CN114835985A - 一种防火电缆及其制备方法 - Google Patents
一种防火电缆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114835985A CN114835985A CN202210621706.4A CN202210621706A CN114835985A CN 114835985 A CN114835985 A CN 114835985A CN 202210621706 A CN202210621706 A CN 202210621706A CN 114835985 A CN114835985 A CN 114835985A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- cable
- pvc resin
- protective sleeve
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/008—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing extensible conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/02—Stranding-up
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
- H01B13/24—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by extrusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
- H01B13/26—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by winding, braiding or longitudinal lapping
- H01B13/2613—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by winding, braiding or longitudinal lapping by longitudinal lapping
- H01B13/262—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by winding, braiding or longitudinal lapping by longitudinal lapping of an outer metallic screen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
- H01B7/282—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
- H01B7/2825—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable using a water impermeable sheath
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及电缆制备技术领域,尤其涉及一种防火电缆及其制备方法,包括电缆线芯以及由内向外包覆在电缆线芯外部的屏蔽层和保护套,所述屏蔽层由铝箔和铝塑复合带经缠绕包覆形成,所述保护套由以下质量份的原料组成:改性PVC树脂100‑120份,甲基苯基硅树脂15‑25份,硬脂酸丁酯5‑9份,三氧化二锑5‑7份,硼酸锌5‑8份,水滑石6‑10份,硬脂酸铅10‑20份,硬脂酸钙5‑10份,石蜡5‑10份,填充剂4‑8份,双酚A抗氧剂2‑7份,UV‑9紫外线吸收剂3‑7份,功能助剂5‑12份。相比于现有技术,本发明在提高电缆护套韧性的同时,还能起到增强电缆护套防水的效果,并且改善了电缆护套的耐寒效果,从而为电缆导体起到了良好的防护效果以及提供了良好的抗寒条件。
Description
技术领域
本发明涉及电缆制备技术领域,尤其涉及一种防火电缆及其制备方法。
背景技术
电线电缆是指用于电力、通信及相关用途的材料,随着社会的发展,电线电缆越来越广泛的应用于各个领域,如运输、通信、建筑等,因此,对电线电缆的专业领域的要求也越来越高。
