CN114507387A - 一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括电缆线芯和绝缘护套，绝缘护套包括一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3‑(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠和去离子水等组分。一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括绝缘护套料的制备和注塑成型。本申请采用聚丙烯酸钠对高岭土进行有机化改性，3‑(三异丙硅基)丙炔醛与聚醚嵌段聚酰胺反应得到改性聚合物，改性高岭土与改性聚合物形成插层结构，可形成致密阻隔炭层，与一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料协同增效，可隔热隔质；酸性条件下，改性高岭土还可与改性聚合物产生缩合反应，从而以更稳定的化学键相连；硼酸锌和氢氧化镁辅助提升阻燃性，从而有效降低火灾风险。

Description

一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法
技术领域
本申请涉及集束电缆的技术领域，尤其是涉及一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法。
背景技术
集束电缆是一种全新的供电电缆，和传统的裸线相比较，集束电缆提供较高的安全和可信度，并减少安装、维护和操作费用；平行集束电缆通过导线的紧密型和对称分裂结构，使导线的电感大幅度降低，不但可以降低无功损失，改善电压损失率，也有助于有功损耗的降低。
目前，公告号为CN207319788U的专利公开了一种平行集束电缆，包括成一字排列的4根导线，相邻2根导线之间设置有连接筋，导线包括电缆芯以及包绕在电缆芯外周身的绝缘层；4根导线通过连接筋连接后构成平行集束。
针对上述相关技术，发明人认为，目前的集束电缆的阻燃性能仍有待提升，以更有效地降低火灾风险。
发明内容
为了提高集束电缆的阻燃性能，降低火灾险情的风险，本申请提供一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种低烟无卤阻燃集束电缆采用如下的技术方案：
一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，所述绝缘护套包括如下重量份数的组分：
80-100份一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料；
14-18份聚醚嵌段聚酰胺；
5-6份3-(三异丙硅基)丙炔醛；
1-2份催化剂；
0.6-0.8份乙二酸；
3-5份高岭土；
6-8份聚丙烯酸钠；
8-10份去离子水；
5-6份磷酸三甲苯酯；
3-4份硼酸锌；
25-30份氢氧化镁；
1-2份防老剂。
通过采用上述技术方案，高岭土层间含有大量的无机金属离子，通过聚丙烯酸钠实现对高岭土的有机化改性，在高岭土层中引入对羟基苯甲酸甲酯基团，有机化的高岭土与聚醚嵌段聚酰胺之间形成插层结构，增强作用力，燃烧时可在表面形成致密的阻隔炭层，减少燃烧热的传递，抑制挥发物的产生速率，并进一步与一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料混合协同增效，起良好的隔热、隔质作用，延缓燃烧，得到阻燃性能良好的绝缘护套料；同时，利用催化剂使3-(三异丙硅基)丙炔醛与聚醚嵌段聚酰胺反应得到改性聚合物，有机化的高岭土在酸性条件下可与改性聚合物产生缩合反应，从而以更稳定的化学键相连，同时生成水，有助于吸收热量，由此提高阻燃性；硼酸锌分散性好，易于分散于一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料和改性聚合物、高岭土形成的插层结构中，并起隔热、隔氧和防止黑烟逸出；氢氧化镁的添加可在加热时释放结晶水，吸收热量并稀释可燃性气体；由此提高电缆的阻燃耐火性能，有效降低火灾险情的风险。
优选的，按重量份数计，所述绝缘护套还包括3-4份4-N-甲基氨基苯乙酮。
通过采用上述技术方案，4-N-甲基氨基苯乙酮中含有刚性的苯环以及提高分子间作用力的羰基，含N的4-N-甲基氨基苯乙酮还进一步与磷酸三甲苯酯产生协同效应，使组分阻燃性能得到提升。
优选的，按重量份数计，所述绝缘护套还包括1-2份3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼。
通过采用上述技术方案，4-N-甲基氨基苯乙酮与3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼共混，通过肼基和酮羰基反应，获得的产物中含有的刚性苯环耐热性较好，且苯环为六元不饱和碳环，含碳量高，可提高材料燃烧时形成的炭层致密性，可提高阻燃效果；同时，磷酸三甲苯酯和含羟基以及氨基的4-N-甲基氨基苯乙酮与3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼的共混产物之间还可对提高阻燃性能产生协同作用，有助于提高绝缘护套的阻燃性能。
优选的，按重量份数计，所述绝缘护套还包括3-4份己醇聚醚-4 羧酸。
通过采用上述技术方案，加入己醇聚醚-4 羧酸引入柔性的含醚链段，与刚性苯环共存可产生协同增效的作用，有助于增加绝缘护套的韧性和阻燃性，提高绝缘护套的整体机械性能，可延长阻燃集束电缆的使用寿命。
优选的，按重量份数计，所述绝缘护套还包括2-3份碳纳米管。
通过采用上述技术方案，通过加入碳纳米管与硼酸锌和氢氧化镁等混合，可填充缝隙，颗粒结合物间隙小，绝缘护套应力应变初始模量小，柔韧性、抗拉强度得到提高；且碳纳米管在酸性条件下可改变聚合物链的活性，提高材料的热稳定性，提高阻燃效果。
优选的，所述催化剂为钯氧化铝催化剂，所述防老剂为防老剂MB。
通过采用上述技术方案，钯催化剂的催化效果更佳，防老剂MB与本申请的组分相容性更高。
