CN112812568A - 一种柔性矿物电缆及其制备方法 - Google Patents

一种柔性矿物电缆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电缆的领域，一种柔性矿物电缆，包括导电线芯、绝缘层、阻燃层、外保护层，金属保护层，阻燃层包含耐高温柔性粘结剂、阻燃填料；耐高温柔性粘结剂包含纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、马来酰亚胺、2‑乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，聚二甲基硅氧烷胶体。一种柔性矿物电缆的制备方法，将绝缘层包覆在导电线芯表面，将阻燃层包覆在绝缘层表面，再将外保护层、金属保护层依次包覆在阻燃层外侧。本电缆的阻燃层具有较好的柔韧性，满足柔性电缆的生产，且电缆多次弯折状态下阻燃层不易开裂，保证其阻燃作用。

Description

一种柔性矿物电缆及其制备方法
技术领域
本申请涉及电缆的领域，更具体地说，它涉及一种柔性矿物电缆及其制备方法。
背景技术
矿物绝缘电缆(MineralInsulatedCable)简称MI电缆。目前按结构特性可以分为刚性和柔性两种。
矿物绝缘电缆通常包括以下四部分：导电线心、绝缘层、密封护套、保护覆盖层。绝缘层用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数，起到绝缘作用。密封护套保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。
在电缆生产过程中，为保证电缆的圆整性，同时避免芯线之间的相互磨擦，需要在内层之间添加填充材料。
授权公告号为CN104591661B的发明专利公开了一种电缆用矿物填充材料及其制备方法，各组分及体积百分比如下：高铝水泥60％、石英粉15％，碳酸钙15％、硬脂酸钙1％、双氧水5％、锂基强化粉2％、聚丙烯纤维(PP)2％。
针对上述中的相关技术，发明人认为，其采用高铝水泥作为胶体，将填充材料其他组份进行粘结固定得到的填充材料虽然具有较好的阻燃性的特性，但是水泥固结后无法弯折，导致该填充材料难以适用在柔性矿物电缆的生产上，具有一定的局限性。
发明内容
为了研发出一种具有较好阻燃性、柔性的电缆，本申请提供一种柔性矿物电缆及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种柔性矿物电缆，采用如下的技术方案：
一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯、绝缘层、阻燃层、外保护层，金属保护层，所述阻燃层由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂37-46份、阻燃填料65-75份；其中，所述耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末3.6-4.7％、纳米氧化铝粉末2.2-6.4％、氧化铟粉末0.4-0.8％、氧化锑粉末0.4-0.8％、纳米钛酸钡粉末1.7-5.5％、六硼化镧纳米粉末0.8-1.6％、马来酰亚胺3.4-3.6％、2-乙基乙酸锡0.7-1.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6-8.7％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷胶体具有较好的耐高温性能，将其作为主体胶，使制备得到的耐高温柔性粘结剂具有较好的柔韧性、耐高温性，使阻燃层具有较好的弯折能力。在其中添加纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末，提高耐高温柔性粘结剂的耐高温性能。六硼化镧纳米粉末具有吸热隔热的特性，进一步提高耐高温柔性粘结剂的耐高温性能。
马来酰亚胺、2-乙基己酸亚锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的组合物使纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末与聚二甲基硅氧烷胶体具有较好的相容性，且使它们在聚二甲基硅氧烷胶体中分散均匀，不易析出。
可选的，所述耐高温柔性粘结剂中还包括重量百分比为3.3-4.7％的多壁碳纳米管。
通过采用上述技术方案，多壁碳纳米管具有较好的强度与韧性，提高阻燃层的机械强度与韧性，使阻燃层具有阻燃的同时具有较好的韧性与机械强度。
可选的，所述多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管，所述改性多壁碳纳米管的制备方法如下：
S1，改性剂的制备：称取重量份为50-70份的甲酸浆子放入60-80份水中蒸煮30-40min后将甲酸浆子捞出，将液体继续蒸煮浓缩至重量份为10-12份，将浓缩后的液体与重量份为5-6份的质量浓度为1-2％的氯化钙溶液混合搅拌，得到改性剂；
S2，改性处理：将重量份为8-10份的多壁碳纳米管浸泡在得到的改性剂中，再捞出干燥，得到改性多壁碳纳米管。
通过采用上述技术方案，假酸浆植株的种子名为假酸浆子，假酸浆子表面包裹有一层胶质，钙离子存在条件下可以改变胶分子的聚集状态，钙离子使胶质沉积在多壁碳纳米管便面。胶质中含有大量的氢键、羧基、羟基，胶质通过这些特性，胶质表面可与可与聚二甲基硅氧烷胶体发生缔合，从而提高多壁碳纳米管在耐高温柔性粘结剂中的相容性。
可选的，所述改性多壁碳纳米管的制备方法的S2中，干燥时采用的干燥方法为冷冻干燥。
