的大小为1-10μm。

优选的，所述油膏为阻燃油膏，所述阻燃油膏是由矿物油、阻燃剂和阻水物制备而成的；所述阻燃剂选自磷系有机阻燃剂、磷系无机阻燃剂以及磷氮类阻燃剂。

优选的，所述松套管内的光纤为带状光纤。

优选的，所述带状光纤的并带树脂为丙烯酸酯类树脂，光纤着色剂为阻燃型着色剂。

优选的，所述低烟无卤外护套的厚度为1.0-2.4mm。

优选的，所述阻水带的厚度为0.15-0.30mm。

优选的，所述阻水带外还包裹一层金属复合带，所述金属复合带的搭接宽度≥5mm；所述金属复合带是在厚度为0.1mm-0.15mm基带的两面涂覆厚度为0.05-0.1mm的聚乙烯或EVA树脂薄膜制备而成的。

优选的，所述松套管为4个，4个松套管之间设有加强件；松套管间的间隙还设有4根填充绳。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的阻燃光缆，其低烟无卤外护套是由一种无卤高氧指数的护套料制备而成的，该护套料中的助剂主要包括增塑剂、炭黑、微囊化红磷、硅氧烷、气相阻燃剂以及特种阻燃剂。其中，微囊化红磷是一种纳米级别的阻燃剂，微囊化能够增加红磷和聚烯烃之间的相容性，有助于提高基体材料的热稳定性和基体材料的热分解温度，增强了其阻燃的性能；硅氧烷在燃烧过程中能发生反应，形成的硅酸盐类具有网络结构，阻隔了气体的传输，是一种非常良好的阻燃剂；气相阻燃剂包括氢氧化镁和/或氢氧化铝，其在常温下化学性质稳定性高，受热后开始吸热分解，放出结晶水。吸热脱水过程有利于降低周围环境的温度，延缓了聚合物的燃烧速度；同时放出的水蒸气，稀释了燃烧的气体，进一步降低了燃烧的速率。特种阻燃剂是玻璃微球与硅油复合物，体积非常轻，内部为空心，燃烧时玻璃微球膨胀吸热，形成硅酸盐化弹性体，此种材料粘度大，在经过高温燃烧时，很容易发生陶瓷化，形成一层致密的保护层，从而阻隔火焰和热传递，使光纤免受高温破坏。

2、本发明的阻燃光缆，选用的都是环保阻燃材料，在燃烧过程中不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体，降低了对环境的污染，能够广泛的应用于地铁、轨道交通等重要场所。

3、本发明的阻燃光缆，通过阻燃耐性能测试，得到了很好的结果，光缆阻燃性能符合国际标准。

附图说明

图1是本发明实施例1的阻燃带状光缆的截面示意图；

其中：10、阻水带；20、阻燃油膏；30、带状光纤；40、松套管；50、阻燃油膏；60、加强件；70、金属复合带；80、低烟无卤外护套；90、填充绳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。

当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。

在本说明书的上下文中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。

本发明公开了一种阻燃光缆，该阻燃光缆包括缆芯、包裹于缆芯外部的阻水带以及设置于阻水带外部的低烟无卤外护套，所述缆芯包括至少一个松套管，所述松套管内设有光纤，且松套管内和松套管之间均填充有油膏。

本发明中，缆芯的外部纵包一层阻水带，其厚度优选为0.15-0.30mm；阻水带优选的采用平衡纵包模和定径模，阻水带可以实现圆周包覆，纵包效果很好，无漏洞、无褶皱。

本发明中，阻水带外缆芯外包裹一层金属复合带，复合带搭接宽度优选的≥5mm。金属复合带可采用0.1mm-0.15mm基带，在基带两面涂覆一层0.05-0.1mm的聚乙烯或EVA树脂薄膜。考虑到金属复合带在成型过程中的张力，优选的，选用6字模和双定径模成型工艺，双定径模可以大大减小成型张力，6字模也能够很好的减小成型张力，增加金属复合带包覆效果和搭接效果，做到完全横向完全密封，增强防火能力。

本发明中，所述低烟无卤外护套挤塑于金属复合带的外侧，其厚度可根据产品性能进行调整，例如其厚度可为1.0-2.4mm。此低烟无卤陶瓷化聚烯烃是一种基于聚烯烃材料，通过添加多种助剂制备的高阻燃护套料。由于此护套料粘度大，挤塑机优选的选用压缩比大的螺杆，例如选用压缩比1.8-2.5螺杆，可以节约能源1％-5％能源。

