CN112599285A - 感温变色绕包带及其制备方法、及线缆防火预警系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种感温变色绕包带及其制备方法、及线缆防火预警系统。上述的感温变色绕包带包括如下质量份的各组分:硅橡胶80份~120份、硅油3份~6份、阻燃剂40份~60份、增粘剂2份~5份、填料28份~55份、硫化剂0.5份~5份和感温变色剂2份~5份。上述的感温变色绕包带具有较好的机械性能、自粘性、耐候性能和防火效果,并且具有感温变色预警功能。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域,特别是涉及一种感温变色绕包带及其制备方法、及线缆防火预警系统。
背景技术
目前,市面上有很多线缆,其最外层的绕包套由于添加了感温变色的材质,使线缆具备较好的防火预警功能。
然而,添加了感温变色材质会影响线缆的自身性能,而且线缆发生火情的部分一般相对来说都是比较好预知的,例如,在线缆驳接端或者处于比较恶劣的外部环境等,若线缆全部外表面均具备防火预警功能,则造成感温变色材质的过度使用,若是遇到感温变色材质比较灵敏或者选用不当的情况下,再加上外部环境过于炎热,可能会造成火情误判等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的线缆性能不佳、感温材质过度使用且防火预警精确度较差的技术问题,提供一种解决上述技术问题的感温变色绕包带及其制备方法、及线缆防火预警系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种感温变色绕包带,包括如下质量份的各组分:
在其中一个实施例中,所述填料为白碳黑、有机改性蒙脱土、硅灰石和滑石粉中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述填料为白炭黑和有机改性蒙脱土,所述白炭黑与所述有机改性蒙脱土的质量比为(25~50):(3~5)。
在其中一个实施例中,所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶和硅氮橡胶中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述硫化剂为BP、DCBP、TBPB、DTBP、DCP和DBPMH中的至少一种。
一种感温变色绕包带的制备方法,包括如下步骤:
对硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂进行混炼操作,得到混炼物;
对硫化剂和所述混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物;及
对所述硫化混炼物进行成型操作,得到所述感温变色绕包带。
一种线缆防火预警系统,包括线缆和上述的感温变色绕包带的制备方法制备得到的感温变色绕包带,所述线缆上具有防火预警节点,所述感温变色绕包带缠绕包覆在所述防火预警节点上。
在其中一个实施例中,所述线缆防火预警系统还包括:
图像采集器,所述图像采集器用于采集所述防火预警节点上的所述感温变色绕包带的图像信息;
温度采集器,所述温度采集器设置在所述防火预警节点上。
在其中一个实施例中,所述的线缆防火预警系统还包括无线收发模组,所述图像采集器和所述温度采集器均与所述无线收发模组电性连接,所述无线收发模组用于接收并响应所述图像采集器发送的所述图像信息,且接收并响应所述温度采集器发送的温度信息,并发出防火预警信号。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本发明的感温变色绕包带中,硅橡胶具有Si-O-Si键,提高了氧、臭氧和紫外线对硅橡胶的分解难度,使得感温变色绕包带具有较好的抗老化能力,并且硅橡胶具有较好地耐低温性能和耐热性能,使得感温变色绕包带既能够使用于低温环境,也能够使用于高温环境,提高了感温变色绕包带的适用性;
2、本发明的感温变色绕包带中,阻燃剂的添加提高了硅橡胶的耐热性,并且通过阻燃剂和硅橡胶的结合使用,提高了感温变色绕包带的防火效果。硫化剂提高了硅橡胶线性分子的交联反应的反应速度,使得硅橡胶线性分子快速交联形成稳定的三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,进而提高了感温变色绕包带的柔韧性;
3、本发明的感温变色绕包带中,将硅油添加至硅橡胶中,进一步提高了硅橡胶的柔韧性,使得感温变色绕包带的柔韧性进一步得到提高。增粘剂的使用提高了硅橡胶的自粘性,进而提高了感温变色绕包带的自粘性。填料提高了感温变色绕包带的机械性能、防火性能和耐候性。感温变色剂的使用,使得感温变色绕包带具有感温变色预警功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例的感温变色绕包带的制备方法的流程图;