第二方面，本申请提供一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，采用如下的技术方案：
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至70-80℃，搅拌反应1-2h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在50-60℃的恒温水浴下搅拌2-3h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在90-100℃下搅拌反应1-2h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3-4h；最后加入磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1-1.5h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至40-60℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以50-100Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
优选的，所述S1还包括如下步骤：加入5-6份磷酸三甲苯酯时，同时添加3-4份4-N-甲基氨基苯乙酮，在60-70℃下搅拌30-35min；接着加入1-2份3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，继续搅拌40-45min，然后加入3-4份己醇聚醚-4 羧酸，搅拌30-40min后，最后添加2-3份碳纳米管、3-5份硼酸锌、25-30份氢氧化镁和1-2份防老剂，搅拌1-1.5h，得到绝缘护套料。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.聚丙烯酸钠对高岭土进行有机化改性，利用催化剂使3-(三异丙硅基)丙炔醛与聚醚嵌段聚酰胺反应得到改性聚合物，有机化的高岭土与改性聚合物之间形成插层结构，燃烧时可在表面形成致密的阻隔炭层，与一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料协同增效，起隔热、隔质作用；且有机化的高岭土在酸性条件下可与改性聚合物产生缩合反应，从而以更稳定的化学键相连；硼酸锌易于分散并可隔热、隔氧和防止黑烟逸出；氢氧化镁释放结晶水，吸收热量并稀释可燃性气体，由此提高电缆的阻燃耐火性能，有效降低火灾险情的风险；
2.4-N-甲基氨基苯乙酮中含有刚性的苯环以及提高分子间作用力的羰基，含N的4-N-甲基氨基苯乙酮还进一步与磷酸三甲苯酯产生协同效应；4-N-甲基氨基苯乙酮与3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼共混，通过肼基和酮羰基反应，获得的产物中含有的刚性苯环耐热性较好，且苯环为六元不饱和碳环，含碳量高，可提高材料燃烧时形成的炭层致密性，可提高阻燃效果；同时，磷酸三甲苯酯和含羟基以及氨基的4-N-甲基氨基苯乙酮与3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼的共混产物之间还可对提高阻燃性能产生协同作用，有助于提高绝缘护套的阻燃性能；
3.加入己醇聚醚-4 羧酸引入柔性的含醚链段，与刚性苯环共存可产生协同增效的作用，有助于增加绝缘护套的韧性和阻燃性，提高绝缘护套的整体机械性能，可延长阻燃集束电缆的使用寿命。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
本申请中，一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料由上海新上化高分子材料有限公司生产，批号21A-12-1；聚醚嵌段聚酰胺由阿科玛化学公司生产，牌号2533；钯氧化铝催化剂由西亚试剂生产，订货编号：A21116-5g；高岭土由江阴市广源超微粉有限公司生产，型号GY915；氢氧化镁由江阴市广源超微粉有限公司生产，型号GY915；防老剂MB由浙江台州盛丰化工有限公司生产；己醇聚醚-4 羧酸由上海金锦乐实业有限公司生产；3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼由上海一基实业有限公司生产；碳纳米管由上海杳田新材料科技有限公司生产。
以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
实施例1
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至70℃，搅拌反应1h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在50℃的恒温水浴下搅拌2h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在90℃下搅拌反应1h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3h；最后加入磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至40℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以50Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例2