而为了保证电缆的正常使用以及良好的工作环境,在电缆生产的过程中,会在芯体的最外部设置护套,用来对电缆芯体起到保护作用,然而,电缆护套的性能良好与否也在一定程度上决定了电缆的使用寿命及效果,现有护套采用的是PVC材料为主,但是由于PVC材料的耐寒性和低温抗冲击性能较差,限制了PVC材料的使用,而且作为护套来说,最主要的就是要保证电缆芯体的干燥,避免内部渗水从而引发漏电等危险状况。因此,我们提出了一种防火电缆及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种防火电缆及其制备方法。
一种防火电缆,包括电缆线芯以及由内向外包覆在电缆线芯外部的屏蔽层和保护套,所述屏蔽层由铝箔和铝塑复合带经缠绕包覆形成;
所述保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂100-120份,甲基苯基硅树脂15-25份,硬脂酸丁酯5-9份,三氧化二锑5-7份,硼酸锌5-8份,水滑石6-10份,硬脂酸铅10-20份,硬脂酸钙5-10份,石蜡5-10份,填充剂4-8份,双酚A抗氧剂2-7份,UV-9紫外线吸收剂3-7份,功能助剂5-12份。
优选的,所述改性PVC树脂的制备方法如下:
步骤一、将PVC树脂、钙锌热稳定剂以及纳米二氧化硅混合搅拌15-20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机中,设置混炼温度175-180℃,混炼5-8分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
优选的,所述PVC树脂、钙锌热稳定剂以及纳米二氧化硅的质量比100:7:(3-5)。
优选的,所述填充剂为纳米凹凸棒土、纳米高岭土、纳米膨润土、纳米硅藻土和纳米碳酸钙中一种。
优选的,所述功能助剂的制备方法如下:
步骤一、向装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶内,加入等比例810醇和2-乙基己醇的混合醇及己二酸,搅拌下加入催化剂硫酸进行反应,当酸值小于1.8mgKOH/g时,反应结束,将料液冷却到80℃以下,解除真空,加入碱液中和,然后在活性炭存在下,真空脱醇、压滤后,得化合物;
步骤二、向化合物中添加六甲基磷酰三胺并通过磁力搅拌混合均匀,即得功能助剂。
优选的,所述混合醇与己二酸的的摩尔质量比为2.5:1,硫酸的摩尔质量为混合醇及己二酸总摩尔量的0.3%,化合物与六甲基磷酰三胺的摩尔质量比为1:3。
优选的,所述反应在真空度为675-685mmHg,温度100-150℃的条件下进行。
优选的,所述水滑石和硬脂酸铅的质量比为1:2。
一种防火电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1、拉制:利用拉丝机分别对铜杆和铝杆进行拉丝,使其截面减小、长度增加、强度提高,形成3.00mm的铜单线和铝单线,将铜单线和铝单线绞合在一起后再经过多次线模拉制成2.53mm的绞合单线,拉制后的绞合单线在气压为2.4-2.5MPa的环境下自动退火,退火结束后,得导体单线,再将多股导体单线分别在复绕机上复绕相应的数量,经管绞机绞合后,形成电缆的导体;
S2、绞制:通过行星式多盘成缆机将2根绝缘导体绞合,形成双绞线,再将多根双绞线再次绞合在一起,形成多绞线,在绞合过程中绞入碎麻绳填充,绞合节距比为导体的12-14倍,绞合方向为其长度方向;
S3、屏蔽层包覆:在S2所得导体的外表面上先包覆铝箔,形成铝箔层,再在铝箔层的表面用铝塑复合带缠绕包覆,即得带屏蔽层的屏蔽导体;
S4、保护套包覆:按量称取保护套原料,将其倒入混炼机中混合充分后再投入挤出机内,使其在屏蔽导体外挤包一层防护层,即得防火电缆。
相比于现有技术,本发明的有益效果是:
1、在本发明中,通过让纳米二氧化硅与PVC树脂在机械作用下进行共混改性,在提高电缆护套韧性的同时,还能起到增强电缆护套防水的效果,从而对电缆导体起到良好的防护效果。
2、在本发明中,通过以醇、酸为原料进行混合、反应,反应后的产物与六甲基磷酰三胺进行混合,有效地强化了电缆护套的耐寒效果,从而为电缆导体提供良好的抗寒条件。
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。
一种防火电缆,包括电缆线芯以及由内向外包覆在电缆线芯外部的屏蔽层和保护套,屏蔽层由铝箔和铝塑复合带经缠绕包覆形成;保护套的组成配方见下述实施例;
实施例1:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂100份,甲基苯基硅树脂15份,硬脂酸丁酯5份,三氧化二锑5份,硼酸锌5份,水滑石6份,硬脂酸铅12份,硬脂酸钙5份,石蜡5份,纳米凹凸棒土4份,双酚A抗氧剂2份,UV-9紫外线吸收剂3份,功能助剂5份。
