CN112300469A - 一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents
一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112300469A CN112300469A CN202011018695.8A CN202011018695A CN112300469A CN 112300469 A CN112300469 A CN 112300469A CN 202011018695 A CN202011018695 A CN 202011018695A CN 112300469 A CN112300469 A CN 112300469A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- red phosphorus
- flame
- montmorillonite
- hydrotalcite
- cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 90
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims abstract description 43
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims abstract description 26
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 55
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 26
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 24
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 21
- QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K aluminum;magnesium;carbonate;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[Mg+2].[Al+3].[O-]C([O-])=O QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 17
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 17
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 17
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 16
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 13
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 6
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 5
- BSWXAWQTMPECAK-UHFFFAOYSA-N 6,6-diethyloctyl dihydrogen phosphate Chemical group CCC(CC)(CC)CCCCCOP(O)(O)=O BSWXAWQTMPECAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 10
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N 3,3',5,5'-tetrabromobisphenol A Chemical compound C=1C(Br)=C(O)C(Br)=CC=1C(C)(C)C1=CC(Br)=C(O)C(Br)=C1 VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/10—Encapsulated ingredients
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
- H01B13/24—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by extrusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K2003/026—Phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
本申请涉及电缆领域,具体公开了一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法。该阻燃电缆包括芯层与护套,护套由以下原料制成:聚乙烯、蒙脱石、分散剂、抗氧剂与阻燃剂,其中阻燃剂包括微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石,且微胶囊化红磷在制备过程中,依次进行无机包覆与有机包覆,使其具有较好的稳定性与阻燃性。该阻燃电缆的制备方法为:先制备芯层,后将护套的各原料混合热炼并挤出,使护套包裹在芯层外侧,形成阻燃电缆。本申请的阻燃电缆,具有较好的阻燃效果,且在燃烧时,烟雾产生较少,另外由于阻燃剂不含有卤素,所以对环境影响较小,较为绿色环保。