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至80℃，搅拌反应2h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在60℃的恒温水浴下搅拌3h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在100℃下搅拌反应2h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌4h；最后加入磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1.5h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至60℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以100Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例3
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至75℃，搅拌反应1.5h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在55℃的恒温水浴下搅拌2.5h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在95℃下搅拌反应1.5h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3.5h；最后加入磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1.2h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至50℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以80Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例4
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁、防老剂、4-N-甲基氨基苯乙酮、3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼、己醇聚醚-4 羧酸和碳纳米管，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至70℃，搅拌反应1h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在50℃的恒温水浴下搅拌2h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在90℃下搅拌反应1h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3-4h；然后，加入磷酸三甲苯酯的同时添加4-N-甲基氨基苯乙酮，在60℃下搅拌30min；接着加入3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，继续搅拌40min，然后加入己醇聚醚-4 羧酸，搅拌30min后，最后添加碳纳米管、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至40℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以50Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例5
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁、防老剂、4-N-甲基氨基苯乙酮、3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼、己醇聚醚-4 羧酸和碳纳米管，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至80℃，搅拌反应2h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在60℃的恒温水浴下搅拌3h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在100℃下搅拌反应2h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌4h；然后，加入磷酸三甲苯酯的同时添加4-N-甲基氨基苯乙酮，在70℃下搅拌35min；接着加入3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，继续搅拌45min，然后加入己醇聚醚-4 羧酸，搅拌40min后，最后添加碳纳米管、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1.5h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至60℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以100Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例6
本实施例公开了一种低烟无卤阻燃集束电缆及其制备方法；一种低烟无卤阻燃集束电缆，包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，绝缘护套包括如下组分：一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料、聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、催化剂、乙二酸、高岭土、聚丙烯酸钠、去离子水、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁、防老剂、4-N-甲基氨基苯乙酮、3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼、己醇聚醚-4 羧酸和碳纳米管，其中防老剂为防老剂MB。