本发明中，此层绞式缆芯可以选用任何结构，优选的采用1+4，1+6等稳定结构，加强件上填充阻燃型阻水填充物。

本发明中，松套管内可选用散光纤或带状光纤，优选的选用带状光缆从而得到阻燃带状光缆，该阻燃带状光缆具有芯数大、可敷设范围广等优点。所述带状光纤的并带树脂优选的采用具有优异耐热性的丙烯酸酯类树脂，光纤着色剂优选的采用阻燃型着色剂，如无机盐类着色剂。如此，则能对带状光纤提供更佳的保护，使光纤免受高温破坏。

本发明中，所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量1-5％的增塑剂、1-5％的炭黑、1-5％的微囊化红磷、2-5％的硅氧烷、5-28％的气相阻燃剂和5-7％的特种阻燃剂；所述气相阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述特种阻燃剂为玻璃微球和硅油组成的混合物。优选的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量2％的增塑剂、3％的炭黑、3％的微囊化红磷、3％的硅氧烷、25％的气相阻燃剂和6％的特种阻燃剂。

硅氧烷在燃烧过程中能发生反应，形成的硅酸盐类具有网络结构，阻隔了气体的传输，是一种非常良好的阻燃剂。优选的，所述硅氧烷为带有侧链的硅氧烷，如二甲基硅氧烷，其在燃烧过程中更易形成网络结构，提高阻燃性能。

氢氧化镁和/或氢氧化铝在常温下化学性质稳定性高，受热后开始吸热分解，放出结晶水。吸热脱水过程有利于降低周围环境的温度，延缓了聚合物的燃烧速度；同时放出的水蒸气，稀释了燃烧的气体，进一步降低了燃烧的速率。优选的所述氢氧化镁、氢氧化铝为纳米级的氢氧化镁、氢氧化铝，其在燃烧过程中会形成致密的隔热保护层，阻碍了热量和质量的传递。

特种阻燃剂是玻璃微球与硅油复合物，体积非常轻，内部为空心，燃烧时玻璃微球膨胀吸热，形成硅酸盐化弹性体，此种材料粘度大，在经过高温燃烧时，很容易发生陶瓷化，形成一层致密的保护层，从而阻隔火焰和热传递，使光纤免受高温破坏。优选的，所述特种阻燃剂中，玻璃微球占20-50wt％，硅油占50-80wt％，且玻璃微球的大小为1-10μm。

本发明中，松套管内和松套管之间均填充有油膏，该油膏优选为阻燃油膏，阻燃油膏既可以阻止水沿轴向方向渗流，又可以起到阻燃的作用。所述阻燃油膏是由矿物油、阻燃剂和阻水物制备而成的，阻燃剂和阻水物的添加量可选用本领域常规已知的量，例如阻燃剂的量为相对于矿物油重量的5-20％，阻水物的量为相对于矿物油重量的3-10％。所述矿物油选自甲基硅油、石蜡油中的一种；所述阻燃剂选自磷系有机阻燃剂、磷系无机阻燃剂以及磷氮类阻燃剂中的至少一种；阻水物选自丙烯酸钠盐、丙烯酸钾盐中的至少一种。更优选的，阻燃油膏需满足闪点温度大于320℃。

实施例1

请参见图1，本实施例公开了一种阻燃带状光缆，包含缆芯、阻水带10、金属复合带70以及低烟无卤外护套80。缆芯内包含有4根松套管40，松套管40之间设有加强件60，位于相邻松套管40的外间隙中设有填充绳90。缆芯外包覆一层厚度为0.2mm的阻水带10，阻水带10外包覆一层金属复合带70，金属复合带70外挤塑一层厚度为1.5mm的低烟无卤外护套80。每根松套管40中具有带状光纤30，带状光纤30中包括多根光纤，所述多根光纤通过并带树脂整体包覆住，松套管40内填充有阻燃油膏20，松套管40之间的间隙中填充有阻燃油膏50。

所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量3％的增塑剂、2％的炭黑、3％的微囊化红磷、5％的硅氧烷、28％的氢氧化铝和5％的玻璃微球与硅油复合物。其中，玻璃微球与硅油复合物中，玻璃微球占20wt％，硅油占80wt％。