Description
技术领域
本申请涉及电缆领域,更具体地说,它涉及一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法。
背景技术
电缆是一种将电力或信息从一处传输到另一处的导线,用于连接电路、电器等。其中,电缆可以分为电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等,电缆的应用较为广泛。
由于电缆一般铺设于建筑物内较隐蔽的地方,一旦由于老化短路或过载等原因起火,初期难以察觉,待发现时已浓烟滚滚。而且电缆会连接同一楼层的各个房间或单元,在不同楼层之间电线电缆一般布线于空井、通廊管道,一旦其不具备阻燃性能,可能将火焰蔓延至同一楼层各个单元或不同楼层间,同时由于楼层间空井内电线密集,由于空井的“烟囱效应”,火焰会蔓延更加迅速,范围也将更快的扩大。据统计,在火灾发生时,90%的死亡原因是由于燃烧时所产生的强烈的甚至有毒的烟雾所导致的窒息昏迷使人失去逃生的机会。
卤素经常作为阻燃剂,应用于电缆中。在日常情况下,一些挥发性的有机卤素化合物会被人体吸收并在人体累积对人的健康产生不良影响,卤素化合物生物降解率很低,易在生态系统中产生积累,对环境造成污染,并且经过食物链进入人体,对人体造成影响。除此之外,在对废弃物进行燃烧处置或发生火灾时,含卤材料在不完全燃烧时会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,从而妨碍救火和人员疏散。
所以目前亟需一种低烟无卤的阻燃电缆,其具有较好的阻燃性,且不含有卤素阻燃剂。
发明内容
为了使目前的电缆在不添加卤素阻燃剂的情况下,具有较好的阻燃性,本申请提供一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种低烟无卤的阻燃电缆,采用如下的技术方案:
一种低烟无卤的阻燃电缆,包括芯层与护套,护套包覆在芯层表面,护套由包含以下重量份的原料制成:
60-70份聚乙烯;
20-30份蒙脱石;
2-8份分散剂;
1-4份抗氧剂;
0.5-1.5份阻燃剂;
其中,阻燃剂包括微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石,微胶囊化红磷由下述方法制得:
步骤一:将红磷置于水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:(1-2);向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使其pH值为8-9,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中1-2d后,向浸有红磷的水中加入月桂醇硫酸钠,搅拌5-10min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为红磷重量的2-5%,继续搅拌5-10min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为红磷重量的1-3%,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至8-10,继续搅拌1-2h后,加入磷酸调节pH,使pH值为6-7,分离、洗涤后烘干,得到所述微胶囊化红磷。
通过采用上述技术方案,护套主要由聚乙烯构成主体,其具有较好的力学性质,而且价廉易得。分散剂可以便于使蒙脱石、抗氧剂与阻燃剂均匀分散在护套中,使护套各处较为均匀,性能较为稳定。微胶囊化红磷,通过在制备过程中,对红磷进行无机包裹与有机包裹,使其便于分散在电缆护套中,除此之外,还可以使其与阻燃剂中的三氧化二铝协同,提高电缆的阻燃效果。水滑石的加入可以协同蒙脱石降低烟尘,使电缆低烟。在制备微胶囊化红磷时,调节pH值后,将硫酸锌与硫酸钙包裹在红磷表面形成一层无机包覆层,可以提高红磷的稳定性,但是由于一层无机包覆层较为松散,所以进行第二层的有机包覆,将其使用尿素、月桂酸与甲醛进行包覆,使其表面形成脲醛树脂有机包覆层,而且该有机包覆层较易分散在护套中,可以有效提高护套的阻燃效果,而且在燃烧时烟雾产生较少,实现了低烟无卤。除此之外,有机包覆层较易分散在水滑石的层级结构中,使电缆的力学性质有所提高。
优选的,所述微胶囊化红磷由下述方法制得:
步骤一:将红磷置于水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:1.5;向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使其pH值为8.5,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中1.5d后,向浸有红磷的水中加入月桂醇硫酸钠,搅拌8min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为红磷重量的3.5%,继续搅拌8min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为红磷重量的2.5%,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至9,继续搅拌1.5h后,加入磷酸调节pH,使pH值为6.5,分离、洗涤后烘干,得到所述微胶囊化红磷。