一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至75℃，搅拌反应1.5h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在55℃的恒温水浴下搅拌2.5h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在95℃下搅拌反应1.5h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3.5h；然后，加入磷酸三甲苯酯的同时添加3-4份4-N-甲基氨基苯乙酮，在65℃下搅拌33min；接着加入3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，继续搅拌43min，然后加入己醇聚醚-4 羧酸，搅拌35min后，最后添加碳纳米管、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1.2h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至50℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以80Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
各组分含量如下表1所示。
实施例7
与实施例1的区别在于，绝缘护套的组分还包括4-N-甲基氨基苯乙酮，各组分含量如下表2所示。
实施例8
与实施例7的区别在于，绝缘护套的组分还包括3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，各组分含量如下表2所示。
实施例9
与实施例8的区别在于，将4-N-甲基氨基苯乙酮替换为丙酮，各组分含量如下表2所示。
实施例10
与实施例8的区别在于，将3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼替换为苯甲醛，各组分含量如下表2所示。
实施例11
与实施例8的区别在于，绝缘护套的组分还包括己醇聚醚-4 羧酸，各组分含量如下表2所示。
实施例12
与实施例11的区别在于，将己醇聚醚-4 羧酸替换为乙酸，各组分含量如下表2所示。
实施例13
与实施例1的区别在于，绝缘护套的组分还包括碳纳米管，各组分含量如下表2所示。
实施例14
与实施例1的区别在于，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
实施例15
与实施例1的区别在于，防老剂为防老剂RD。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于，仅用80份一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料作为绝缘护套的组分。
对比例2
与实施例1的区别在于，将聚醚嵌段聚酰胺替换为聚氧乙烯醚。
对比例3
与对比例2的区别在于，将3-(三异丙硅基)丙炔醛替换为丙基三乙氧基硅烷。
对比例4
与实施例1的区别在于，不添加高岭土。
对比例5
与实施例1的区别在于，不添加聚丙烯酸钠。
对比例6
与实施例1的区别在于，将磷酸三甲苯酯替换为硬脂酸。
表1 实施例1-6的组分含量表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料 80 100 90 80 100 90
聚醚嵌段聚酰胺 14 18 16 14 18 16
3-(三异丙硅基)丙炔醛 5 6 6 5 6 6
催化剂 1 2 1 1 2 1
乙二酸 0.6 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7
高岭土 3 5 4 3 5 4
聚丙烯酸钠 6 8 7 6 8 7
去离子水 8 10 9 8 10 9
磷酸三甲苯酯 5 6 5 5 6 5
硼酸锌 3 5 4 3 5 4
氢氧化镁 25 30 28 25 30 28
防老剂 1 2 2 1 2 2
4-N-甲基氨基苯乙酮 / / / 3 4 3
3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼 / / / 1 2 2
己醇聚醚-4 羧酸 / / / 3 4 3
碳纳米管 / / / 2 3 3
表2 实施例7-13的组分含量表
实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13
一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料 80 80 80 80 80 80 80
聚醚嵌段聚酰胺 14 14 14 14 14 14 14
3-(三异丙硅基)丙炔醛 5 5 5 5 5 5 5
催化剂 1 1 1 1 1 1 1
乙二酸 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
高岭土 3 3 3 3 3 3 3
聚丙烯酸钠 6 6 6 6 6 6 6
去离子水 8 8 8 8 8 8 8
磷酸三甲苯酯 5 5 5 5 5 5 5
硼酸锌 3 3 3 3 3 3 3
氢氧化镁 25 25 25 25 25 25 25
防老剂 1 1 1 1 1 1 1
4-N-甲基氨基苯乙酮/丙酮 3 3 3 3 3 3 /
3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼/苯甲醛 / 1 1 1 1 1 /
己醇聚醚-4 羧酸/乙酸 / / / / 3 3 /
碳纳米管 / / / / / / 2
性能检测试验
