CN110885538A - 一种阻燃耐高温型电线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种阻燃耐高温型电线及其制造方法，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30‑50、酚醛纤维10‑20份、氟碳树脂10‑15份、环氧树脂7‑9份、聚对苯撑苯并双噁唑6‑8份、石棉粉3‑4份、二氧化硅3‑5份、氧化钛1‑3份、陶瓷粉2‑4份、可膨胀石墨9‑11份、玻璃纤维1‑3份、甲基丙烯酸甲酯10‑13份、硅酮母粒5‑7份、十溴二苯乙烷2‑6份、氨基甲酸乙酯3‑5份和水100‑120份；该电线耐温等级高，阻燃性好，防火能力强，具有良好的力学和热学性能，且制造成本低廉，易于加工，适合工业中的大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃耐高温型电线及其制造方法，属于电力领域。
背景技术
电线是由一根或几根柔软的导线组成，外面包覆有轻软的护层。随着我国经济的迅速发展，电线在各个行业、领域中都得到广泛的应用，电线也因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求而衍生出新产品，采用新材料、特殊材料、或改变产品结构、或提高工艺要求、或将不同品种的产品进行组合而产生；采用不同材料如阻燃线缆、低烟无卤、低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油、耐寒、耐温线缆等。随着我国电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视，电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，耐高温阻燃性电线电缆也是必不可少的。而现有的电线电缆耐温等级低，阻燃性、防火能力一般，且制造成本低廉，加工繁杂。
因此，寻求一种新的耐温等级高，阻燃性好，防火能力强，具有良好的力学和热学性能，且制造成本低廉，易于加工，适合工业中大规模生产的电线很有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种耐温等级高，阻燃性好，防火能力强，具有良好的力学和热学性能，且制造成本低廉，易于加工，适合工业中大规模生产的电线。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30-50、酚醛纤维10-20份、氟碳树脂10-15份、环氧树脂7-9份、聚对苯撑苯并双噁唑6-8份、石棉粉3-4份、二氧化硅3-5份、氧化钛1-3份、陶瓷粉2-4份、可膨胀石墨9-11份、玻璃纤维1-3份、甲基丙烯酸甲酯10-13份、硅酮母粒5-7份、十溴二苯乙烷2-6份、氨基甲酸乙酯3-5份和水100-120份。
进一步的，所述的阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂50、酚醛纤维20份、氟碳树脂15份、环氧树脂9份、聚对苯撑苯并双噁唑8份、石棉粉4份、二氧化硅5份、氧化钛3份、陶瓷粉4份、可膨胀石墨11份、玻璃纤维3份、甲基丙烯酸甲酯13份、硅酮母粒7份、十溴二苯乙烷6份、氨基甲酸乙酯5份和水120份。
进一步的，所述的阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30、酚醛纤维10份、氟碳树脂10份、环氧树脂7份、聚对苯撑苯并双噁唑6份、石棉粉3份、二氧化硅3份、氧化钛1份、陶瓷粉2份、可膨胀石墨9份、玻璃纤维1份、甲基丙烯酸甲酯10份、硅酮母粒5份、十溴二苯乙烷2份、氨基甲酸乙酯3份和水100份。
