CN112309621A - 一种耐热阻燃控制电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信电缆技术领域,具体涉及一种耐热阻燃控制电缆,自外向内依次包括耐热阻燃护套、屏蔽层、多个内缆芯和加强芯,所述加强芯位于所述控制电缆的中心处,且多个内缆芯阵列分布在加强芯的外侧,所述加强芯与内缆芯的间隙中填充有填充层;所述耐热阻燃护套的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂60‑100份、增塑剂10‑60份、成瓷剂20‑40份、改性氧化石墨烯40‑100份、阻燃剂2‑30份、稳定剂2‑10份、偶联剂0.2‑2份、润滑剂1‑5份和抗氧剂0.2‑1份。克服了现有技术的不足,在火灾中外护套经过高温持续燃烧后,迅速生成坚硬的陶瓷化骨架结构,增强外护套在经历火焰燃烧后的机械强度,并提高电缆的耐候耐热,能有效防止火焰蔓延和火灾中的二次伤害。
Description
技术领域
本发明属于通信电缆技术领域,具体涉及一种耐热阻燃控制电缆。
背景技术
电缆通常是有几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层,电缆的品种规格繁多,应用范围广泛。
由于电缆的应用场景多,因此对电缆料的耐候、耐热、阻燃性能的要求都比较高,现有的电缆在遭遇火灾时,外护套会产生裂缝甚至碳化,不能达到对电缆保护的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热阻燃控制电缆,克服了现有技术的不足,在火灾中外护套经过高温持续燃烧后,迅速生成坚硬的陶瓷化骨架结构,增强外护套在经历火焰燃烧后的机械强度,并提高电缆的耐候耐热,能有效防止火焰蔓延和火灾中的二次伤害。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案如下:
一种耐热阻燃控制电缆,自外向内依次包括耐热阻燃护套、屏蔽层、多个内缆芯和加强芯,所述加强芯位于所述控制电缆的中心处,且多个内缆芯阵列分布在加强芯的外侧,所述加强芯与内缆芯的间隙中填充有填充层;
所述耐热阻燃护套的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂60-100份、增塑剂10-60份、成瓷剂20-40份、改性氧化石墨烯40-100份、阻燃剂2-30份、稳定剂2-10份、偶联剂0.2-2份、润滑剂1-5份和抗氧剂0.2-1份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为(3-1):1。
进一步,所述耐热阻燃护套的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂80份、增塑剂35份、成瓷剂30份、改性氧化石墨烯70份、阻燃剂16份、稳定剂6份、偶联剂1份、润滑剂3份和抗氧剂0.6份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为2:1。
进一步,所述填充层由致密的耐热颗粒组成,所述耐热颗粒由云母和玻璃纤维按照1:1的质量比组成。
进一步,所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、环氧大豆油和氯代棕榈油甲酯中的一种或者多种的组合物;
所述成瓷剂为低熔点玻璃粉、硼酸锌、硼酸钙、硼砂中的一种或其组合,成瓷剂的粒度在1000目以上;
所述阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三苯酯(TPP)、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)中的一种或其组合;
所述稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐亚磷酸铅、钙锌复合稳定剂中的一种或其组合;
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、A151、A171中的一种或其组合;
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸丁酯、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或其组合;
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂1076或者抗氧剂264中的一种或其组合。
进一步,所述改性氧化石墨烯的制备方法具体包括:将氧化石墨烯和油酸加入反应装置中,升温至130-150℃后加入钛酸四丁酯,搅拌均匀后升温至180-220℃,反应3-5h,降温至80-90℃,加入醋酸酐搅拌反应3-5h,反应结束后减压蒸馏、洗涤、干燥得到物料A;
