CN109616246A - 一种新型超a类阻燃电缆 - Google Patents

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孙冰
王亚会
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Abstract

本发明公开了一种新型超A类阻燃电缆。包括至少一根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于至少一根绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和填料；所述外护层包含具有下述组分的组合物：热塑性聚氨酯弹性体，聚烯烃，聚苯醚，硼酸盐矿。本发明电缆的绝缘、护套采用了低烟无卤、分解温度高、机械性能好的无卤聚合物材料，采用耐候型低烟无卤阻燃聚烯烃材料作为电缆的外护层，具有防紫外线、阻燃、无毒和低烟的性能。阻燃电缆的高聚物材料氧指数均在28‑33之间。电缆成束敷设时电线电缆具有阻止延燃的特性，它可将电线电缆的烧损区限制在2.5m的范围内,从而使火灾的损失减小。

Description

一种新型超A类阻燃电缆
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种新型超A类阻燃电缆。
背景技术
阻燃电缆，是指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。通俗地讲，电线万一失火，能够把燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，保住其他的各种设备，避免造成更大的损失。
电线电缆的燃烧是由于外部加热而产生了易燃气体，要达到阻燃的目的，必须抑制引起燃烧的三要素，即:可燃气体、热量和氧气。因此，阻燃电线电缆一般采用的方法就是在护套材料中添加含有卤素的卤化物和金属氧化物，从阻燃的角度来评价，这是极好的方法，但是，由于这些材料中含有卤化物，在燃烧时释放大量的烟雾和卤化氢气体，所以，火灾时的能见度低，给人员的安全疏散和消防带来很大的妨碍，而人则更多地为有毒气体窒息致死。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型超A类阻燃电缆。
一种新型超A类阻燃电缆，包括至少一根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于至少一根绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和填料；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚烯烃；
(c)聚苯醚；
(d)硼酸盐矿。
所述聚烯烃选自聚乙烯，聚丙烯或丙烯-辛烯共聚物。
所述聚烯烃为乙烯和选自具有式CH3CH＝CHR的烯烃的一种或多种共聚单体，其中R为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基。
所述填料为重钙，改性电石渣粉，煅烧陶土，水滑石中的一种或一种以上。
所述硼酸盐矿选自板硼钙石，钡硼锰石，瓦硼镁钙石，硼钛镁石，羟硼锰石中的一种或一种以上。
所述护套中还加入水合金属氧化物。
所述外护层中还加入水合金属氧化物。
所述水合金属氧化物为Hg(Cr O4)(H2O)0.5，(Mg(H2O)6)(Mg(H2O)4)(CO3)2，Mg2(P2O7)(H2O)6中的一种或一种以上。
上述用作无囱阻燃剂的水合金属氧化物(晶体)具有释放结晶水时的温度必须在聚合物的混合成型温度和分解温度之间的特点，阻止延燃。
本发明的有益效果：
(1)本发明对电缆的绝缘、护套采用了低烟无卤、分解温度高、机械性能好的无卤聚合物材料。采用耐候型低烟无卤阻燃聚烯烃材料作为电缆的外护层，具有防紫外线、阻燃、无毒和低烟的性能。阻燃电缆的高聚物材料氧指数均在28-33之间。电缆成束敷设时电线电缆具有阻止延燃的特性，它可将电线电缆的烧损区限制在2.5m的范围内,从而使火灾的损失减小。
(2)电缆导体正常运行时的最高温度为90℃，短路时最高温度不超过250℃(最长持续时间不超过5S)；电缆径向阻水试验(15℃-30℃，72h)：绝缘层外无水纹；电缆成束燃烧试验：炭化部分的最长距离≤2.5m；护套材料燃烧时的卤酸气体释放量≤5mg/g；护套材料燃烧时的PH≥4.3；护套材料燃烧时的电导率≤10μS/mm；电缆燃烧时烟密度试验：透光率≥60％；护套耐候试验(氙灯法，1008h老化)：通过。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种新型超A类阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和重钙，用料质量比为3：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(d)板硼钙石。
(a)，(b)，(c)，(d)的用量质量比为10：8：3：2。
实施例2
一种新型超A类阻燃电缆，包括6根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和改性电石渣粉，用量质量比为5：2；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)乙烯和CH3CH＝CH CH(CH2CH2CH3)CH3的共聚单体；
(c)聚苯醚；
(d)瓦硼镁钙石。
(a)，(b)，(c)，(d)的用量质量比为8：8：3：1。
实施例3
一种新型超A类阻燃电缆，包括4根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于至少一根绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯，煅烧陶土和水滑石，用量质量比为8：3：2；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)丙烯-辛烯共聚物；
(c)聚苯醚；
(d)钡硼锰石。
(a)，(b)，(c)，(d)的用量质量比为9：8：1：1。
实施例4
一种新型超A类阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯，重钙和Hg(Cr O4)(H2O)0.5晶体，用料质量比为3：1：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(d)板硼钙石。
(a)，(b)，(c)，(d)的用量质量比为10：8：3：2。
实施例5
一种新型超A类阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和重钙，用料质量比为3：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(d)板硼钙石；
(e)(Mg(H2O)6)(Mg(H2O)4)(CO3)2；
(a)，(b)，(c)，(d),(e)的用量质量比为10：8：3：2：1。
实施例6
一种新型超A类阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯，重钙和Mg2(P2O7)(H2O)6晶体，用料质量比为3：1：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(d)板硼钙石；
(e)Mg2(P2O7)(H2O)6晶体；
(a)，(b)，(c)，(d)，(e)的用量质量比为10：8：3：2。
对比例1
一种阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和重钙，用料质量比为3：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(d)硼硅钇钙石。
(a)，(b)，(c)，(d)的用量质量比为10：8：3：2。
对比例2
一种阻燃电缆，包括3根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和重钙，用料质量比为3：1；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚乙烯；
(c)聚苯醚；
(a)，(b)，(c)的用量质量比为10：8：3。
实验例1：
对实施例1-6及对比例1-2的阻燃电缆进行氧指数检测，测试结果见表1：
表1
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
实验例2：
参照GB/T 2951.11—2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分通用试验方法厚度和外形尺寸测量机械性能试验》、GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分:薄塑和薄片的试验条件》测试。测定样品的拉伸强度和断裂伸长率，测试结果见表2：
表2
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概括。本发明的所有实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，凡是根据本发明的技术内容所作出的任何细微修改或等同替换，都属于本发明的技术方案之内。