通过采用上述技术方案,当采用上述方法制得微胶囊化红磷时,所制得的微胶囊化红磷的阻燃效果较好,且较易与电缆中的其余组分较好地协同,使电缆具有较好阻燃性能的同时,提高电缆的力学性质。
优选的,所述微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:(0.5-1.5):(2-4)。
通过采用上述技术方案,当微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:(0.5-1.5):(2-4)时,所制得的电缆具有较好的阻燃低烟效果。
优选的,所述微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:1:3。
通过采用上述技术方案,当微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:1:3时,所制得的电缆具有较好的阻燃低烟效果。
优选的,所述水滑石为改性水滑石,其由下述方法制得:
将水滑石粉加入其3-5倍体积的水中,形成浆液,向其中加入硬脂酸钠,硬脂酸钠的重量为水滑石粉的重量的5-10%,升高温度至70-80℃,搅拌1-2h,冷却至室温,后向浆液中加入可膨胀石墨,其中可膨胀石墨的重量为水滑石粉的重量的50-60%,搅拌1-2h,加入重量为水滑石粉的2-5%的硬脂酸钠,加热至80-90℃,搅拌1-2h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
通过采用上述技术方案,利用可膨胀石墨对水滑石进行改性,通过第一次加入硬脂酸钠使水滑石易于可膨胀石墨结合,而第二次加入硬脂酸钠可以便于改性水滑石分散在电缆护套中。通过使用可膨胀石墨对水滑石改性,可以提高阻燃剂的耐高温能力,而且可膨胀石墨具有部分吸附烟气的作用,结合水滑石的层结构,可以降低烟气。
优选的,所述改性水滑石由下述方法制得:
将水滑石粉加入其4倍体积的水中,形成浆液,向其中加入硬脂酸钠,硬脂酸钠的重量为水滑石粉的重量的8.5%,升高温度至75℃,搅拌1.5h,冷却至室温,后向浆液中加入可膨胀石墨,其中可膨胀石墨的重量为水滑石粉的重量的55%,搅拌1.5h,加入重量为水滑石粉的3.5%的硬脂酸钠,加热至85℃,搅拌1.5h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
通过采用上述技术方案,当采用上述参数制备改性水滑石,其较易分散在电缆护套中,且可以提高护套的阻燃性的同时降低燃烧烟雾逸出。
优选的,所述蒙脱石为改性蒙脱石,其由下述方法制得:
步骤一:将蒙脱石加热至200-300℃,冷却至室温,浸泡在水中1-2d,后,分离、烘干,再将蒙脱石与重量为蒙脱石的10-20%的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至300-400℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至50-60℃,加入重量份为蒙脱石的1-5%的聚丙烯酰胺,搅拌20-40min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
通过采用上述技术方案,将蒙脱石进行加热,使其表面具有孔隙,便于与三聚磷酸铝混合,使三聚磷酸铝填充在孔隙中,后再进行加热定型,使二者结合更加紧密,后将预处理后的蒙脱石使用聚丙烯酰胺进行表面改性,使其较易分散在电缆护套中,便于改性蒙脱石中的三聚磷酸铝与阻燃剂协同以提高阻燃效果,除此之外,改性蒙脱石还可以提高阻燃电缆的拉伸强度。
优选的,所述改性蒙脱石由下述方法制得:
步骤一:将蒙脱石加热至280℃,冷却至室温,浸泡在水中1.5d,后,分离、烘干,再将蒙脱石与重量为蒙脱石的15%的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至350℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至55℃,加入重量份为蒙脱石的3.5%的聚丙烯酰胺,搅拌30min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
通过采用上述技术方案,当采用上述参数制备改性蒙脱石后,所得到的改性蒙脱石较易分散在电缆护套中,且可以提高电缆的阻燃效果。
优选的,所述分散剂为三乙基己基磷酸。
通过采用上述技术方案,三乙基己基磷酸可以较好地将各物质分散在电缆护套中,使电缆的性质较为稳定。
优选的,所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂。
通过采用上述技术方案,受阻酚型抗氧剂可以较好地结合在电缆护套中,提高电缆护套的使用时长。
优选的,所述护套由以下重量份的原料制成:
65份聚乙烯;
25份蒙脱石;
5份分散剂;
2份抗氧剂;
0.2份微胶囊化红磷;
0.2份三氧化二铝;
0.6份水滑石。
通过采用上述技术方案,当采用上述配比制得的电缆护套具有较好的阻燃性能,而且燃烧时烟雾较少。
第二方面,本申请提供一种低烟无卤的阻燃电缆的制备方法,采用如下的技术方案:一种低烟无卤的阻燃电缆的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:芯层制备;
步骤二:将聚乙烯、蒙脱石、分散剂、抗氧剂与阻燃剂共混,加热至160-180℃,搅拌2-4h,挤出,并包覆在步骤一制得的芯层外侧,得到所述低烟无卤的阻燃电缆。
通过采用上述技术方案,在制备阻燃电缆时,先制备芯层,后将护套的各原料混合均匀,混炼并挤出,包裹在芯层外侧制成阻燃电缆。该方法较为简单,实用性较强。
