CN109266174A - 一种用于电缆的防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆的防火涂料及其制备方法，所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体100～120份、复合填料30～40份、阻燃剂20～30份、乳化硅油20～30份、三氧化二锑4～8份、纳米二氧化钛8～12份、石墨粉6～10份、硼酸锌3～6份、有机膨润土2～5份、钛白粉5～8份、二甲基硅油5～10份、助剂15～20份和去离子水50～80份。采用本发明所述方法制备的防火涂料，其韧性高，具有良好的耐弯性、耐碱性，附着力高，阻燃和绝缘性能好，对电缆具有很好的保护作用，可有效延长电缆的使用寿命，提高安全性。

Description

一种用于电缆的防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆制造技术领域，具体地来说是一种用于电缆的防火涂料及其制备方法。
背景技术
电线电缆是电力电讯事业的重要材料，电缆防火涂料适用于电厂、工矿、电信和民用建筑的电线电缆的阻燃处理，也可用于木结构、金属结构建筑物及地下工程的可燃烧性基材等物体的防火保护。国内外大量电缆火灾的发生，以及由此而造成的大面积停电或者因此而引起连锁灾难，导致重大的人员伤亡和巨大的财产损失，使人们意识到电缆火灾危害极大，防止电缆着火，阻止电缆延燃，非常必要。
目前使用广泛的缆防火涂料以膨胀型防火涂料为主，但由于在涂料体系中添加大量无机阻燃助剂且成膜高分子的强度及耐候性差，导致涂层抗弯性变差而引起脱落，同时也存在外界因素作用下的迁移、析出等不足，往往很难得到综合性能的防火涂料。由于现有市面上大部分防火涂料，其性能差异较大，导致阻燃效果较差、安全性低，不能满足市场的需求。因此，需要通过对防火涂料配方的改进，得到柔韧性好、耐候性强且防火性能好的电缆防火涂料。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种阻燃效果好、使用安全稳定的防火涂料及其制备方法，以此增强电缆的使用寿命，节约电缆维护的成本，以满足电缆在不同条件下的使用要求，具体地说是一种用于电缆的防火涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种用于电缆的防火涂料，所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体100～120份、复合填料30～40份、阻燃剂20～30份、乳化硅油20～30份、三氧化二锑4～8份、纳米二氧化钛8～12份、石墨粉6～10份、硼酸锌3～6份、有机膨润土2～5份、钛白粉5～8份、二甲基硅油5～10份、助剂15～20份和去离子水50～80份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂5～7份、分散剂4～6份、防水剂3～5份、发泡剂1～2份、消泡剂0.2～0.5份和稳定剂0.4～0.7份。
进一步地，本发明所述的一种用于电缆的防火涂料，其中所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体110份、复合填料35份、阻燃剂25份、乳化硅油25份、三氧化二锑6份、纳米二氧化钛10份、石墨粉8份、硼酸锌5份、有机膨润土3份、钛白粉4份、二甲基硅油8份、助剂17份和去离子水70份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂6份、分散剂5份、防水剂3.5份、发泡剂1.5份、消泡剂0.4份和稳定剂0.6份。
进一步地，本发明所述的用于电缆的防火涂料，其中所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂、自交联硅丙乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂按5:3:2:1的重量比混合组成。
进一步地，本发明所述的用于电缆的防火涂料，其中所述复合填料为玻璃粉、钛白粉、硅灰石粉、氧化铝粉和滑石粉按3:1:2:1:2的重量比混合组成。
进一步地，本发明所述的用于电缆的防火涂料，其中所述阻燃剂为季戊四醇和三聚氰胺按1:1的重量比混合组成。
进一步地，本发明所述的用于电缆的防火涂料，其中所述绝缘添加剂为陶瓷微粉、聚四氟乙烯、石棉粉和玻璃纤维粉按2:2:1:1的重量比混合组成，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或几种按任意比混合组成，所述防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠、磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵中的一种或几种按任意比混合组成，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述稳定剂为稀土复合稳定剂或环氧大豆油。
本发明还公开了上述用于电缆的防火涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)、按照原料配比分别称取涂料基体、复合填料、乳化硅油、石墨粉、有机膨润土、二甲基硅油和去离子水，同时加入一半的助剂，在400～500r/min转速下混合分散40～60min，得到浆料，备用；
(2)、按照原料配比称取剩余原料，加入步骤(1)得到的浆料，同时加入剩余的助剂，在600～800r/min转速下搅拌30～40min，分散均匀后，即得到所述用于电缆的防火涂料。
采用本发明所述的一种用于电缆的防火涂料及其制备方法，与现有技术相比，其有效效果在于：该防火涂料的韧性高，具有良好的耐弯性、耐碱性，附着力高，阻燃和绝缘性能好，对电缆具有很好的保护作用，可有效延长电缆的使用寿命，提高安全性。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，以下结合具体实施例来进一步说明本发明。所举实例只用于解释本发明，而不是限定本发明的范围。
实施例1：
一种用于电缆的防火涂料，所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体100份、复合填料30份、阻燃剂20份、乳化硅油20份、三氧化二锑4份、纳米二氧化钛8份、石墨粉6份、硼酸锌3份、有机膨润土2份、钛白粉5份、二甲基硅油5份、助剂15份和去离子水50份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂5份、分散剂5份、防水剂3份、发泡剂1.4份、消泡剂0.2份和稳定剂0.4份。
其中所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂、自交联硅丙乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂按5:3:2:1的重量比混合组成。所述复合填料为玻璃粉、钛白粉、硅灰石粉、氧化铝粉和滑石粉按3:1:2:1:2的重量比混合组成。其中所述阻燃剂为季戊四醇和三聚氰胺按1:1的重量比混合组成。其中所述绝缘添加剂为陶瓷微粉、聚四氟乙烯、石棉粉和玻璃纤维粉按2:2:1:1的重量比混合组成，所述分散剂为油酸钠，所述防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述稳定剂为稀土复合稳定剂或环氧大豆油。
