CN112724661A - 一种高阻燃绝缘式电线电缆 - Google Patents

一种高阻燃绝缘式电线电缆 Download PDF

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Abstract

本发明属于电线电缆材料技术领域，尤其是一种高阻燃绝缘式电线电缆，解决了现有技术中电线电缆材料稳定阻燃性能不好，容易因高温和火灾导致严重的电缆内芯损害等问题，所述高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下原料：聚酰胺、聚酯、填料、阻燃剂、混合溶剂、聚乙烯蜡、硬脂酸锌。本发明采用聚酰胺和聚酯作为外护套制备主体材料；通过将阻燃剂与混合溶剂混合后对填料进行浸渍处理，然后在聚乙烯蜡和硬脂酸锌的作用下，将阻燃填料与聚酰胺、聚酯混炼后挤出制得外护套，所得外护套具有高阻燃性、高绝缘性，同时其还具有优异的耐磨、耐老化、耐腐蚀性能。

Description

一种高阻燃绝缘式电线电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆材料技术领域，尤其涉及一种高阻燃绝缘式电线电缆。
背景技术
电线电缆行业是我国经济建设重要的配套产业，广泛应用于国民经济各个领域，电线电缆是输送电能、传递信息和制造各种电机、电器、仪表、汽车、机床等设备所不可缺少的基础器材，电线电缆为电力行业和通信产业提供基础设施，为各产业、国防建设和重大建设工程等提供重要配套，被喻为国民经济的“血管”与“神经”，是现代经济和社会正常运转的基础保障，也是人们日常生活必不可少的产品。
随着中国经济的快速增长以及工业化、城镇化进程的进一步加快，我国电线电缆行业快速发展，在机械工业的细分行业中，电线电缆制造业产值规模占电工电器行业四分之一，是机械工业中仅次于汽车行业的第二大产业，在国民经济中占据重要地位。近年来，我国经济持续快速发展，城市化进程的推进，大型电站、西电东送、电网改造等重大工程的建设，都预示着电线电缆行业具有较长的景气周期，因此电线电缆行业也随之将保持较高的增长速度。我国电线电缆行业总的规模、产量以及增长速度已连续多年名列世界首位，对世界电线电缆制造业具有举足轻重的影响。
在上述领域，发展高阻燃绝缘电线电缆成为一个重要的趋势。但是，现有绝缘电缆都是在普通电缆中加入一些阻燃耐火材料，其稳定阻燃性能不好，容易因高温和火灾导致严重的电缆内芯损害，从而造成较大的经济损失。基于上述陈述，本发明提出了一种高阻燃绝缘式电线电缆。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中电线电缆材料稳定阻燃性能不好，容易因高温和火灾导致严重的电缆内芯损害等问题，而提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆。
一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺40-60份、聚酯20-40份、填料18-30份、阻燃剂4-7份、混合溶剂20-30份、聚乙烯蜡3-5份、硬脂酸锌3-5份。
优选的，所述所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺45-55份、聚酯25-35份、填料22-26份、阻燃剂4.5-6.5份、混合溶剂22-28份、聚乙烯蜡3.5-4.5份、硬脂酸锌3.5-4.5份。
优选的，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺50份、聚酯30份、填料24份、阻燃剂5.5份、混合溶剂25份、聚乙烯蜡4份、硬脂酸锌4份。
优选的，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯。
优选的，所述混合溶剂为质量比为1-2:4.5-5.5:3-5的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液。
优选的，所述填料为质量比为1-2:4-7的氮化硅和氧化铝的复配物。
优选的，所述阻燃剂由质量比为3-6:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物。
优选的，所述外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至40-80℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍2-4h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1000-1400r/min的转速高速捏合8-15min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合20-40min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，具有以下有益效果：
1、本发明采用聚酰胺和聚酯作为外护套制备主体材料；通过将阻燃剂与混合溶剂混合后对填料进行浸渍处理，然后在聚乙烯蜡和硬脂酸锌的作用下，将阻燃填料与聚酰胺、聚酯混炼后挤出制得外护套，所得外护套具有高阻燃性、高绝缘性，同时其还具有优异的耐磨、耐老化、耐腐蚀性能。
2、本发明采用硼酸锌和磷酸氢锆复配制成阻燃剂，两者协调增效，在获得相同阻燃效果的前提下，阻燃剂用量最少，且所述阻燃剂安全环保，无毒无烟；通过将阻燃剂与混合溶剂混合后对填料进行处理，能够显著增强阻燃剂与填料的分子结合能力，在改进填料阻燃性的同时，改善填料与外护套主体材料的相容性与结合力。
3、本发明硬脂酸锌的加入能够有效增进各原料间的分散，降低各原料之间的表面张力，进而改善所得外护套材料的热稳定性，增强其阻燃性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺40份、聚酯20份、填料18份、阻燃剂4份、混合溶剂20份、聚乙烯蜡3份、硬脂酸锌3份；
其中，聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，混合溶剂为质量比为1:4.5:3的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为1:4的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为3:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至40℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍2h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1000r/min的转速高速捏合8min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合20min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
实施例二
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺45份、聚酯25份、填料22份、阻燃剂4.5份、混合溶剂22份、聚乙烯蜡3.5份、硬脂酸锌3.5份；
其中，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；
其中，混合溶剂为质量比为1.2:4.8:3.5的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为1.2:4.5的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为3.5:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至50℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍2.5h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1100r/min的转速高速捏合12min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合25min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