图2为本发明一实施例的感温变色绕包带缠绕于卷筒的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种感温变色绕包带。上述的感温变色绕包带包括如下质量份的各组分:硅橡胶80份~120份;硅油3份~6份;阻燃剂40份~60份;增粘剂2份~5份;填料28份~55份;硫化剂0.5份~5份;感温变色剂2份~5份。
上述的感温变色绕包带中,硅橡胶具有Si-O-Si键,提高了氧、臭氧和紫外线对硅橡胶的分解难度,使得感温变色绕包带具有较好的抗老化能力,并且硅橡胶具有较好地耐低温性能和耐热性能,使得感温变色绕包带既能够使用于低温环境,也能够使用于高温环境,提高了感温变色绕包带的适用性。阻燃剂的添加提高了硅橡胶的耐热性,并且通过阻燃剂和硅橡胶的结合使用,提高了感温变色绕包带的防火效果。硫化剂提高了硅橡胶线性分子的交联反应的反应速度,使得硅橡胶线性分子快速交联形成稳定的三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,进而提高了感温变色绕包带的柔韧性。将硅油添加至硅橡胶中,进一步提高了硅橡胶的柔韧性,使得感温变色绕包带的柔韧性进一步得到提高。增粘剂的使用提高了硅橡胶的自粘性,进而提高了感温变色绕包带的自粘性。填料提高了感温变色绕包带的机械性能、防火性能和耐候性。感温变色剂的使用,使得感温变色绕包带具有感温变色预警功能。
需要说明的是,硅橡胶的使用于感温变色绕包带中,一方面,由于硅橡胶耐低温性能和耐热性能较好,使得制备得到的感温变色绕包带既能够使用于低温环境,也能使用于高温环境,提高了感温变色绕包带的适用性;另一方面,由于硅橡胶中Si-O-Si键的存在,提高了氧、臭氧和紫外线对硅橡胶的分解难度,使得使用硅橡胶为主要原料制备得到的感温变色绕包带具有较好的抗老化能力。并且硅橡胶使得感温变色绕包带具有较好的绝缘性能。
还可以理解阻燃剂提高了硅橡胶的耐热性,进而提高了感温变色绕包带防火性能。而硫化剂提高了硅橡胶线性分子的交联反应的反应速度,使得硅橡胶分子快速交联形成稳定的三维网状分子结构,使得硅橡胶具有较好的柔韧性,进而使得感温变色绕包带具有较好的柔韧性。将硅油添加至硅橡胶中,进一步提高了硅橡胶的柔韧性,进而进一步提高了感温变色绕包带的柔韧性。增粘剂和硅橡胶的结合使用,提高了感温变色绕包带的自粘性能。填料对硅橡胶的性能具有补强作用,提高了硅橡胶的力学性能,进而提高了感温变色绕包带的机械性能和耐候性。感温变色剂的添加,确保了感温变色绕包带的感温变色预警性能,提高了线缆使用的安全性。
进一步地,感温变色剂由有机温变颜料经感温变色胶囊包覆制得。可以理解,由于感温变色胶囊具有优异的包裹性,能有效对有机温变颜料进行包裹,使得有机温变颜料保护于感温变色胶囊中,避免了其他成分对机温变颜料的破坏,提高了感温变色绕包带的变色稳定性。并且感温变色胶囊还能有效包裹住阻燃成分形成阻燃微胶囊,使得阻燃微颗粒稳定存在,提高了感温变色绕包带的防火阻燃性能和耐候性能。
在其中一个实施例中,线缆温度上升到60℃时,感温变色绕包带的颜色变为黄色,线缆温度上升到80℃时,感温变色绕包带的颜色变为红色。可以理解的是,由于本申请的感温变色绕包带的感温预警变色的温度节点分别为60℃和80℃,考虑到外部环境即使炎热,较难达到60℃甚至不可能达到80℃,若线缆上感温变色绕包带变为黄色或红色,说明了感温变色绕包带的颜色变为黄色或红色的原因是感温变色绕包带所贴之处的线缆温度的升高,并非是外界环境温度的升高。因此,本申请通过将感温变色绕包带在60℃变黄色和在80℃变红色作为线缆感温预警的判断依据具有较高的准确性,降低了外部环境因素对感温变色绕包带预警精确度的影响,提高了感温变色绕包带防火预警的精确度,降低了火情误判的可能性。还可以理解的是,通过感温变色绕包带的颜色变化,使得施工人员根据感温变色绕包带的颜色变化对线缆火情做出准确的判断,有助于施工作业人员及时地发现线缆的火情隐患并及时地进行抢修,降低了火灾发生的可能性。
在其中一个实施例中,填料为白碳黑、有机改性蒙脱土、硅灰石和滑石粉中的至少一种。可以理解的是,白碳黑具超强的粘附力、抗撕裂和耐热抗老化性能,在感温变色绕包带中使用白碳黑,对硅橡胶的机械性能、自粘性和耐候性均具有补强作用,有效地提高了感温变色绕包带的机械性能、自粘性和耐候性。由于有机改性蒙脱土具有独特的层状一维纳米结构特性、形态特性、层间可设计的反应性和超大的比表面积,使得有机改性蒙脱土具有优异的机械性能和阻燃性能,在感温变色绕包带中使用有机改性蒙脱土,提高了感温变色绕包带的机械性能和防火效果。硅灰石具有较好的耐化学腐蚀、热稳定性和尺寸稳定性,在感温变色绕包带添加硅灰石降低了感温变色绕包带的收缩率,避免了感温变色绕包带干裂的问题,提高了感温变色绕包带的机械性能和耐候性;滑石粉的主要成分是含水硅酸镁,具有较好的耐火性、绝缘性,抗酸性和吸附性能,将添加滑石粉于感温变色绕包带中,提高了感温变色绕包带的机械性能、防火效果、耐候性和绝缘性。