通过采用上述技术方案，采用冻干的方式，使胶质内的水分升华，使改性多壁碳纳米管表面产生大量微孔，在将改性多壁碳纳米管与耐高温柔性粘结剂混合时，改性多壁碳纳米管表面会产生较多的气泡，气泡之间具有相斥的作用，以方便提高改性多壁碳纳米管的分散性，另一方便，微笑气泡在耐高温柔性粘结剂固结后不易消失，使阻燃层内具有较多的微小气泡，提高阻燃层的隔热性能，使发生火灾时，燃填料层有效隔离外界高温，减缓高温传达至其内层的导电线心、绝缘层处。
可选的，所述阻燃填料由包含以下重量份的原料制成：硅藻土14-16份、高岭土33-38份、硅微粉18-22份、轻质碳酸钙10-12份。
通过采用上述技术方案，硅藻土、高岭土、硅微粉、轻质碳酸钙均不易燃烧、且具有较高熔点，阻燃填料具有较好的阻燃性能。
可选的，轻质碳酸钙的细度为1250目。
通过采用上述技术方案，适宜细度的轻质碳酸钙具有一定的增塑效果，本阻燃层在固化之前具有较好的流动性，方便施工。且轻质碳酸钙的较小的细度，使其能充分填充在个组份之间，提高阻燃层的致密性，隔绝氧气，从而提高其阻燃效果。
可选的，所述硅微粉的细度为800目。
通过上述技术方案，填充较多量的细度为800目的硅微粉，增强阻，添加微硅粉，提高阻燃层的耐刮、耐磨、耐腐蚀、耐高温的特性。同时，提高耐高温柔性粘结剂与阻燃填料混合后的备用物料对在自然状态下对绝缘层表面的粘附厚度，从而提高阻燃层的厚度，提高阻燃层的阻燃效果。
第二方面，本申请提供一种柔性矿物电缆的制备方法，采用如下的技术方案：
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、改性多壁碳纳米管、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在55-65℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取硅藻土、高岭土、硅微粉、轻质碳酸钙常温下搅拌混合均匀得到阻燃填料；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂37-46份、阻燃填料65-75份，在55-65℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层包覆在导电线芯表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层，再将外保护层、金属保护层依次包覆在阻燃层外侧，得到本柔性矿物电缆。
通过采用上述技术方案，制备得到具有较好柔性与阻燃性能的柔性矿物电缆。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用聚二甲基硅氧烷胶体作为主体，使阻燃层具有较好的柔韧性，使用于柔性电缆的生产。
2、通过马来酰亚胺、2-乙基己酸亚锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的组合物提高其内部的相容性，使个组份在聚二甲基硅氧烷胶体内分散均匀。
3、通过采用改性多壁碳纳米管制得阻燃层，不仅提高多壁碳纳米管的分散性，还提高了其隔热性能。
附图说明
图1是本申请实施例的电缆的截面示意图。
附图标记说明：1、导电线芯；2、绝缘层；3、阻燃层；4、外保护层；5、金属保护层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
Figure BDA0002937456040000051
制备例
制备例1
改性多壁碳纳米管的制备：
S1，改性剂的制备：称取重量份为60份的甲酸浆子放入70份水中蒸煮35min后将甲酸浆子捞出，将液体继续蒸煮浓缩至重量份为11份，将浓缩后的液体与重量份为5.5份的质量浓度为1.5％的氯化钙溶液混合搅拌，得到改性剂；
S2，改性处理：将重量份为9份的多壁碳纳米管浸泡在得到的改性剂中，再捞出自然风干干燥，得到改性多壁碳纳米管。
制备例2
与制备例1的区别在于，改性多壁碳纳米管的制备方法的S2中，干燥时采用的干燥方法为80℃下烘干干燥。
制备例3
与制备例1的区别在于，改性多壁碳纳米管的制备方法的S2中，干燥时采用的干燥方法为-30℃下冷冻干燥。
实施例
实施例1
一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯1、绝缘层2、阻燃层3、外保护层4，金属保护层5。导电线芯1为铜芯，绝缘层2与外保护层4的材料均为聚丙烯，且外保护层4的厚度大于绝缘层2的厚度。金属保护层5为钢丝螺旋缠绕在阻燃层3表面形成。
阻燃层3由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂37份、高岭土65份；其中，耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末3.6％、纳米氧化铝粉末2.2％、氧化铟粉末0.4％、氧化锑粉末0.4％、纳米钛酸钡粉末1.7％、六硼化镧纳米粉末0.8％、马来酰亚胺3.4％、2-乙基乙酸锡0.7％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在55℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取高岭土；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂37份、高岭土65份，在55℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层2包覆在导电线芯1表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层3，再将外保护层4、金属保护层5依次包覆在阻燃层3外侧，得到本柔性矿物电缆。