进一步的，所述的阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂40、酚醛纤维15份、氟碳树脂13份、环氧树脂8份、聚对苯撑苯并双噁唑7份、石棉粉3.5份、二氧化硅4份、氧化钛2份、陶瓷粉3份、可膨胀石墨10份、玻璃纤维2份、甲基丙烯酸甲酯12份、硅酮母粒6份、十溴二苯乙烷4份、氨基甲酸乙酯4份和水110份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种阻燃耐高温型电线的制造方法，包括以下步骤：
1)取饱和聚酯树脂30-50、氟碳树脂10-15份、环氧树脂7-9份、甲基丙烯酸甲酯10-13份、硅酮母粒5-7份和十溴二苯乙烷2-6份投入混料机内，以搅拌110-130r/min的速度混掺20-30min，得到混料一，备用；
2)在步骤1)得到混料一中依次加入酚醛纤维10-20份、玻璃纤维1-3份、石棉粉3-4份、陶瓷粉2-4份和可膨胀石墨9-11份，启动混料机，以搅拌200-300r/min的速度继续混掺5-10min，得到混料二，备用；
3)取聚对苯撑苯并双噁唑6-8份、氨基甲酸乙酯3-5份和水100-120份投入到步骤2)得到的混料二中，继续以搅拌200-300r/min的速度混掺10-20min，静置10-15分钟，然后依次加入二氧化硅3-5份和氧化钛1-3份，再次启动混料机，并以搅拌80-100r/min的速度继续混掺30-40min，使各物料搅拌混合均匀，得到混合料，备用；
4)将步骤3)制得的混合料转移到双螺杆挤出机中，在预热温度为350-400℃，螺杆转速为100-200r/min的双螺杆挤出机内熔融混炼并挤出，然后通过造粒机对挤出物料造粒，备用；
5)将步骤4)制得的颗粒送入到温度为80-100℃的离心干燥器内脱水，干燥7-8小时，制得树脂材料，备用；
6)将步骤5)制得的树脂材料送入到挤塑机内，在200-220℃条件下，以7m/分钟的牵引速度挤出并均匀被覆于导体上，然后在常温下自然冷却，即得。
本发明技术效果主要体现在以下方面：本发明将耐热、耐化学性能优异的饱和聚酯树脂、酚醛纤维和氟碳树脂作为主料，阻燃效果好的石棉粉、可膨胀石墨、硅酮母粒、陶瓷粉、氧化钛、二氧化硅、聚对苯撑苯并双噁唑、玻璃纤维和十溴二苯乙烷作为填料，并在其中加入粘合剂环氧树脂、增塑剂甲基丙烯酸甲酯，以及具有助溶功能的氨基甲酸乙酯与溶剂水，通过本申请混合、熔融、造粒、干燥、脱水及塑形的制造工艺制得的电线耐温等级高，阻燃性好，防火能力强，具有良好的力学和热学性能，且制造成本低廉，易于加工，适合工业中大规模生产。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂50、酚醛纤维20份、氟碳树脂15份、环氧树脂9份、聚对苯撑苯并双噁唑8份、石棉粉4份、二氧化硅5份、氧化钛3份、陶瓷粉4份、可膨胀石墨11份、玻璃纤维3份、甲基丙烯酸甲酯13份、硅酮母粒7份、十溴二苯乙烷6份、氨基甲酸乙酯5份和水120份。
一种阻燃耐高温型电线的制造方法，包括以下步骤：
1)取饱和聚酯树脂50、氟碳树脂15份、环氧树脂9份、甲基丙烯酸甲酯13份、硅酮母粒7份和十溴二苯乙烷6份投入混料机内，以搅拌130r/min的速度混掺30min，得到混料一，备用；
2)在步骤1)得到混料一中依次加入酚醛纤维20份、玻璃纤维3份、石棉粉4份、陶瓷粉4份和可膨胀石墨11份，启动混料机，以搅拌300r/min的速度继续混掺10min，得到混料二，备用；
3)取聚对苯撑苯并双噁唑8份、氨基甲酸乙酯5份和水120份投入到步骤2)得到的混料二中，继续以搅拌300r/min的速度混掺20min，静置15分钟，然后依次加入二氧化硅5份和氧化钛3份，再次启动混料机，并以搅拌100r/min的速度继续混掺40min，使各物料搅拌混合均匀，得到混合料，备用；
