CN109148021A - 一种阻燃型电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉公开一种阻燃型电缆，该电缆由内向外依次为导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、阻燃中间层、PVC内衬层，铠装层、外护套，所述的外护套为阻燃外护套。铠装层为铝丝铠装或者钢丝铠装。所述绝缘层为硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层。所述阻燃外护套采用低烟阻燃橡胶电缆材料制备。与现有技术相比，本发明具有双层阻燃，第一外护套为阻燃外护套，采用低烟阻燃橡胶电缆材料，具有非常好的阻燃效果，其次电缆内设有阻燃中间层，进一步加强整体电缆的阻燃效果。

Description

一种阻燃型电缆
技术领域
本发明涉及电缆领域，具体为一种阻燃型电缆。
背景技术
随着电缆技术的发展以及社会需求的进步，低烟无卤阻燃电缆正在生活中发挥着越来越重要的作用，越来越多的场合要求使用低烟无卤阻燃电缆。然而传统低烟无卤阻燃电缆料虽然具有烟释放低的特点，但是应用于大截面或复杂结构电缆时，由于塑料材料用量大，在燃烧时尤其是无焰燃烧时仍然有很高的烟雾释放量，这给危险时刻的人员逃生和现场施救带来了不利影响。。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种阻燃型电缆，阻燃效果好。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阻燃型电缆，该电缆由内向外依次为导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、阻燃中间层、PVC内衬层，铠装层、外护套，
所述的外护套为阻燃外护套。
铠装层为铝丝铠装或者钢丝铠装。
所述绝缘层为硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层。
所述阻燃外护套采用低烟阻燃橡胶电缆材料制备。
与现有技术相比，本发明具有双层阻燃，，第一外护套为阻燃外护套，采用低烟阻燃橡胶电缆材料，具有非常好的阻燃效果，其次电缆内设有阻燃中间层，进一步加强整体电缆的阻燃效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、导体，2、内屏蔽层，3、绝缘层，4、外屏蔽层，5、阻燃中间层，6、PVC内衬层，7、铠装层、8、外护套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
所述的电缆由内向外依次为导体1、内屏蔽层2、绝缘层3、外屏蔽层4、阻燃中间层5、PVC内衬层6，铠装层7、外护套，
所述的外护套为阻燃外护套，
铠装层为铝丝铠装或者钢丝铠装，
绝缘层为硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层。
本发明阻燃外护套采用低烟阻燃橡胶电缆材料制备，以PVC树脂为主体加入改性后的结晶四氯化锡（SnCl4·5H2O）与CNT@TiO2复合材料，二者相互作用后形成新的网状“拓扑”结构，形成表面效应，使材料燃烧时产生的蒸气能较长时间停留在燃烧区内，覆盖在聚合物表面，起到隔热、隔氧作用，同时生成的炭层可阻止聚合物表面的物质和能量交换，可降低聚合物分解速度。由于PVC主要生成反式多烯结构，反式结构不能环化生成苯，减少了烟的生成，另外加入的四氯化锡可促进分子间的交联和炭化，从而破坏由顺式多烯结构生成苯等有毒物质的可能性，以达到阻燃抑烟效果。具体制备方法如下：
实施例1
1）称取68重量份SnCl4·5H2O和3.6重量份ZnC12·3H2O溶于500重量份蒸馏水中，滴加3重量份摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液以防止SnCl4·5H2O水解，混合溶液搅拌均匀后加入质量分数30%的NaOH溶液调节pH，边滴加边在200rmp条件下强烈搅拌，滴加完毕后使得反应体系最终pH值为9~9.5；在高纯度氩气流下加入15重量份CNT@TiO2复合材料，超声分散处理30min，然后以3℃/min的升温速率从25℃升温至580℃，保温反应1h，冷却，在室温下晶化6h后将沉淀物过滤，用150重量份75℃的蒸馏水离心洗涤3~4次，再放入70℃烘箱中烘干，研磨待用；
2）称取15重量份步骤1）中的材料、110重量份PVC树脂、55重量份增塑剂、4.5重量份热稳定剂和0.6抗氧化剂混合均匀，在双辊机上熔融共混，开炼温度为180℃，开炼25min后在180℃条件下用平板硫化机上将制备的阻燃抑烟材料热压，成型后即为低烟和阻燃性的橡胶电缆材料。
所述CNT@TiO2复合材料的制备方法为：
1）称取10重量份二乙烯基苯及120重量份浓硫酸于反应器中，50℃条件下磺化6h，降至室温后将反应液倒入200重量份碎冰中，加入80重量份氯化钠进行“盐析”，将所得沉淀过滤，干燥，得到粗产物，备用；