在其中一个实施例中,填料包括白炭黑和有机改性蒙脱土,白炭黑与有机改性蒙脱土的质量比为(25~50):(3~5)。可以理解的是,白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑,本实施例使用的是气相法白炭黑,气相法白炭黑俗称“纳米白炭黑”,粒径很小,比表面积大,表面吸附力强,具有较好的抗撕裂和耐热抗老化性能,通过在硅橡胶中添加气相法白炭黑,对硅橡胶的性能进行了有效的补强,进而显著提高了感温变色绕包带的自粘性、机械性能、耐候性和防火效果。由于有机改性蒙脱土具有独特的层状一维纳米结构特性、形态特性、层间可设计的反应性和超大的比表面积,使得有机改性蒙脱土具有优异的机械性能和阻燃性能,提高了感温变色绕包带的机械性能和防火效果。白炭黑和有机改性蒙脱土的配合使用,使得感温变色绕包带具备较好的自粘性,并且具备较好的耐候性、机械性能和防火效果。
在其中一个实施例中,硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶和硅氮橡胶中的至少一种。可以理解的是,由于硅橡胶耐低温性能和耐热性能较好,使得制备得到的感温变色绕包带既能够使用于低温环境,也能够使用于高温环境,提高了感温变色绕包带的适用性;而且由于硅橡胶中Si-O-Si键的存在,提高了氧、臭氧和紫外线对硅橡胶的分解难度,提高了感温变色绕包的抗老化能力,并且采用硅橡胶作为感温变色绕包带的基材,提高了感温变色绕包带的防火性能、抗老化能力好绝缘性能。
在其中一个实施例中,阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂中的至少一种。可以理解的是,氮系阻燃剂的热分解温度较高,且热分解后易放出氨气、氮气、深度氮氧化物和水蒸气等不燃气体,而不燃气体的生成和阻燃剂的分解吸热会带走大部分的热量,极大的降低了感温变色绕包带的表面温度,达到了较好的阻燃效果。磷系阻燃剂热降解得到的产物促使感温变色绕包带的表面迅速脱水而炭化,进而形成炭化层,而碳化层包覆在聚合物表面隔离了空气中氧的作用,并且磷系阻燃剂在燃烧温度下会分解为不挥发的玻璃状物质,玻璃状物包覆在基体表面,进而起到感温变色绕包带的阻燃保护作用。还可以理解的是,氮系阻燃剂和磷系阻燃剂具有协同阻燃作用,氮系阻燃剂和磷系阻燃剂结合使用,有助于增加焦炭残留物生产量,使得阻燃效果提高。
在其中一个实施例中,硫化剂为BP、DCBP、TBPB、DTBP、DCP和DBPMH中的至少一种。可以理解的是,BP为过氧化苯甲酰,DCBP为2,4-二氯过氧化苯甲酰,TBPB为过氧化笨甲酸叔丁酯,DTBP为过氧化二叔丁基,DCP为过氧化二异丙苯,DBPMH为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷。硫化剂,有助于硅橡胶线性分子结构交联形成三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,进而提高了感温变色绕包带的柔韧性,为感温变色绕包带的缠绕使用提供方便。
本申请还提供一种感温变色绕包带的制备方法,包括如下步骤:对硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂进行混炼操作,得到混炼物;对硫化剂和混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
上述的感温变色绕包带的制备方法简单,易于操作,通过对硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂进行混炼操作,使得硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂充分混合,保证了混炼物性能均匀一致,有助于制备出性能较好的感温变色绕包带。通过对混炼物进行硫化操作,使得硅橡胶线性分子进行交联反应形成三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,有助于制备得到柔韧性较好的感温变色绕包带。通过成型操作,使得硫化混炼物形成感温变色绕包带,达到使用标准。
为了更好地理解本申请的感温变色绕包带的制备方法,以下对本申请的感温变色绕包带的制备方法作进一步的解释说明,请参阅图1,一实施例的感温变色绕包带的制备方法包括如下步骤:
S100、对硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂进行混炼操作,得到混炼物。可以理解的是,混炼操作使得硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂充分混合,保证了混炼物性能均匀一致,有助于制备出性能较好的感温变色绕包带。
S200、对硫化剂和混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物。可以理解的是,通过对混炼物进行硫化操作,使得硅橡胶线性分子进行交联反应形成三维网状分子结构,降低了硅橡胶的自由活动能力,使得硅橡胶的具有较好的强度和柔韧性,提高了感温变色绕包带的强度和柔韧性。
S300、对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。可以理解的是,通过成型操作,使得硫化混炼物形成感温变色绕包带,达到使用标准。还可以理解的是,成型操作可以为挤出成型,一方面挤出成型工序简单,生产速度快,可以制造模压制造工艺制造不了的超长制品,利用挤出成型制备工艺进行硫化混炼物的成型,有助于制造超长的感温变色绕包带,并且有助于实现感温变色绕包带的生产自动化,提高了感温变色绕包带的生产效率;另一方面,通过对硫化混炼物进行挤出成型操作,使得的感温变色绕包带更致密和均匀,有助于生产性能较好的感温变色绕包带。
为了更好的保存使用感温变色绕包带,请参阅图2,一实施例的感温变色绕包带100缠绕于卷筒200上。可以理解的是,通过将感温变色绕包带100缠绕于卷筒200,节省了感温变色绕包带储存空间的同时实现了对感温变色绕包带100保存。
本申请还提供一种线缆防火预警系统。线缆防火预警系统包括线缆和上述任一实施例所述的感温变色绕包带的制备方法制备得到的感温变色绕包带,线缆上具有防火预警节点,感温变色绕包带缠绕包覆在防火预警节点上。可以理解,线缆可以为输电铁塔接触线缆、输电线路塔接触线缆、变电站连接线缆、长距离输电的线缆和矿用线缆。
上述的线缆防火预警系统,通过在线缆上设置防火预警节点,并且对防火预警节点进行感温变色绕包带的缠绕,提高了线缆防火预警精确度,减少了感温变色材料的使用,降低了施工成本。
为了更好地理解本申请的线缆防火预警系统,以下对本申请的线缆防火预警系统作进一步的解释说明,一实施例的线缆防火预警系统包括线缆和上述任一实施例所述的感温变色绕包带的制备方法制备得到的感温变色绕包带,线缆上设有防火预警节点,感温变色绕包带缠绕在防火预警节点上。其中,感温变色绕包带包括如下质量份的各组分:硅橡胶80份~120份;硅油3份~6份;阻燃剂40份~60份;增粘剂2份~5份;填料28份~55份;硫化剂0.5份~5份;感温变色剂2份~5份。
上述的缆防火预警系统中,通过在线缆上设置防火预警节点,有针对性地进行防火预警,避免了感温变色材质的过度使用的问题,减少了感温变色材料的使用,降低了施工成本,并且通过对防火预警节点进行感温变色绕包带的缠绕,实现了感温变色绕包带对防火预警节点处的线缆的温度的监控。其中,感温变色绕包带中使用的硫化剂,提高了硅橡胶线性分子的交联反应的反应速度,使得硅橡胶线性分子的快速交联形成稳定的三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,进而提高了感温变色绕包带的柔韧性,使得感温变色绕包带于防火预警节点处与线缆紧密贴合。通过硅橡胶中添加硅油,进一步提高了硅橡胶的柔韧性,使得感温变色绕包带的柔韧性进一步得到提高,进而进一步提高了感温变色绕包带于防火预警节点处与线缆的贴合紧密性,使得感温变色绕包带根据线缆的温度变化更加精确地变色预警,进一步提高了缆防火预警系统的预警精确性,以及增粘剂的使用有助于提高硅橡胶的自粘性,提高了感温变色绕包带的自粘性,进而提高了感温变色绕包带与线缆的结合稳定性,进一步提高了感温变色绕包带与线缆的贴合紧密性,使得感温变色绕包带根据线缆的温度变化更加精确地变色预警,进一步提高了缆防火预警系统的预警精确性。还可以理解的是,为了使线缆具有感温变色预警功能,通常会选择在线缆的最外层添加感温变色材料,然而,若线缆的全部外表面均具有感温变色功能,当感温材料比较灵敏或感温材料选用不当时,容易造成火情的误判和感温变色材料的过度使用,因此,在本申请中,在线缆上设置防火预警节点,通过只对防火预警节点处的线缆使用感温变色材料,即只对防火预警节点处的线缆进行感温变色绕包带的缠绕,有针对性地进行防火预警,避免了感温变色材质的过度使用的问题,提高了感温变色预警精确度,减少了感温变色材料的使用,即减少了感温变色绕包带的使用,从而减少了成本。
具体地,在其中一个实施例中,防火预警节点设置在输电铁塔接触线缆处。可以理解,在输电铁塔接触线缆处设置防火预警节点,通过对防火预警节点进行感温变色绕包带的缠绕,使得感温变色绕包带对输电铁塔接触线缆处的温度变化具有监测作用,从而,达到感温预警功能,有助于预防火灾的发生。