Claims (8)

1.一种新型超A类阻燃电缆，包括至少一根导体，包覆在导体上的绝缘层，填充于至少一根绝缘层外部空间的护套，护套外的外护层，其特征在于，所述绝缘层材质为交联聚乙烯；所述护套的材质为聚乙烯和填料；所述外护层包含具有下述组分的组合物：
(a)热塑性聚氨酯弹性体；
(b)聚烯烃；
(c)聚苯醚；
(d)硼酸盐矿。
2.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述聚烯烃选自聚乙烯，聚丙烯或丙烯-辛烯共聚物。
3.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述聚烯烃为乙烯和选自具有式CH3CH＝CHR的烯烃的一种或多种共聚单体，其中R为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基。
4.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述填料为重钙，改性电石渣粉，煅烧陶土，水滑石中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述硼酸盐矿选自板硼钙石，钡硼锰石，瓦硼镁钙石，硼钛镁石，羟硼锰石中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述护套中还加入水合金属氧化物。
7.根据权利要求1所述一种新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述外护层中还加入水合金属氧化物。
8.根据权利要求6-7所述新型超A类阻燃电缆，其特征在于，所述水合金属氧化物为Hg(Cr O4)(H2O)0.5，(Mg(H2O)6)(Mg(H2O)4)(CO3)2，Mg2(P2O7)(H2O)6中的一种或一种以上。
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