优选的,所述步骤一包括如下步骤:
S11:将铜单丝拉制、退火,获得导体线,将一根以上导体线通过束绞方式合成导体束,并在导体束表面包裹绝缘层;
S12:将尼龙料带对步骤一所得的产品进行缠绕包覆,形成贴覆在绝缘层外侧的内衬层,形成护套,得到芯层。
通过采用上述技术方案,在制备芯层时,先制备导体束,使电缆可以导通,后在导体束的表面包裹绝缘层,防止漏电,后将尼龙料带包裹在绝缘层外侧,形成内衬层,内衬层可以增强电缆的强度,同时阻止白蚁啃食。
优选的,一种低烟无卤的阻燃电缆的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:芯层制备:
S11:将铜单丝拉制、退火,获得导体线,将一根以上导体线通过束绞方式合成导体束,并在导体束表面包裹绝缘层;
S12:将尼龙料带对步骤一所得的产品进行缠绕包覆,形成贴覆在绝缘层外侧的内衬层,得到芯层。
步骤二:将聚乙烯、蒙脱石、分散剂、抗氧剂与阻燃剂共混,加热至165℃,搅拌3h,挤出,并包覆在步骤一制得的芯层外侧,形成护套,得到防白蚁电缆。
通过采用上述技术方案,采用上述各参数制备阻燃电缆,其具有较好的力学性质与阻燃效果。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石组合形成阻燃剂,且微胶囊化红磷可以与三氧化二铝协同,提高电缆的阻燃效果。同时水滑石可以协同蒙脱石降低烟尘,使电缆具有无卤、低烟、阻燃性好的优点。
2、本申请中优选采用改性水滑石,通过可膨胀石墨对其进行改性,使其可以吸附较多的烟尘,进而使电缆获得了低烟的效果。
3、本申请中优选采用改性蒙脱石,通过将三聚磷酸铝填充在蒙脱石的孔隙中,提高其阻燃效果,除此之外,聚丙烯酰胺对蒙脱石进行表面改性,使其较易分散在电缆护套中。
4、本申请的方法,通过先形成芯层,后包裹有护套,制备方法较为简单地生产出低烟无卤的阻燃电缆。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
各制备例与实施例中的原料均为市售可得,其中部分原料可以选用表1所示的来源获得。
物质名称 | 来源 |
聚乙烯 | 美国陶氏生产的HDPE-3364-聚乙烯 |
蒙脱石 | 科莱恩化工(中国)有限公司生产的蒙脱石 |
水滑石 | 广州市田本丰橡胶有限公司提供的水滑石 |
可膨胀石墨 | 青岛金涛石墨有限公司生产的可膨胀石墨 |
聚丙烯酰胺 | 广州市天进化工有限公司生产的聚丙烯酰胺 |
受阻酚型抗氧剂 | 美国圣莱科特AT10受阻酚型抗氧剂 |
表1
制备例
制备例1
一种微胶囊化红磷,由下述方法制得:
步骤一:将1kg红磷置于1kg水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入0.8kg硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:2,向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使混合溶液的pH值为8,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中2d后,向浸有红磷的水中加入10g月桂醇硫酸钠,搅拌5min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为20g,继续搅拌10min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为30g,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至10,继续搅拌1h后,加入磷酸调节pH,使pH值为6,分离、洗涤后烘干,得到微胶囊化红磷。
制备例2
一种微胶囊化红磷,由下述方法制得:
步骤一:将1kg红磷置于1kg水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入0.8kg硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:1,向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使混合溶液的pH值为9,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中1d后,向浸有红磷的水中加入20g月桂醇硫酸钠,搅拌10min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为50g,继续搅拌5min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为10g,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至8,继续搅拌1h后,加入磷酸调节pH,使pH值为7,分离、洗涤后烘干,得到微胶囊化红磷。
制备例3
一种微胶囊化红磷,由下述方法制得:
步骤一:将1kg红磷置于1kg水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入0.8kg硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:1.5,向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使混合溶液的pH值为8.5,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中1.5d后,向浸有红磷的水中加入15g月桂醇硫酸钠,搅拌8min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为35g,继续搅拌8min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为25g,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至9,继续搅拌1.5h后,加入磷酸调节pH,使pH值为6.5,分离、洗涤后烘干,得到微胶囊化红磷。
制备例4
一种改性水滑石,其由下述方法制得:
将1kg水滑石粉加入其3倍体积的水中,形成浆液,向其中加入50g硬脂酸钠,升高温度至80℃,搅拌1h,冷却至室温,后向浆液中加入500g可膨胀石墨,搅拌1h,加入50g硬脂酸钠,加热至80℃,搅拌1h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
制备例5
一种改性水滑石,其由下述方法制得:
将1kg水滑石粉加入其5倍体积的水中,形成浆液,向其中加入100g硬脂酸钠,升高温度至70℃,搅拌2h,冷却至室温,后向浆液中加入500g可膨胀石墨,搅拌2h,加入20g硬脂酸钠,加热至90℃,搅拌2h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
制备例6
一种改性水滑石,其由下述方法制得:
将1kg水滑石粉加入其4倍体积的水中,形成浆液,向其中加入85g硬脂酸钠,升高温度至75℃,搅拌1.5h,冷却至室温,后向浆液中加入550g可膨胀石墨,搅拌1.5h,加入35g硬脂酸钠,加热至85℃,搅拌1.5h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
制备例7
一种改性蒙脱石,由下述方法制得:
步骤一:将1kg蒙脱石加热至200℃,冷却至室温,浸泡在水中1d后,分离、烘干,再将蒙脱石与0.2kg的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至400℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至60℃,加入50g的聚丙烯酰胺,搅拌20min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
制备例8
一种改性蒙脱石,由下述方法制得:
步骤一:将1kg蒙脱石加热至300℃,冷却至室温,浸泡在水中2d后,分离、烘干,再将蒙脱石与0.1kg的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至300℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至50℃,加入10g的聚丙烯酰胺,搅拌40min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
制备例9
一种改性蒙脱石,由下述方法制得:
步骤一:将1kg蒙脱石加热至280℃,冷却至室温,浸泡在水中1.5d后,分离、烘干,再将蒙脱石与0.15kg的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至350℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至55℃,加入35g的聚丙烯酰胺,搅拌30min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
实施例
实施例1
一种低烟无卤的阻燃电缆,由下述方法制得:
S11:将铜单丝拉制、退火,获得导体线,导体线的直径可以为0.1-5mm,可根据实际需求进行配置。在本实施例中导体线的直径可以为0.2mm,多根导体线可以通过束绞方式合成导体束,然后将导体束表面包裹厚度均匀的绝缘层,绕设的铜芯线数量可根据实际需求进行配置。绝缘层材料可在现有技术中选取,比如可以为聚乙烯制成;
S12:将尼龙料带对步骤一所得的产品进行缠绕包覆,尼龙料带选用市售尼龙66料带,形成贴覆在绝缘层外侧的内衬层,得到芯层。
步骤二:将重量为表2所示的聚乙烯、蒙脱石、三乙基己基磷酸、受阻酚型抗氧剂与阻燃剂共混,加热至165℃,搅拌3h,挤出,并包覆在步骤一制得的芯层外侧,形成护套,得到防白蚁电缆。
实施例2-11
一种低烟无卤的阻燃电缆,与实施例1的区别在于,护套中各原料采用表2所示的原料以及重量制成。
实施例12
一种低烟无卤的阻燃电缆,与实施例11的区别在于,步骤二中,加热温度为160℃,搅拌时间为4h。
实施例13
一种低烟无卤的阻燃电缆,与实施例11的区别在于,步骤二中,加热温度为180℃,搅拌时间为2h。
对比例
对比例1
一种电缆,与实施例11的区别在于,未加入阻燃剂。
对比例2
一种电缆,与实施例11的区别在于,阻燃剂中不含有微胶囊化红磷。
对比例3
一种电缆,与实施例11的区别在于,阻燃剂中不含有三氧化二铝。
对比例4
一种电缆,与实施例11的区别在于,阻燃剂中不含有水滑石。
对比例5
一种电缆,与实施例11的区别在于,阻燃剂选用含卤阻燃剂,含卤阻燃剂为市售可得的四溴双酚A。
对比例6
一种电缆,与实施例11的区别在于,步骤二中,加热温度为220℃,搅拌时间为2h。
表2
性能检测试验
检测方法/试验方法