实施例三
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺50份、聚酯30份、填料24份、阻燃剂5.5份、混合溶剂24份、聚乙烯蜡4份、硬脂酸锌4份；
其中，聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，混合溶剂为质量比为1.5:5:4的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为1.5:5.5的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为4.5:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至60℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍2-4h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1200r/min的转速高速捏合12min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合30min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
实施例四
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺55份、聚酯35份、填料26份、阻燃剂6.5份、混合溶剂28份、聚乙烯蜡4.5份、硬脂酸锌4.5份；
其中，聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，混合溶剂为质量比为1.8:5.2:4.5的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为1.8:6的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为5:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至70℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍3.5h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1300r/min的转速高速捏合14min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合35min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
实施例五
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺60份、聚酯40份、填料30份、阻燃剂7份、混合溶剂30份、聚乙烯蜡5份、硬脂酸锌5份；
其中，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；
其中，混合溶剂为质量比为2:5.5:5的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为2:7的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为6:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至80℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍4h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1400r/min的转速高速捏合15min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合40min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
对比例一
本发明提出的一种高阻燃绝缘式电线电缆，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺50份、聚酯30份、填料24份、阻燃剂5.5份、混合溶剂24份、聚乙烯蜡4份、硬脂酸锌4份；
其中，聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，混合溶剂为质量比为1.5:5:4的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液；
其中，填料为质量比为1.5:5.5的氮化硅和氧化铝的复配物；
其中，阻燃剂由质量比为4.5:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物；
其中，外护套由以下方法制得：
将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1200r/min的转速高速捏合12min，加入填料、阻燃剂、混合溶剂、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合30min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
分别测试本发明实施例一-五以及对比例一中制备的高阻燃绝缘式电线电缆外护套材料的综合性能，得出如下结果：
表1：
Figure BDA0002867568930000081
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，包括导体和外护套，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺40-60份、聚酯20-40份、填料18-30份、阻燃剂4-7份、混合溶剂20-30份、聚乙烯蜡3-5份、硬脂酸锌3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺45-55份、聚酯25-35份、填料22-26份、阻燃剂4.5-6.5份、混合溶剂22-28份、聚乙烯蜡3.5-4.5份、硬脂酸锌3.5-4.5份。
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述外护套包括以下重量份的原料：聚酰胺50份、聚酯30份、填料24份、阻燃剂5.5份、混合溶剂25份、聚乙烯蜡4份、硬脂酸锌4份。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述混合溶剂为质量比为1-2:4.5-5.5:3-5的乙二醇二缩水甘油醚、乙醇和去离子水的混合液。
6.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述填料为质量比为1-2:4-7的氮化硅和氧化铝的复配物。
7.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述阻燃剂由质量比为3-6:1的硼酸锌和磷酸氢锆的复配物。
8.根据权利要求1所述的一种高阻燃绝缘式电线电缆，其特征在于，所述外护套由以下方法制得：
S1、将阻燃剂加入到混合溶剂中，搅拌混合后升温至40-80℃，加入填料进行浸渍处理，浸渍2-4h后烘干制得阻燃填料；
S2、将聚酰胺和聚酯共同加入到高混机中，以1000-1400r/min的转速高速捏合8-15min，加入阻燃填料、聚乙烯蜡和硬脂酸锌，继续混合20-40min，混合均匀后经双螺杆挤出机挤压成型即得外护套。
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