经检测，实施例1-6的集束电缆燃烧时的烟量极少，对环境友好，且满足集束电缆性能标准，实施例1和实施例4的性能测试结果如下表3所示。
以氧指数表征阻燃性，氧指数是指材料在氧氮混合气流中刚好能保持燃烧状态所需要的最低氧浓度；本申请中，试验环境温度为40℃，在此温度下氧指数越高，表明阻燃性能越好；各实施例和对比例的测试结果如下表4所示。
表3 实施例1和实施例4的性能测试结果表
试验项目 成品电压试验 20℃时导体电阻（Ω/km） 载荷下热延伸率（%） 冷却后永久伸长率（%）
标准 3500 V/min不击穿 ≤0.868 ≤175 ≤15
实施例1 未击穿 0.845 50 0
实施例4 未击穿 0.846 60 0
表4 各实施例和对比例的氧指数测试结果表
氧指数（OI）
实施例1 30.0
实施例2 34.5
实施例3 32.0
实施例4 35.1
实施例5 39.4
实施例6 37.3
实施例7 31.2
实施例8 32.4
实施例9 31.6
实施例10 31.4
实施例11 33.1
实施例12 32.6
实施例13 30.6
实施例14 29.6
实施例15 29.8
对比例1 26.5
对比例2 29.1
对比例3 28.7
对比例4 29.4
对比例5 29.7
对比例6 29.6
综上所述，可以得出以下结论：
1.根据实施例1和实施例7-12并结合表3可知，4-N-甲基氨基苯乙酮和3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼以及己醇聚醚-4 羧酸的共同添加可对提升绝缘护套的阻燃性起协同作用。
2.根据实施例1和实施例13并结合表3可知，碳纳米管的加入可提高绝缘护套阻燃效果。
3.根据实施例1和对比例1并结合表3可知，采用本申请的技术方案制得的集束电缆具有更好的阻燃性能。
4.根据实施例1和对比例2-6并结合表3可知，本申请通过添加聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛、高岭土、聚丙烯酸钠以及磷酸三甲苯酯等组分，有效提高绝缘护套的阻燃性，达到提升成品集束电缆阻燃性的目的。
本具体实施方式仅仅是对本申请的解释，并非依此限制本申请的保护范围，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方式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)

1.一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：包括间隔设置的若干电缆线芯和包裹于电缆线芯外表面的且一体成型的绝缘护套，所述绝缘护套包括如下重量份数的组分：
80-100份一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料；
14-18份聚醚嵌段聚酰胺；
5-6份3-(三异丙硅基)丙炔醛；
1-2份催化剂；
0.6-0.8份乙二酸；
3-5份高岭土；
6-8份聚丙烯酸钠；
8-10份去离子水；
5-6份磷酸三甲苯酯；
3-4份硼酸锌；
25-30份氢氧化镁；
1-2份防老剂。
2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：按重量份数计，所述绝缘护套还包括3-4份4-N-甲基氨基苯乙酮。
3.根据权利要求2所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：按重量份数计，所述绝缘护套还包括1-2份3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼。
4.根据权利要求3所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：按重量份数计，所述绝缘护套还包括3-4份己醇聚醚-4 羧酸。
5.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：按重量份数计，所述绝缘护套还包括2-3份碳纳米管。
6.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆，其特征在于：所述催化剂为钯氧化铝催化剂，所述防老剂为防老剂MB。
7.权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.绝缘护套料的制备；首先将聚醚嵌段聚酰胺、3-(三异丙硅基)丙炔醛和催化剂混合，升温至70-80℃，搅拌反应1-2h，得到改性聚合物；
将高岭土用50%乙醇溶液洗涤3次，再加入聚丙烯酸钠和去离子水混合的钠盐溶液，在50-60℃的恒温水浴下搅拌2-3h，静置后离心分离，得到改性高岭土；
制备时，将改性聚合物、改性高岭土和乙二酸共混，在90-100℃下搅拌反应1-2h后，再加入一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料，保温并继续搅拌3-4h；最后加入磷酸三甲苯酯、硼酸锌、氢氧化镁和防老剂，搅拌1-1.5h，得到绝缘护套料；
S2.注塑成型；将模具预热至40-60℃，再把电缆线芯插入模具一端的入料口，将S1的绝缘护套料以50-100Mpa的注射压力注射于模具内，绝缘护套在模具内成型并包裹于电缆线芯外，再从模具另一端的出料口输出，冷却固化，得到成型集束电缆。
8.根据权利要求7所述的一种低烟无卤阻燃集束电缆的制备方法，其特征在于：所述S1还包括如下步骤：加入5-6份磷酸三甲苯酯时，同时添加3-4份4-N-甲基氨基苯乙酮，在60-70℃下搅拌30-35min；接着加入1-2份3-羟基苯甲醛-2,4-二硝基苯肼，继续搅拌40-45min，然后加入3-4份己醇聚醚-4 羧酸，搅拌30-40min后，最后添加2-3份碳纳米管、3-5份硼酸锌、25-30份氢氧化镁和1-2份防老剂，搅拌1-1.5h，得到绝缘护套料。
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