4)将步骤3)制得的混合料转移到双螺杆挤出机中，在预热温度为400℃，螺杆转速为200r/min的双螺杆挤出机内熔融混炼并挤出，然后通过造粒机对挤出物料造粒，备用；
5)将步骤4)制得的颗粒送入到温度为100℃的离心干燥器内脱水，干燥8小时，制得树脂材料，备用；
6)将步骤5)制得的树脂材料送入到挤塑机内，在220℃条件下，以7m/分钟的牵引速度挤出并均匀被覆于导体上，然后在常温下自然冷却，即得。
实施例2
一种阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30、酚醛纤维10份、氟碳树脂10份、环氧树脂7份、聚对苯撑苯并双噁唑6份、石棉粉3份、二氧化硅3份、氧化钛1份、陶瓷粉2份、可膨胀石墨9份、玻璃纤维1份、甲基丙烯酸甲酯10份、硅酮母粒5份、十溴二苯乙烷2份、氨基甲酸乙酯3份和水100份。
一种阻燃耐高温型电线的制造方法，包括以下步骤：
1)取饱和聚酯树脂30、氟碳树脂10份、环氧树脂7份、甲基丙烯酸甲酯10份、硅酮母粒5份和十溴二苯乙烷2份投入混料机内，以搅拌110r/min的速度混掺20min，得到混料一，备用；
2)在步骤1)得到混料一中依次加入酚醛纤维10份、玻璃纤维1份、石棉粉3份、陶瓷粉2份和可膨胀石墨9份，启动混料机，以搅拌200r/min的速度继续混掺5min，得到混料二，备用；
3)取聚对苯撑苯并双噁唑6份、氨基甲酸乙酯3份和水100份投入到步骤2)得到的混料二中，继续以搅拌200r/min的速度混掺10min，静置10分钟，然后依次加入二氧化硅3份和氧化钛1份，再次启动混料机，并以搅拌80r/min的速度继续混掺30min，使各物料搅拌混合均匀，得到混合料，备用；
4)将步骤3)制得的混合料转移到双螺杆挤出机中，在预热温度为350℃，螺杆转速为100r/min的双螺杆挤出机内熔融混炼并挤出，然后通过造粒机对挤出物料造粒，备用；
5)将步骤4)制得的颗粒送入到温度为80℃的离心干燥器内脱水，干燥7小时，制得树脂材料，备用；
6)将步骤5)制得的树脂材料送入到挤塑机内，在200℃条件下，以7m/分钟的牵引速度挤出并均匀被覆于导体上，然后在常温下自然冷却，即得。
实施例3
一种阻燃耐高温型电线，包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂40、酚醛纤维15份、氟碳树脂13份、环氧树脂8份、聚对苯撑苯并双噁唑7份、石棉粉3.5份、二氧化硅4份、氧化钛2份、陶瓷粉3份、可膨胀石墨10份、玻璃纤维2份、甲基丙烯酸甲酯12份、硅酮母粒6份、十溴二苯乙烷4份、氨基甲酸乙酯4份和水110份。
一种阻燃耐高温型电线的制造方法，包括以下步骤：
1)取饱和聚酯树脂40、氟碳树脂13份、环氧树脂8份、甲基丙烯酸甲酯12份、硅酮母粒6份和十溴二苯乙烷4份投入混料机内，以搅拌120r/min的速度混掺25min，得到混料一，备用；
2)在步骤1)得到混料一中依次加入酚醛纤维15份、玻璃纤维2份、石棉粉3.5份、陶瓷粉3份和可膨胀石墨10份，启动混料机，以搅拌250r/min的速度继续混掺8min，得到混料二，备用；
3)取聚对苯撑苯并双噁唑7份、氨基甲酸乙酯4份和水110份投入到步骤2)得到的混料二中，继续以搅拌250r/min的速度混掺15min，静置13分钟，然后依次加入二氧化硅4份和氧化钛2份，再次启动混料机，并以搅拌90r/min的速度继续混掺35min，使各物料搅拌混合均匀，得到混合料，备用；
4)将步骤3)制得的混合料转移到双螺杆挤出机中，在预热温度为380℃，螺杆转速为150r/min的双螺杆挤出机内熔融混炼并挤出，然后通过造粒机对挤出物料造粒，备用；