在另一个实施例中,防火预警节点设置在输电线路塔接触线缆处。可以理解,考虑输电线路塔用于支持高压或超高压的线缆,如果发生火情,将会造成严重的后果和较大财产的浪费,为了提高输电线路塔的使用安全性,需要对输电线路塔上容易发生火情的地方进行火情的监控,例如对输电线路塔接触线缆处进行火情监控,因此,将输电线路塔接触线缆处设置防火预警节点,通过对输电线路塔接触线缆处进行感温变色绕包带的缠绕,使得输电线路塔接触线缆处具有感温变色预警功能,如此,有效地降低了火灾发生的可能性,提高了输电线路塔使用安全性,减少了财产的损失。
在又一个实施例中,防火预警节点设置在变电站连接线缆处。可以理解,在变电站连接线缆处设置防火预警节点,通过对防火预警节点进行感温变色绕包带缠绕,使得感温变色绕包带对变电站连接线缆处的温度变化具有监测作用,从而,达到感温预警功能,有助于预防火灾的发生。
在又一个实施例中,防火预警节点设置在长距离输电的线缆上,通过在长距离输电的线缆上每隔10m~20m设置一个防火预警节点。可以理解,通过在长距离输电的线缆上每隔10m~20m设置一个防火预警节点,再通过对每一防火预警节点进行感温变色绕包带的缠绕,实现了对长距离输送的线缆的温度的监测,进而实现了对长距离输送的线缆的火情监控。
在其他一个实施例中,防火预警节点设置在矿用线缆上,通过在处于矿井内的矿用线缆和处于矿井外的线缆分别设置一个或两个防火预警节点。可以理解,为了保证矿井供电可靠和安全,通过在处于矿井内的矿用线缆和处于矿井外的线缆分别设置一个或两个防火预警节点,再通过对防火预警节点进行感温变色绕包带的缠绕,使得矿用线缆具有防火预警功能,有助于采矿施工人员通过感温变色绕包带的颜色变化预知线缆温度,提高了采矿施工人员井下施工作业的用电安全性。
在其中一个实施例中,线缆防火预警系统还包括图像采集器,图像采集器用于采集防火预警节点上的感温变色绕包带的图像信息。可以理解的是,图像采集器是通过图像采集器中的拍摄辅助设备获取图像的颜色数据,该颜色数据是通过设置在拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的。还可以理解的是,图像采集器设置在邻近于缠绕有感温变色绕包带的防火预警节点的线缆,通过图像采集器对感温变色绕包带的表面进行图像信息的采集,精准地获取了感温变色绕包带的感温变色信息,提高了线缆防火预警系统的防火预警精确度,从而有助于施工作业人员对温度过高的防火预警节点进行检查维修,降低了火灾发生的可能性。
在其中一个实施例中,线缆防火预警系统还包括温度采集器,温度采集器设置在防火预警节点上。可以理解的是,由于感温变色绕包带长期暴露于外界环境中,可能会造成感温变色绕包带感温变色灵敏度下降甚至失灵,使得通过图像采集器采集的图像信息不能准确进行火情的判断。因此,通过在防火预警节点设置温度采集器,即通过感温变色绕包带将温度采集器缠绕在防火预警节点上,一方面实现了对线缆的温度进一步地监控,从而实现了对线缆的温度变化精准把控,有助于施工作业人员作出更为准确的判断;另一方面,有助于施工作业人员对感温变色灵敏度较差和失去感温变色功能的感温变色绕包带进行及时地更换,更好地实现感温变色绕包带对防火预警节点温度的监控,保证了线缆使用的安全性,这样,通过图像采集器和温度采集器对线缆温度双重温度监督,使得的线缆防火预警系统更好的实现火情预警功能,提高了对火情判断的准确性,有效地预防了火灾的发生。
需要说明的是,温度采集器包括温度传感器、微处理器和信号转换器,通过温度传感器实现对温度的感受并转换可用输出信号,再通过温度采集器中的微处理器和信号转换器对可用输出信号的处理,实现了温度采集器对防火预警节点温度的收集。
在其中一个实施例中,线缆防火预警系统还包括无线收发模组,图像采集器和温度采集器均与无线收发模组电性连接,无线收发模组用于接收并响应图像采集器发送的图像信息,且接收并响应温度采集器发送的温度信息,并发出防火预警信号。可以理解的是,通过无线收发模组对图像采集器和温度采集器的信息收集和发送,使得施工作业人员可以及时知道线缆温度变化的情况,从而使得施工作业人员对火灾进行有效地防控,提高了线缆使用安全性。
以下列举一些具体实施例,若提到%,均表示按重量百分比计。需注意的是,下列实施例并没有穷举所有可能的情况,并且下述实施例中所用的材料如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1
对硅橡胶8kg、硅油0.3kg、阻燃剂4kg、增粘剂0.2kg、填料2.8kg和感温变色剂0.2kg进行混炼操作,得到混炼物;对硫化剂0.05kg和混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