将十二烷基硫酸钠加入水中搅拌均匀,升温至55-60℃,在氮气的保护下加入物料A、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯,搅拌均匀后加入过硫酸铵,升温至80-90℃,搅拌反应3-5h,反应结束后降温、出料得到所述改性氧化石墨烯。
进一步,所述耐热阻燃护套的制备方法包括:
(1)按照上述配方比例称取原料,将成瓷剂、改性氧化石墨烯、稳定性和偶联剂在60-70℃条件下搅拌混合均匀,取出备用;
(2)将步骤(1)制得的混合物与PVC树脂、阻燃剂、润滑剂和抗氧剂一起置入捏合机中,在60-80℃条件捏合30min,然后向捏合机中加入增塑剂,继续捏合10-20min,取出备用;
(3)将捏合均匀的料进行塑化挤出,挤出机温度为120-180℃,造粒,即得耐热阻燃护套。
本发明与现有技术相比较,具有以下有益效果:
本发明所述一种耐热阻燃控制电缆,通过在外护套中添加成瓷剂、改性氧化石墨烯、稳定剂、偶联剂,使外护套经过高温持续燃烧后,迅速生成坚硬的陶瓷化骨架结构,增强外护套在经历火焰燃烧后的机械强度,并提高电缆的耐候耐热,能有效防止火焰蔓延和火灾中的二次伤害;通过添加改性氧化石墨烯和填充的耐热颗粒,增强电缆的耐候耐热性能。
附图说明
图1为一种耐热阻燃控制电缆的结构示意图。
图中:1、耐热阻燃护套;2、屏蔽层;3、填充层;4、内缆芯;5、加强芯。
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。
实施例1
如图1所示,本发明所述一种耐热阻燃控制电缆,自外向内依次包括耐热阻燃护套1、屏蔽层2、多个内缆芯4和加强芯5,加强芯5位于控制电缆的中心处,且多个内缆芯4阵列分布在加强芯5的外侧,加强芯5与内缆芯4的间隙中填充有填充层3;
耐热阻燃护套1的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂60份、增塑剂10份、成瓷剂20份、改性氧化石墨烯40份、阻燃剂2份、稳定剂2份、偶联剂0.2份、润滑剂1份和抗氧剂0.2份;PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为3:1。
填充层3由致密的耐热颗粒组成,耐热颗粒由云母和玻璃纤维按照1:1的质量比组成。
增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、环氧大豆油和氯代棕榈油甲酯中的一种或者多种的组合物;
成瓷剂为低熔点玻璃粉、硼酸锌、硼酸钙、硼砂中的一种或其组合,成瓷剂的粒度在1000目以上;
阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三苯酯(TPP)、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)中的一种或其组合;
稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐亚磷酸铅、钙锌复合稳定剂中的一种或其组合;
偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、A151、A171中的一种或其组合;
润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸丁酯、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或其组合;
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂1076或者抗氧剂264中的一种或其组合。
改性氧化石墨烯的制备方法具体包括:将氧化石墨烯和油酸加入反应装置中,升温至130℃后加入钛酸四丁酯,搅拌均匀后升温至180℃,反应3-5h,降温至80℃,加入醋酸酐搅拌反应4h,反应结束后减压蒸馏、洗涤、干燥得到物料A;
将十二烷基硫酸钠加入水中搅拌均匀,升温至60℃,在氮气的保护下加入物料A、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯,搅拌均匀后加入过硫酸铵,升温至80℃,搅拌反应3h,反应结束后降温、出料得到改性氧化石墨烯。
耐热阻燃护套1的制备方法包括:
(1)按照上述配方比例称取原料,将成瓷剂、改性氧化石墨烯、稳定性和偶联剂在60℃条件下搅拌混合均匀,取出备用;
(2)将步骤(1)制得的混合物与PVC树脂、阻燃剂、润滑剂和抗氧剂一起置入捏合机中,在80℃条件捏合30min,然后向捏合机中加入增塑剂,继续捏合10min,取出备用;
(3)将捏合均匀的料进行塑化挤出,挤出机温度为150℃,造粒,即得耐热阻燃护套1。
实施例2
本实施例公开的耐热阻燃控制电缆其结构和原料与实施例1基本一致,唯有区别的是:PVC树脂80份、增塑剂35份、成瓷剂30份、改性氧化石墨烯70份、阻燃剂16份、稳定剂6份、偶联剂1份、润滑剂3份和抗氧剂0.6份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为2:1。