实施例2
一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯1、绝缘层2、阻燃层3、外保护层4，金属保护层5。导电线芯1为铜芯，绝缘层2与外保护层4的材料均为聚丙烯，且外保护层4的厚度大于绝缘层2的厚度。金属保护层5为钢丝螺旋缠绕在阻燃层3表面形成。
阻燃层3由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂46份、高岭土75份；其中，耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末4.7％、纳米氧化铝粉末6.4％、氧化铟粉末0.8％、氧化锑粉末0.8％、纳米钛酸钡粉末5.5％、六硼化镧纳米粉末1.6％、马来酰亚胺3.6％、2-乙基乙酸锡1.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8.7％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在65℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取高岭土；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂46份、高岭土75份，在65℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层2包覆在导电线芯1表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层3，再将外保护层4、金属保护层5依次包覆在阻燃层3外侧，得到本柔性矿物电缆。
实施例3
一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯1、绝缘层2、阻燃层3、外保护层4，金属保护层5。导电线芯1为铜芯，绝缘层2与外保护层4的材料均为聚丙烯，且外保护层4的厚度大于绝缘层2的厚度。金属保护层5为钢丝螺旋缠绕在阻燃层3表面形成。
阻燃层3由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂42份、高岭土70份；其中，耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末4.1％、纳米氧化铝粉末4.3％、氧化铟粉末0.6％、氧化锑粉末0.6％、纳米钛酸钡粉末3.1％、六硼化镧纳米粉末1.2％、马来酰亚胺3.5％、2-乙基乙酸锡0.9％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6.4％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在60℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取高岭土；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂42份、高岭土70份，在60℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层2包覆在导电线芯1表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层3，再将外保护层4、金属保护层5依次包覆在阻燃层3外侧，得到本柔性矿物电缆。
实施例4
与实施例3的区别在于，耐高温柔性粘结剂中还包括重量百分比为4.0％的多壁碳纳米管。
实施例5
与实施例4的区别在于，改性多壁碳纳米管由制备例1制得。
实施例6
与实施例4的区别在于，改性多壁碳纳米管由制备例2制得。
实施例7
与实施例4的区别在于，改性多壁碳纳米管由制备例3制得。
实施例8
与实施例3的区别在于，阻燃填料由包含以下重量份的原料制成：硅藻土15份、高岭土35份、细度为800目的硅微粉20份、细度为1250目的轻质碳酸钙11份。
实施例9
与实施例8的区别在于，硅微粉的细度为1250目。
实施例10
与实施例8的区别在于，硅微粉的细度为600目。
实施例11
一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯1、绝缘层2、阻燃层3、外保护层4，金属保护层5，阻燃层3由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂42份、高岭土70份；其中，阻燃填料由包含以下重量份的原料制成：硅藻土15份、高岭土35份、细度为800目的硅微粉20份、细度为1250目的轻质碳酸钙11份。
其中，耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末4.1％、纳米氧化铝粉末4.3％、氧化铟粉末0.6％、氧化锑粉末0.6％、纳米钛酸钡粉末3.1％、六硼化镧纳米粉末1.2％、由制备例3制得的改性多壁碳纳米管4.0％、马来酰亚胺3.5％、2-乙基乙酸锡0.9％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6.4％，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