1.拉伸强度测试:采用GB/T1040-2006中记载的测试方法,对实施例1-13与对比例1-6制得的电缆进行拉伸强度测试试验。
2.伸长率测试:采用GB/T1040-2006中记载的测试方法,对实施例1-13与对比例1-6制得的电缆进行伸长率测试试验。
3.阻燃氧指数:采用GB/T2406-1993中记载的测试方法,对实施例1-13与对比例1-6制得的电缆进行阻燃氧指数测试。
4.成束阻燃性能:采用GB/T19666-2005中记载的测试方法,对实施例1-13与对比例1-6制得的电缆进行成束燃烧试验A类要求,记录是否合格。
5.低烟性能:采用GB/T19666-2005中记载的测试方法,对实施例1-13与对比例1-6制得的电缆进行低烟性能测试试验,测试其最小透光率,大于60%则为合格。
上述各项检测数据如表3所示。
表3
结合实施例1-13和对比例1并结合表3可以看出,采用微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石混合后形成的阻燃剂,其具有较好的阻燃效果,而且燃烧时产生的烟雾较少,除此之外,其不含有卤素,对环境较为友好。
结合实施例1-13和对比例2并结合表3可以看出,在阻燃剂中添加微胶囊化红磷后,可以较好地提高电缆的阻燃效果,且可以减少燃烧时产生的烟雾。
结合实施例1-13和对比例3并结合表3可以看出,在阻燃剂中添加三氧化二铝后,可以较好地提高电缆的阻燃效果。
结合实施例1-13和对比例4并结合表3可以看出,在阻燃剂中添加水滑石后,可以较好地提高电缆的阻燃效果,且可以较大程度上减少燃烧时产生的烟雾。
结合实施例1-13和对比例5并结合表3可以看出,阻燃剂选用含卤阻燃剂时,相比于本申请中的阻燃剂来说,会产生较多的烟雾,而且会污染环境,除此之外,可以体现出本申请中的阻燃剂可以在一定程度上提高电缆的力学性质,且可以较好地提高电缆的阻燃效果,并在较大程度上减少燃烧时产生的烟雾。
结合实施例1-13和对比例6并结合表3可以看出,在制备电缆的过程中,当共混挤出护套的原料时,温度过高,会有一定影响电缆的各性质,但是影响程度并不大。
结合实施例1-4并结合表3可以看出,当微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:(0.5-1.5):(2-4)时,所制得的电缆具有较好的力学性质与阻燃性质。
结合实施例5、6与11并结合表3可以看出,当微胶囊化红磷选用制备例3制得的微胶囊化红磷时,所制得的电缆的阻燃性质较好。
结合实施例7、8与11并结合表3可以看出,当水滑石选用制备例6制得的改性水滑石时,所制得的电缆的阻燃性质较好,燃烧后产生的烟雾较少。
结合实施例9-11并结合表3可以看出,当蒙脱石选用制备例9制得的蒙脱石时,所制得的电缆的阻燃性质较好。
结合实施例11-13并结合表3可以看出,在制备电缆时,步骤二中的混炼温度有一定的影响,说明温度过高会影响电缆中部分成分的稳定性。
结合实施例1-13并结合表3可以看出,当采用实施例11的方法制备电缆时,所得到的电缆的各项性质均较好。
除上述检测之外,实施例1-13制得的电缆的烟气毒性均复合GAI32准安全级的要求,且均可以在950-1000℃火焰条件下,维持正常运行1.5h以上,符合A级耐火。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于,包括芯层与护套,护套包覆在芯层表面,护套由包含以下重量份的原料制成:
60-70份 聚乙烯;
20-30份 蒙脱石;
2-8份 分散剂;
1-4份 抗氧剂;
0.5-1.5份阻燃剂;
其中,阻燃剂包括微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石,微胶囊化红磷由下述方法制得:
步骤一:将红磷置于水中,搅拌的同时加入碳酸氢钠溶液,使混合溶液为中性,干燥后得到预处理后的红磷;
步骤二:将步骤一得到的预处理后的红磷加入硫酸锌与硫酸钙混合溶液中,其中硫酸锌与硫酸钙的重量比为1:(1-2);向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,使其pH值为8-9,干燥后得到无机包裹红磷;
步骤三:将步骤二得到的无机包裹红磷浸泡在水中1-2d后,向浸有红磷的水中加入月桂醇硫酸钠,搅拌5-10min后,加入尿素饱和溶液,且尿素的重量为红磷重量的2-5%,继续搅拌5-10min,后滴加甲醛溶液,甲醛的重量为红磷重量的1-3%,滴加完毕后,加入二乙醇胺调节pH值至8-10,继续搅拌1-2h后,加入磷酸调节pH,使pH值为6-7,分离、洗涤后烘干,得到所述微胶囊化红磷。
2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于:所述微胶囊化红磷、三氧化二铝与水滑石的重量比范围是1:(0.5-1.5):(2-4)。
3.根据权利要求1或2所述的一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于:所述水滑石为改性水滑石,其由下述方法制得:
将水滑石粉加入其3-5倍体积的水中,形成浆液,向其中加入硬脂酸钠,硬脂酸钠的重量为水滑石粉的重量的5-10%,升高温度至70-80℃,搅拌1-2h,冷却至室温,后向浆液中加入可膨胀石墨,其中可膨胀石墨的重量为水滑石粉的重量的50-60%,搅拌1-2h,加入重量为水滑石粉的2-5%的硬脂酸钠,加热至80-90℃,搅拌1-2h,冷却至室温后分离干燥,得到改性水滑石。
4.根据权利要求3所述的一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于:所述蒙脱石为改性蒙脱石,其由下述方法制得:
步骤一:将蒙脱石加热至200-300℃,冷却至室温,浸泡在水中1-2d,后,分离、烘干,再将蒙脱石与重量为蒙脱石的10-20%的三聚磷酸铝混合并研磨,后加热至300-400℃,冷却至室温,得到预处理后的蒙脱石;
步骤二:将步骤一制得的预处理后的蒙脱石,浸泡在水中,将水加热至50-60℃,加入重量份为蒙脱石的1-5%的聚丙烯酰胺,搅拌20-40min,冷却至室温后,分离干燥得到改性蒙脱石。
5.根据权利要求4所述的一种防白蚁电缆,其特征在于:所述分散剂为三乙基己基磷酸。
6.根据权利要求4所述的一种防白蚁电缆,其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂。
7.根据权利要求4所述的一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于:所述护套由以下重量份的原料制成:
65份 聚乙烯;
25份 蒙脱石;
5份 分散剂;
2份 抗氧剂;
0.2份 微胶囊化红磷;
0.2份 三氧化二铝;
0.6份 水滑石。
8.一种低烟无卤的阻燃电缆的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:芯层制备;
步骤二:将聚乙烯、蒙脱石、分散剂、抗氧剂与阻燃剂共混,加热至160-180℃,搅拌2-4h,挤出,并包覆在步骤一制得的芯层外侧,得到所述低烟无卤的阻燃电缆。
9.根据权利要求8所述的一种低烟无卤的阻燃电缆,其特征在于:所述步骤一包括如下步骤:
S11:将铜单丝拉制、退火,获得导体线,将一根以上导体线通过束绞方式合成导体束,并在导体束表面包裹绝缘层;
S12:将尼龙料带对步骤一所得的产品进行缠绕包覆,形成贴覆在绝缘层外侧的内衬层,形成护套,得到芯层。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011018695.8A CN112300469A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011018695.8A CN112300469A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112300469A true CN112300469A (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=74489153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011018695.8A Pending CN112300469A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112300469A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115785554A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-14 | 中东线缆制造有限责任公司 | 一种低烟无卤耐火屏蔽电缆及其制备工艺 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020188048A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Michael Wagner | Microencapsulated red phosphorus |
JP2005213480A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nippon Polyethylene Kk | 難燃性樹脂組成物及びそれを用いた電線・ケーブル |
CN103087368A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种高效低烟阻燃耐油电缆料 |
CN104341666A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-02-11 | 安徽天元电缆有限公司 | 一种无卤阻燃电缆材料 |
CN109616245A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 西安双盛电线电缆有限责任公司 | 光伏电缆及其制备工艺 |
CN109836685A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 威远凤凰高新材料有限责任公司 | 一种低烟无卤无毒环保型电缆材料生产工艺方法 |
CN111681832A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 湖北三佳电线电缆有限公司 | 一种防火电缆的加工方法 |
-
2020
- 2020-09-24 CN CN202011018695.8A patent/CN112300469A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020188048A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Michael Wagner | Microencapsulated red phosphorus |