实施例2
对硅橡胶8kg、硅油0.45kg、阻燃剂5kg、增粘剂0.3kg、填料4kg和感温变色剂0.35kg进行混炼操作,得到混炼物;对硫化剂0.3kg和混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
实施例3
对硅橡胶10kg、硅油0.6kg、阻燃剂4.5kg、增粘剂0.35kg、填料4.15kg和感温变色剂0.5kg进行混炼操作,得到混炼物;将硫化剂0.5kg加入到混炼物中进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
实施例4
对硅橡胶12kg、硅油0.5kg、阻燃剂5kg、增粘剂0.5kg、填料5.5kg和感温变色剂0.35kg进行混炼操作,得到混炼物;将硫化剂0.5kg加入到混炼物中进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
实施例5
对硅橡胶12kg、硅油0.45kg、阻燃剂6kg、增粘剂0.3kg、填料4.2kg和感温变色剂0.3kg进行混炼操作,得到混炼物;将硫化剂0.3kg加入到混炼物中进行硫化操作,得到硫化混炼物;对硫化混炼物进行成型操作,得到感温变色绕包带。
以下对本发明感温变色绕包带的制备方法制备得到的感温变色绕包带进行性能测试:
试验分组
实施例1~5为实际生产过程中的各物质的添加量,以下将实施例1~5的数据折算为实验室检测时各物质的添加量,具体地,实施例1~5与实施例6~10一一对应。
实施例6~10的感温变色绕包带的各物质的添加量如表1所示:
表1:实施例6~10的感温变色绕包带的各物质的添加量试验结果
试验结果如表2所示:
表2:实施例6~10感温变色绕包带的各项性能的试验结果
试验结论
1、从表1和表2可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,即实施例1~5的感温变色绕包带,老化前抗张强度均在3Mpa左右,老化前断裂伸长率均大于500%,这说明利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,均具有高的抗张强度和断裂伸长率,从而说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有较好的柔韧性,使得利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均在外力的作用下不容易脆断。
2、从表1和表2还可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带的低温拉伸率均大于60%,可以理解的是低温条件下的物质,塑性会变低,拉伸时容易断裂,而利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,在低温条件下,仍均具大于60%拉伸率,进一步说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有较好的柔韧性。
3、从表1和表2可以还可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,老化后的抗张强度最大变化率和断裂伸长率最大变化率均在±20%左右,这说明了老化后的利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带仍均具有较好的抗张强度和断裂伸长率,说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有较好的耐候性和机械性能;从表1和表2可以还可以看出,对利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,在水中浸泡15天均没有出现起泡、起皱、分层和开裂的情况,说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有较好的耐水性。对利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带分别进行耐酸性、耐碱性和耐盐性测试,即取3份利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带分别放置于酸性溶液、碱性溶液和盐性溶液中浸泡7天,均无出现起泡、起皱、分层和开裂的情况,说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有较大的耐酸性、耐碱性和耐盐性,从而进一步说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有优异的耐候性。