一种柔性矿物电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、由制备例3制得的改性多壁碳纳米管、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在60℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取硅藻土、高岭土、细度为800目的硅微粉、细度为1250目的轻质碳酸钙，常温下搅拌混合均匀得到阻燃填料；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂42份、阻燃填料70份，在60℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层2包覆在导电线芯1表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层3，再将外保护层4、金属保护层5依次包覆在阻燃层3外侧，得到本柔性矿物电缆。
对比例
对比例1
与实施例3的区别在于，不添加六硼化镧纳米粉末。
对比例2
与实施例3的区别在于，不添加马来酰亚胺。
对比例3
与实施例3的区别在于，不添加2-乙基乙酸锡。
对比例4
与实施例3的区别在于，不添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
对比例5,与实施例3的区别在于，不添加马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
性能检测试验
参照实施例与对比例制备得到备用物料，将备用物料浇平在模具中制得100mm*100mm*10mm的试样片，对试样片进行如下测试。
参照ASTMD-256标准测定23±0.5℃下缺口冲击强度，参照于ASTMD-638标准测定50mm/min速度下断裂延伸率。测试结果参照表1。
对试样片进行阻燃测试，将试样片在1000℃的火焰下进行测试，测试结果详见表1。
表1
缺口冲击强度J/m 断裂延伸率％
实施例1 416 17.4
实施例2 418 17.2
实施例3 419 17.7
实施例4 448 18.6
实施例5 458 18.7
实施例6 458 18.7
实施例7 464 18.9
实施例8 457 18.1
实施例9 455 18.5
实施例10 457 18.4
实施例11 532 22.6
对比例1 414 16.6
对比例2 391 16.2
对比例3 394 16.4
对比例4 392 16.2
对比例5 391 16.2
表2阻燃测试结果
5min 10min 30min 60min 90min
实施例1 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
实施例2 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
实施例3 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
实施例4 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例5 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例6 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例7 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例8 不燃 不燃 不燃 不燃 不燃
实施例9 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例10 不燃 不燃 不燃 不燃 燃烧
实施例11 不燃 不燃 不燃 不燃 不燃
对比例1 不燃 不燃 燃烧 - -
对比例2 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
对比例3 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
对比例4 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
对比例5 不燃 不燃 不燃 燃烧 -
结合实施例1-3和实施例4并结合表1、表2可以看出，多壁碳纳米管的添加显著增强试样片的冲击强度与断裂延伸率，即提高了试样片的韧性与强度，同时还提高了实验片的阻燃能力。
结合实施例4和实施例5-7并结合表1、表2可以看出，多壁碳纳米管的添加能进一步提高试样片的阻燃性能。且将多壁碳纳米管通过改性剂改性后，提高了试样片的缺口冲击强度与断裂延伸率，甲酸浆子提取出的改性剂本就是胶质，具有较好的弹性，其覆盖于多壁碳纳米管的外壁上，使改性多壁碳纳米管具有较好的韧性，通过添加改性多壁碳纳米管制备的试样片，具有较好的韧性与强度。
且在改性多壁碳纳米管制备时，采用冷冻干燥的方式，使其表面分布有大量微孔，微孔周围容易出现气泡，使试验片受到冲击时，气泡具有一定的缓冲作用，从而提高试样片的冲击强度与断裂延伸率。
结合实施例3和实施例8并结合表1、表2可以看出，实施例8中的阻燃填料采用多种材料复合，使制得的试样片具有较好的抗阻燃性能。
结合实施例8-10并结合表1、表2,可以看出，在微硅粉的细度在800目时，同时提高试样片的缺口冲击强度、断裂延伸率、阻燃性能，其原因可能是，为微硅粉在800目时，其与其他成分配合使用，使试样片的结构紧密，从而提高其各项性能。
结合实施例11并结合表1、表2可以看出，参照实施例11制备得到的试样片具有较好的柔韧性与较好阻燃性能，使阻燃层具有较好的柔韧性，方便弯折、不易断裂，适用于柔性电缆的生产。
结合实施例3和对比例1并结合表1、表2可以看出，六硼化镧纳米粉末的添加对试样片的阻燃性能有较大的影响，其添加后可明显增强试样片的阻燃性。