JP2005213480A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nippon Polyethylene Kk | 難燃性樹脂組成物及びそれを用いた電線・ケーブル |
CN103087368A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种高效低烟阻燃耐油电缆料 |
CN104341666A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-02-11 | 安徽天元电缆有限公司 | 一种无卤阻燃电缆材料 |
CN109836685A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 威远凤凰高新材料有限责任公司 | 一种低烟无卤无毒环保型电缆材料生产工艺方法 |
CN109616245A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 西安双盛电线电缆有限责任公司 | 光伏电缆及其制备工艺 |
CN111681832A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 湖北三佳电线电缆有限公司 | 一种防火电缆的加工方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李建军等: "《塑料配方设计(第三版)》", 30 September 2019 * |
高平强: "《无机纳米硼酸盐复合阻燃材料制备技术》", 31 March 2019 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115785554A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-14 | 中东线缆制造有限责任公司 | 一种低烟无卤耐火屏蔽电缆及其制备工艺 |
CN115785554B (zh) * | 2023-01-06 | 2024-03-22 | 中东线缆制造有限责任公司 | 一种低烟无卤耐火屏蔽电缆及其制备工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102093625B (zh) | 低烟无卤一步法硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法 | |
CN100425645C (zh) | 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
CN101613506A (zh) | 耐高温无卤阻燃电缆护套料及其制备方法 | |
CN109593266B (zh) | 一种超低烟密度无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
CN100363415C (zh) | 低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电子线料及其制备方法 | |
CN103627068A (zh) | 一种低烟无卤高阻燃电线电缆料及其制备方法 | |
CN100374497C (zh) | 一种低烟无卤膨胀阻燃热塑性弹性体电线料及其制备方法 | |
CN104650446A (zh) | 一种含纳米粘土的辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法 | |
CN107722488A (zh) | 一种环保型电缆绝缘料及其制备方法、电缆护套 | |
CN103739928A (zh) | 一种硅树脂增效的高性能低烟无卤电力电缆护套料及其制造方法 | |
CN108178864A (zh) | 高结碳型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料 | |
CN104021851A (zh) | 一种耐火电缆 | |
CN110176329A (zh) | 一种阻燃电缆 | |
CN102875887B (zh) | 一种电缆用低烟无卤阻燃绝缘料 | |
CN112876758A (zh) | 电力设备用b1级控制电缆及制造工艺 | |
CN112300469A (zh) | 一种低烟无卤的阻燃电缆及其制备方法 | |
CN110033883B (zh) | 一种防干扰绝缘线缆 | |
CN103087394A (zh) | 一种低烟无卤阻燃电缆材料 | |
CN113930007A (zh) | 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料、其制备方法及其应用 | |
KR20120114726A (ko) | 엘리베이터 케이블 절연용 할로겐 프리 난연 피복조성물 | |
CN102634107B (zh) | 一种含聚硅氧烷的无卤环保阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 | |
CN210667840U (zh) | 阻燃控制电缆 | |
CN207966545U (zh) | 一种合金型阻燃环保电线 | |
CN105367888A (zh) | 一种无卤低烟电缆料 | |
CN218996401U (zh) | 一种低烟无卤阻燃b2级电缆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210202 |