5)将步骤4)制得的颗粒送入到温度为90℃的离心干燥器内脱水，干燥7.5小时，制得树脂材料，备用；
6)将步骤5)制得的树脂材料送入到挤塑机内，在210℃条件下，以7m/分钟的牵引速度挤出并均匀被覆于导体上，然后在常温下自然冷却，即得。
实验例
实验对象：将普通的电线保护层材料作为对照组一，将现有的耐热性聚醚醚酮绝缘电线保护层材料作为对照组二，将本发明实施例1得到的树脂材料作为实验组。
实验要求：分别对上述三组材料进行力学性能和阻燃性能测试，并分别记录三组材料的实验情况。
实验标准：热变形温度测试参照ASTM/D648标准；阻燃等级测试参照UL-94标准；热处理测试参照JISC3005WL1标准，绝缘电阻测试参照JISC3005标准。
具体结果如下表所示：
结合上表，对比对照组一和二，在相同的实验方法下所得的结果，本发明的树脂材料与对照组一和对照组二的材料相比热变形温度高、阻燃性能优异，绝缘电阻性大，使用本发明树脂材料制成的电线耐高温阻燃效果好。
本发明技术效果主要体现在以下方面：本发明将耐热、耐化学性能优异的饱和聚酯树脂、酚醛纤维和氟碳树脂作为主料，阻燃效果好的石棉粉、可膨胀石墨、硅酮母粒、陶瓷粉、氧化钛、二氧化硅、聚对苯撑苯并双噁唑、玻璃纤维和十溴二苯乙烷作为填料，并在其中加入粘合剂环氧树脂、增塑剂甲基丙烯酸甲酯，以及具有助溶功能的氨基甲酸乙酯与溶剂水，通过本申请混合、熔融、造粒、干燥、脱水及塑形的制造工艺制得的电线耐温等级高，阻燃性好，防火能力强，具有良好的力学和热学性能，且制造成本低廉，易于加工，适合工业中大规模生产。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种阻燃耐高温型电线，其特征在于：包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30-50、酚醛纤维10-20份、氟碳树脂10-15份、环氧树脂7-9份、聚对苯撑苯并双噁唑6-8份、石棉粉3-4份、二氧化硅3-5份、氧化钛1-3份、陶瓷粉2-4份、可膨胀石墨9-11份、玻璃纤维1-3份、甲基丙烯酸甲酯10-13份、硅酮母粒5-7份、十溴二苯乙烷2-6份、氨基甲酸乙酯3-5份和水100-120份。
2.如权利要求1所述的阻燃耐高温型电线，其特征在于：包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂50、酚醛纤维20份、氟碳树脂15份、环氧树脂9份、聚对苯撑苯并双噁唑8份、石棉粉4份、二氧化硅5份、氧化钛3份、陶瓷粉4份、可膨胀石墨11份、玻璃纤维3份、甲基丙烯酸甲酯13份、硅酮母粒7份、十溴二苯乙烷6份、氨基甲酸乙酯5份和水120份。
3.如权利要求1所述的阻燃耐高温型电线，其特征在于：包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂30、酚醛纤维10份、氟碳树脂10份、环氧树脂7份、聚对苯撑苯并双噁唑6份、石棉粉3份、二氧化硅3份、氧化钛1份、陶瓷粉2份、可膨胀石墨9份、玻璃纤维1份、甲基丙烯酸甲酯10份、硅酮母粒5份、十溴二苯乙烷2份、氨基甲酸乙酯3份和水100份。
4.如权利要求1所述的阻燃耐高温型电线，其特征在于：包括导体及被覆于导体上的树脂材料，所述树脂材料由以下重量份的原料制成，饱和聚酯树脂40、酚醛纤维15份、氟碳树脂13份、环氧树脂8份、聚对苯撑苯并双噁唑7份、石棉粉3.5份、二氧化硅4份、氧化钛2份、陶瓷粉3份、可膨胀石墨10份、玻璃纤维2份、甲基丙烯酸甲酯12份、硅酮母粒6份、十溴二苯乙烷4份、氨基甲酸乙酯4份和水110份。
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