所述阻燃油膏是由甲基硅油、相当于甲基硅油重量12％的磷酸酯阻燃剂和5％的丙烯酸钠阻水物制备而成的。

根据阻燃性能测试国际标准IEC60332-1和IEC60332-2-24中规定的方法，测试本实施例的光缆样品的阻燃性能，结果显示，本实施例的光缆样品的阻燃性能远远高于国际标准，具有优异的阻燃性能。

实施例2

该实施例的阻燃带状光缆的结构如实施例1一致，区别在于：

所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量2％的增塑剂、3％的炭黑、3％的微囊化红磷、3％的硅氧烷、25％的氢氧化铝和6％的玻璃微球与硅油复合物。其中，玻璃微球与硅油复合物中，玻璃微球占40wt％，硅油占60wt％。

所述阻燃油膏是由石蜡油、相当于石蜡油重量15％的聚磷酸胺阻燃剂和10％的丙烯酸钾阻水物制备而成的。

根据阻燃性能测试国际标准IEC60332-1和IEC60332-2-24中规定的方法，测试本实施例的光缆样品的阻燃性能，结果显示，本实施例的光缆样品的阻燃性能远远高于国际标准，具有优异的阻燃性能。

实施例3

该实施例的阻燃带状光缆的结构如实施例1一致，区别在于：

所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量5％的增塑剂、4％的炭黑、5％的微囊化红磷、5％的硅氧烷、18％的氢氧化铝和7％的玻璃微球与硅油复合物。其中，玻璃微球与硅油复合物中，玻璃微球占50wt％，硅油占50wt％。

所述阻燃油膏是由石蜡油、相当于石蜡油重量20％的甲基膦酸二甲酯阻燃剂和8％的丙烯酸钾阻水物制备而成的。

根据阻燃性能测试国际标准IEC60332-1和IEC60332-2-24中规定的方法，测试本实施例的光缆样品的阻燃性能，结果显示，本实施例的光缆样品的阻燃性能远远高于国际标准，具有优异的阻燃性能。

上述实施例的阻燃带状光缆具有以下有益效果：光纤带阻水性能更好，光缆成本更低、更低碳环保、重量更轻、检验及施工更方便、生产环境更清洁。此光缆的设计既满足了光缆机械性能和环境性能，又提高了阻燃性能。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种阻燃光缆，包括缆芯、包裹于缆芯外部的阻水带以及设置于阻水带外部的低烟无卤外护套，所述缆芯包括至少一个松套管，所述松套管内设有光纤，且松套管内和松套管之间均填充有油膏，其特征在于，

所述低烟无卤外护套是由聚烯烃基体和助剂制备而成的，所述助剂包括相对于聚烯烃基体重量1-5％的增塑剂、1-5％的炭黑、1-5％的微囊化红磷、2-5％的硅氧烷、5-28％的气相阻燃剂和5-7％的特种阻燃剂；

所述气相阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；

所述特种阻燃剂为玻璃微球和硅油组成的混合物。

2.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述特种阻燃剂中，玻璃微球占20-50wt％，硅油占50-80wt％，且玻璃微球的大小为1-10μm。

3.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述油膏为阻燃油膏，所述阻燃油膏是由矿物油、阻燃剂和阻水物制备而成的；所述阻燃剂选自磷系有机阻燃剂、磷系无机阻燃剂以及磷氮类阻燃剂中的至少一种。

4.如权利要求3所述的阻燃光缆，其特征在于，所述阻燃油膏的闪点温度大于320℃。

5.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述松套管内的光纤为带状光纤。

6.如权利要求5所述的阻燃光缆，其特征在于，所述带状光纤的并带树脂为丙烯酸酯类树脂，光纤着色剂为阻燃型着色剂。

7.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述低烟无卤外护套的厚度为1.0-2.4mm。

8.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述阻水带的厚度为0.15-0.30mm。

9.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述阻水带外还包裹一层金属复合带，所述金属复合带的搭接宽度≥5mm；所述金属复合带是在厚度为0.1mm-0.15mm基带的两面涂覆厚度为0.05-0.1mm的聚乙烯或EVA树脂薄膜制备而成的。

10.如权利要求1所述的阻燃光缆，其特征在于，所述松套管为4个，4个松套管之间设有加强件；松套管间的间隙还设有4根填充绳。