4、从表1和表2可以还可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,阻燃性(炭化高度)均小于2.57、耐受非正常发热和火焰的温度均在960℃,以及烧蚀后的感温变色绕包带均保持完整结构,说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有优异的防火性能。从表1和表2可以还可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带的氧指数均在30左右,可以理解的是,氧指数在22以下的是易燃材料;在22~27之间为难燃材料,即具自熄性;在27以上的是高难燃材料,而利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带的氧指数均大于27,进一步说明了利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带均具有优异防火性能。
5、从表1和表2可以还可以看出,利用本申请感温变色绕包带的制备方法制备的得到的实施例6~10的感温变色绕包带,均具有较好的自粘性。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本发明的感温变色绕包带中,硅橡胶具有Si-O-Si键,提高了氧、臭氧和紫外线对硅橡胶的分解难度,使得感温变色绕包带具有较好的抗老化能力,并且硅橡胶具有较好地耐低温性能和耐热性能,使得感温变色绕包带既能够使用于低温环境,也能够使用于高温环境,提高了感温变色绕包带的适用性;
2、本发明的感温变色绕包带中,阻燃剂的添加提高了硅橡胶的耐热性,并且通过阻燃剂和硅橡胶的结合使用,提高了感温变色绕包带的防火效果。硫化剂提高了硅橡胶线性分子的交联反应的反应速度,使得硅橡胶线性分子快速交联形成稳定的三维网状分子结构,提高了硅橡胶的柔韧性,进而提高了感温变色绕包带的柔韧性;
3、本发明的感温变色绕包带中,将硅油添加至硅橡胶中,进一步提高了硅橡胶的柔韧性,使得感温变色绕包带的柔韧性进一步得到提高。增粘剂的使用提高了硅橡胶的自粘性,进而提高了感温变色绕包带的自粘性。填料提高了感温变色绕包带的机械性能、防火性能和耐候性。感温变色剂的使用,使得感温变色绕包带具有感温变色预警功能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的感温变色绕包带,其特征在于,所述填料为白碳黑、有机改性蒙脱土、硅灰石和滑石粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的感温变色绕包带,其特征在于,所述填料为白炭黑和有机改性蒙脱土,所述白炭黑和所述有机改性蒙脱土的质量比为(25~50):(3~5)。
4.根据权利要求1所述的感温变色绕包带,其特征在于,所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶和硅氮橡胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的感温变色绕包带,其特征在于,所述阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的感温变色绕包带,其特征在于,所述硫化剂为BP、DCBP、TBPB、DTBP、DCP和DBPMH中的至少一种。
7.一种感温变色绕包带的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
对硅橡胶、硅油、阻燃剂、增粘剂、填料和感温变色剂进行混炼操作,得到混炼物;
对硫化剂和所述混炼物进行硫化操作,得到硫化混炼物;及
对所述硫化混炼物进行成型操作,得到所述感温变色绕包带。
8.一种线缆防火预警系统,其特征在于,包括线缆和权利要求7所述的感温变色绕包带的制备方法制备得到的感温变色绕包带,所述线缆上具有防火预警节点,所述感温变色绕包带缠绕包覆在所述防火预警节点上。
9.根据权利要求8所述的线缆防火预警系统,其特征在于,所述线缆防火预警系统还包括:
图像采集器,所述图像采集器用于采集所述防火预警节点上的所述感温变色绕包带的图像信息;
温度采集器,所述温度采集器设置在所述防火预警节点上。
10.根据权利要求8或9所述的线缆防火预警系统,其特征在于,所述的线缆防火预警系统还包括无线收发模组,所述图像采集器和所述温度采集器均与所述无线收发模组电性连接,所述无线收发模组用于接收并响应所述图像采集器发送的所述图像信息,且接收并响应所述温度采集器发送的温度信息,并发出防火预警信号。
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