实施例3
本实施例公开的耐热阻燃控制电缆其结构和原料与实施例1基本一致,唯有区别的是:PVC树脂100份、增塑剂60份、成瓷剂40份、改性氧化石墨烯100份、阻燃剂30份、稳定剂10份、偶联剂2份、润滑剂5份和抗氧剂1份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为1:1。
综上,本发明所述一种耐热阻燃控制电缆,通过在外护套中添加成瓷剂、改性氧化石墨烯、稳定剂、偶联剂,使外护套经过高温持续燃烧后,迅速生成坚硬的陶瓷化骨架结构,增强外护套在经历火焰燃烧后的机械强度,并提高电缆的耐候耐热,能有效防止火焰蔓延和火灾中的二次伤害;通过添加改性氧化石墨烯和填充的耐热颗粒,增强电缆的耐候耐热性能加改性氧化石墨烯和填充的耐热颗粒,增强电缆的耐候耐热性能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:自外向内依次包括耐热阻燃护套、屏蔽层、多个内缆芯和加强芯,所述加强芯位于所述控制电缆的中心处,且多个内缆芯阵列分布在加强芯的外侧,所述加强芯与内缆芯的间隙中填充有填充层;
所述耐热阻燃护套的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂60-100份、增塑剂10-60份、成瓷剂20-40份、改性氧化石墨烯40-100份、阻燃剂2-30份、稳定剂2-10份、偶联剂0.2-2份、润滑剂1-5份和抗氧剂0.2-1份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为(3-1):1。
2.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:所述耐热阻燃护套的原料按重量份包括以下组分:PVC树脂80份、增塑剂35份、成瓷剂30份、改性氧化石墨烯70份、阻燃剂16份、稳定剂6份、偶联剂1份、润滑剂3份和抗氧剂0.6份;所述PVC树脂由均聚度为1300的PVC树脂和1500的PVC树脂组成,且重量比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:所述填充层由致密的耐热颗粒组成,所述耐热颗粒由云母和玻璃纤维按照1:1的质量比组成。
4.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、环氧大豆油和氯代棕榈油甲酯中的一种或者多种的组合物;
所述成瓷剂为低熔点玻璃粉、硼酸锌、硼酸钙、硼砂中的一种或其组合,成瓷剂的粒度在1000目以上;
所述阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三苯酯(TPP)、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)中的一种或其组合;
所述稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐亚磷酸铅、钙锌复合稳定剂中的一种或其组合;
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、A151、A171中的一种或其组合;
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸丁酯、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或其组合;
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂1076或者抗氧剂264中的一种或其组合。
5.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:所述将氧化石墨烯和油酸加入反应装置中,升温至130℃后加入钛酸四丁酯,搅拌均匀后升温至180℃,反应3-5h,降温至80℃,加入醋酸酐搅拌反应4h,反应结束后减压蒸馏、洗涤、干燥得到物料A;
将十二烷基硫酸钠加入水中搅拌均匀,升温至60℃,在氮气的保护下加入物料A、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯,搅拌均匀后加入过硫酸铵,升温至80℃,搅拌反应3h,反应结束后降温、出料得到改性氧化石墨烯。
6.根据权利要求1-5所述的一种耐热阻燃控制电缆,其特征在于:所述耐热阻燃护套的制备方法包括:
(1)按照上述配方比例称取原料,将成瓷剂、改性氧化石墨烯、稳定性和偶联剂在60℃条件下搅拌混合均匀,取出备用;
(2)将步骤(1)制得的混合物与PVC树脂、阻燃剂、润滑剂和抗氧剂一起置入捏合机中,在80℃条件捏合30min,然后向捏合机中加入增塑剂,继续捏合10min,取出备用;
(3)将捏合均匀的料进行塑化挤出,挤出机温度为150℃,造粒,即得耐热阻燃护套。
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