结合实施例3与对比例2-4并结合表1、表2可以看出，马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的组合物添加后，可明显提高试样片的缺口冲击强度和断裂延伸率、阻燃性能，马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的组合物可提高纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末在聚二甲基硅氧烷胶体的分布，使各组份分布均匀，从而提高其各项性能。
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 (8)

1.一种柔性矿物电缆，由内至外依次包括导电线芯(1)、绝缘层(2)、阻燃层(3)、外保护层(4)，金属保护层(5)，其特征在于，所述阻燃层(3)由包含以下重量份的原料制成：耐高温柔性粘结剂37-46份、阻燃填料65-75份；
其中，所述耐高温柔性粘结剂由包含以下重量百分比的原料制成：纳米氧化锆粉末3.6-4.7%、纳米氧化铝粉末2.2-6.4%、氧化铟粉末0.4-0.8%、氧化锑粉末0.4-0.8%、纳米钛酸钡粉末1.7-5.5%、六硼化镧纳米粉末0.8-1.6%、马来酰亚胺3.4-3.6%、2-乙基乙酸锡0.7-1.1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6-8.7%，其余为聚二甲基硅氧烷胶体。
2.根据权利要求1所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述耐高温柔性粘结剂中还包括重量百分比为3.3-4.7%的多壁碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管，所述改性多壁碳纳米管的制备方法如下：
S1，改性剂的制备：称取重量份为50-70份的甲酸浆子放入60-80份水中蒸煮30-40min后将甲酸浆子捞出，将液体继续蒸煮浓缩至重量份为10-12份，将浓缩后的液体与重量份为5-6份的质量浓度为1-2%的氯化钙溶液混合搅拌，得到改性剂；
S2，改性处理：将重量份为8-10份的多壁碳纳米管浸泡在得到的改性剂中，再捞出干燥，得到改性多壁碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述改性多壁碳纳米管的制备方法的S2中，干燥时采用的干燥方法为冷冻干燥。
5.根据权利要求1所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述阻燃填料由包含以下重量份的原料制成：硅藻土14-16份、高岭土33-38份、硅微粉18-22份、轻质碳酸钙10-12份。
6.根据权利要求5所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：轻质碳酸钙的细度为1250目。
7.根据权利要求5所述的一种柔性矿物电缆，其特征在于：所述硅微粉的细度为800目。
8.一种权利要求1-7任一项所述的柔性矿物电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，耐高温柔性粘结剂的制备：按所需百分比称取纳米氧化锆粉末、纳米氧化铝粉末、氧化铟粉末、氧化锑粉末、纳米钛酸钡粉末、六硼化镧纳米粉末、改性多壁碳纳米管、马来酰亚胺、2-乙基乙酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚二甲基硅氧烷胶体，在55-65℃下搅拌混合均匀制得耐高温柔性粘结剂；
S2，阻燃填料的准备，按所需重量份称取硅藻土、高岭土、硅微粉、轻质碳酸钙常温下搅拌混合均匀得到阻燃填料；
S3，物料混合：按重量份计，称取耐高温柔性粘结剂37-46份、阻燃填料65-75份，在55-65℃下搅拌混合均匀，得到备用物料；
S4，将绝缘层(2)包覆在导电线芯(1)表面，得到内层线芯，将内层线芯沿其长度方向移动，穿过备用物料所在的物料池、用于将备用布料烘干的烘干区，在内层线芯表面形成阻燃层(3)，再将外保护层(4)、金属保护层(5)依次包覆在阻燃层(3)外侧，得到本柔性矿物电缆。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105111745A (zh) * 2015-08-26 2015-12-02 安徽电缆股份有限公司 一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法
CN107531068A (zh) * 2015-03-20 2018-01-02 株式会社理光 热可逆记录介质、使用其的图像处理装置和输送线系统
CN112289974A (zh) * 2020-09-22 2021-01-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池负极材料、负极片和电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107531068A (zh) * 2015-03-20 2018-01-02 株式会社理光 热可逆记录介质、使用其的图像处理装置和输送线系统
CN105111745A (zh) * 2015-08-26 2015-12-02 安徽电缆股份有限公司 一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法
CN112289974A (zh) * 2020-09-22 2021-01-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池负极材料、负极片和电池

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