2）取8重量份步骤1）中产物，加入4重量份多壁碳纳米管、15重量份无水乙醇，室温超声分散60min转移至水热釜中，滴加5重量份钛酸正丁酯，120℃水热反应5h，再加入5重量份氨丙基三乙氧基硅烷、3重量份80~120目竹粉，室温下搅拌4h，自然冷却后分别用100重量份乙醇和100重量份去离子水离心洗涤３~4次，50℃条件下真空干燥12h，氮气气氛下以5℃/min升温速率从25℃升温至400℃热处理2h，得到CNT@TiO2复合材料。
实施例2
与实施例1完全相同，不同在于：加入80重量份SnCl4·5H2O和5重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例3
与实施例1完全相同，不同在于：加入74重量份SnCl4·5H2O和10重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例4
与实施例1完全相同，不同在于：加入62重量份SnCl4·5H2O和20重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例5
与实施例1完全相同，不同在于：加入56重量份SnCl4·5H2O和25重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例6
与实施例1完全相同，不同在于：加入50重量份SnCl4·5H2O和30重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例7
与实施例1完全相同，不同在于：加入44重量份SnCl4·5H2O和35重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例8
与实施例1完全相同，不同在于：加入38重量份SnCl4·5H2O和40重量份CNT@TiO2复合材料。
实施例9
与实施例1完全相同，不同在于：加入32重量份SnCl4·5H2O和45重量份CNT@TiO2复合材料。
对比例1
与实施例1完全相同，不同在于：不加入CNT@TiO2复合材料。
对比例2
与实施例1完全相同，不同在于：制备CNT@TiO2复合材料过程中不加入钛酸正丁酯。
对比例3
与实施例1完全相同，不同在于：制备CNT@TiO2复合材料过程中不加入竹粉。
对比例4
与实施例1完全相同，不同在于：制备CNT@TiO2复合材料过程中不加入氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例5
与实施例1完全相同，不同在于：制备CNT@TiO2复合材料过程中不对二乙烯基苯进行磺化处理。
对比例6
与实施例1完全相同，不同在于：制备低烟阻燃橡胶电缆材料过程中不加入ZnC12·3H2O。
对比例7
与实施例1完全相同，不同在于：制备低烟阻燃橡胶电缆材料过程中用多壁碳纳米管代替CNT@TiO2复合材料。
对比例8
与实施例1完全相同，不同在于：制备低烟阻燃橡胶电缆材料过程中不加入SnCl4·5H2O。
对比例9
与实施例1完全相同，不同在于：制备低烟阻燃橡胶电缆材料过程中用聚乙烯代替PVC树脂。
按下述方法对实施例1~9和对比例1~9制备的低烟阻燃橡胶电缆材料进行性能测试，具体方法如下；
阻燃氧指数：按GB/T2406-1993进行测试；
烟密度：按GB/8627-1999进行测试；
橡胶电缆材料性能测试
由实施例1~9的测试试验可以发现，当在实施例1所处的配比环境中，制得的低烟阻燃橡胶电缆材料阻燃氧指数最高达到45.5，远远超过其他实施例，烟密度值最低，而实施例2~9制备的低烟阻燃橡胶电缆材料的烟密度值和阻燃氧指数与实施例1相比不是特别理想，说明实施例1原料配比和操作工艺下可制备出低烟、阻燃性能更好的电缆用橡胶材料，可能的原因是此比例下结晶四氯化锡（SnCl4·5H2O）与CNT@TiO2复合材料，二者相互作用后形成新的网状“拓扑”结构，形成表面效应，使材料燃烧时产生的蒸气能较长时间停留在燃烧区内，覆盖在聚合物表面，起到隔热、隔氧作用，同时生成的炭层可阻止聚合物表面的物质和能量交换，可降低聚合物分解速度。另外对比例1~6说明CNT@TiO2复合材料的加入对低烟阻燃橡胶电缆材料的低烟阻燃性能影响较大，对比例7~9说明低烟阻燃橡胶电缆材料的制备过程中原料及条件的选择对电缆材料各方面性能有突出影响。

Claims (4)

1.一种阻燃型电缆，该电缆由内向外依次为导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、阻燃中间层、PVC内衬层，铠装层、外护套，
所述的外护套为阻燃外护套。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型电缆，其特征在于：铠装层为铝丝铠装或者钢丝铠装。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃型电缆，其特征在于：所述绝缘层为硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃型电缆，其特征在于：所述阻燃外护套采用低烟阻燃橡胶电缆材料制备。
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