上述用于电缆的防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按照原料配比分别称取涂料基体、复合填料、乳化硅油、石墨粉、有机膨润土、二甲基硅油和去离子水，同时加入一半的助剂，在400～500r/min转速下混合分散40～60min，得到浆料，备用；
(2)、按照原料配比称取剩余原料，加入步骤(1)得到的浆料，同时加入剩余的助剂，在600～800r/min转速下搅拌30～40min，分散均匀后，即得到所述用于电缆的防火涂料。
将本实施例提供的涂料涂覆在电缆表面，其能在温度为850℃下经18min不燃烧，并且其体积电阻率为1.7×1015Ω·cm。
实施例2：
一种用于电缆的防火涂料，所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体110份、复合填料35份、阻燃剂25份、乳化硅油25份、三氧化二锑6份、纳米二氧化钛10份、石墨粉8份、硼酸锌5份、有机膨润土3份、钛白粉4份、二甲基硅油8份、助剂17份和去离子水70份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂6份、分散剂5份、防水剂3.5份、发泡剂1.5份、消泡剂0.4份和稳定剂0.6份。
其中所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂、自交联硅丙乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂按5:3:2:1的重量比混合组成。其中所述复合填料为玻璃粉、钛白粉、硅灰石粉、氧化铝粉和滑石粉按3:1:2:1:2的重量比混合组成。其中所述阻燃剂为季戊四醇和三聚氰胺按1:1的重量比混合组成。其中所述绝缘添加剂为陶瓷微粉、聚四氟乙烯、石棉粉和玻璃纤维粉按2:2:1:1的重量比混合组成，所述分散剂为羧酸钾和磺酸钠按1:1的重量比混合组成，所述防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵按1:1:1的重量比混合组成，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述稳定剂为稀土复合稳定剂或环氧大豆油。
上述用于电缆的防火涂料的制备方法与实施例1相同。
将本实施例提供的涂料涂覆在电缆表面，其能在温度为850℃下经25min不燃烧，并且其体积电阻率为2.3×1015Ω·cm。
实施例3：
一种用于电缆的防火涂料，所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体120份、复合填料40份、阻燃剂30份、乳化硅油30份、三氧化二锑8份、纳米二氧化钛12份、石墨粉10份、硼酸锌6份、有机膨润土5份、钛白粉8份、二甲基硅油10份、助剂20份和去离子水80份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂7份、分散剂6份、防水剂5份、发泡剂1份、消泡剂0.5份和稳定剂0.5份。
其中所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂、自交联硅丙乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂按5:3:2:1的重量比混合组成。所述复合填料为玻璃粉、钛白粉、硅灰石粉、氧化铝粉和滑石粉按3:1:2:1:2的重量比混合组成。其中所述阻燃剂为季戊四醇和三聚氰胺按1:1的重量比混合组成。所述绝缘添加剂为陶瓷微粉、聚四氟乙烯、石棉粉和玻璃纤维粉按2:2:1:1的重量比混合组成，所述分散剂为磺酸钠，所述防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为聚磷酸铵，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述稳定剂为稀土复合稳定剂或环氧大豆油。
上述用于电缆的防火涂料的制备方法与实施例1相同。
将本实施例提供的涂料涂覆在电缆表面，其能在温度为850℃下经22min不燃烧，并且其体积电阻率为1.8×1015Ω·cm。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体100～120份、复合填料30～40份、阻燃剂20～30份、乳化硅油20～30份、三氧化二锑4～8份、纳米二氧化钛8～12份、石墨粉6～10份、硼酸锌3～6份、有机膨润土2～5份、钛白粉5～8份、二甲基硅油5～10份、助剂15～20份和去离子水50～80份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂5～7份、分散剂4～6份、防水剂3～5份、发泡剂1～2份、消泡剂0.2～0.5份和稳定剂0.4～0.7份。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述防火涂料包括以下按重量份配比的原料混合组成：涂料基体110份、复合填料35份、阻燃剂25份、乳化硅油25份、三氧化二锑6份、纳米二氧化钛10份、石墨粉8份、硼酸锌5份、有机膨润土3份、钛白粉4份、二甲基硅油8份、助剂17份和去离子水70份；其中所述助剂包括以下重量份计的原料组成：绝缘添加剂6份、分散剂5份、防水剂3.5份、发泡剂1.5份、消泡剂0.4份和稳定剂0.6份。
3.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂、自交联硅丙乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂按5:3:2:1的重量比混合组成。
4.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述复合填料为玻璃粉、钛白粉、硅灰石粉、氧化铝粉和滑石粉按3:1:2:1:2的重量比混合组成。
5.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述阻燃剂为季戊四醇和三聚氰胺按1:1的重量比混合组成。
6.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于：所述绝缘添加剂为陶瓷微粉、聚四氟乙烯、石棉粉和玻璃纤维粉按2:2:1:1的重量比混合组成，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或几种按任意比混合组成，所述防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠、磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵中的一种或几种按任意比混合组成，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述稳定剂为稀土复合稳定剂或环氧大豆油。
7.一种制备如权利要求1或2所述的用于电缆的防火涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)、按照原料配比分别称取涂料基体、复合填料、乳化硅油、石墨粉、有机膨润土、二甲基硅油和去离子水，同时加入一半的助剂，在400～500r/min转速下混合分散40～60min，得到浆料，备用；
(2)、按照原料配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，同时加入剩余的助剂，在600～800r/min转速下搅拌30～40min，分散均匀后，即得到所述用于电缆的防火涂料。
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