实施例2:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂110份,甲基苯基硅树脂20份,硬脂酸丁酯7份,三氧化二锑6份,硼酸锌6.5份,水滑石8份,硬脂酸铅16份,硬脂酸钙7.5份,石蜡7.5份,纳米凹凸棒土6份,双酚A抗氧剂4.5份,UV-9紫外线吸收剂5份,功能助剂8.5份。
实施例3:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂120份,甲基苯基硅树脂25份,硬脂酸丁酯9份,三氧化二锑7份,硼酸锌8份,水滑石10份,硬脂酸铅20份,硬脂酸钙10份,石蜡10份,纳米凹凸棒土8份,双酚A抗氧剂7份,UV-9紫外线吸收剂7份,功能助剂12份。
在上述实施例1-3中:
①单质量份的改性PVC树脂的制备方法如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及3g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
其中,步骤三中的模压具体过程如下:
第一阶段:温度为185℃、压力为0.5MPa,时间为5分钟;
第二阶段:温度为185℃、压力为20MPa,时间为4分钟;
第三阶段:温度为185℃、压力为20MPa,时间为5分钟。
②功能助剂的制备方法如下:
步骤一、向装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶内,加入等比例810醇和2-乙基己醇的混合醇(共5mol)及己二酸(2mol),搅拌下加入催化剂硫酸(0.021mol),在真空度为680mmHg,温度100℃的条件下进行反应,当酸值小于1.8mgKOH/g时,反应结束,将料液冷却到80℃,解除真空,加入碱液(NaOH溶液)中和,然后在活性炭存在下,真空脱醇、压滤后,得化合物;
步骤二、向化合物中添加其摩尔质量3倍的六甲基磷酰三胺并通过磁力搅拌混合均匀,搅拌转速1200rpm,即得功能助剂。
上述实施例制备防火电缆的方法如下:
S1、拉制:利用拉丝机分别对铜杆和铝杆进行拉丝,使其截面减小、长度增加、强度提高,形成3.00mm的铜单线和铝单线,将铜单线和铝单线绞合在一起后再经过多次线模拉制成2.53mm的绞合单线,拉制后的绞合单线在气压为2.4MPa的环境下自动退火,退火结束后,得导体单线,再将多股导体单线分别在复绕机上复绕相应的数量,经管绞机绞合后,形成电缆的导体;
S2、绞制:通过行星式多盘成缆机将2根绝缘导体绞合,形成双绞线,再将多根双绞线再次绞合在一起,形成多绞线,在绞合过程中绞入碎麻绳填充,绞合节距比为导体的12倍,绞合方向为其长度方向;
S3、屏蔽层包覆:在S2所得导体的外表面上先包覆铝箔,形成铝箔层,再在铝箔层的表面用铝塑复合带缠绕包覆,即得带屏蔽层的屏蔽导体;
S4、保护套包覆:按量称取保护套原料,将其倒入混炼机中混合充分后再投入挤出机内,使其在屏蔽导体外挤包一层防护层,即得防火电缆。
实施例4:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及4g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
实施例5:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及5g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
试验一、对电缆护套韧性的测定
对比例1:
保护套由以下质量份的原料组成:
PVC树脂100份,甲基苯基硅树脂15份,硬脂酸丁酯5份,三氧化二锑5份,硼酸锌5份,水滑石6份,硬脂酸铅12份,硬脂酸钙5份,石蜡5份,纳米凹凸棒土4份,双酚A抗氧剂2份,UV-9紫外线吸收剂3份,功能助剂5份。
与实施例1相比,制备方法中不同之处在于:将保护套原料中的“改性PVC树脂”改用了未改性的“PVC树脂”。
对比例2:
保护套由以下质量份的原料组成:
PVC树脂110份,甲基苯基硅树脂20份,硬脂酸丁酯7份,三氧化二锑6份,硼酸锌6.5份,水滑石8份,硬脂酸铅16份,硬脂酸钙7.5份,石蜡7.5份,纳米凹凸棒土6份,双酚A抗氧剂4.5份,UV-9紫外线吸收剂5份,功能助剂8.5份。
与实施例2相比,制备方法中不同之处在于:将保护套原料中的“改性PVC树脂”改用了未改性的“PVC树脂”。
对比例3:
保护套由以下质量份的原料组成:
PVC树脂120份,甲基苯基硅树脂25份,硬脂酸丁酯9份,三氧化二锑7份,硼酸锌8份,水滑石10份,硬脂酸铅20份,硬脂酸钙10份,石蜡10份,纳米凹凸棒土8份,双酚A抗氧剂7份,UV-9紫外线吸收剂7份,功能助剂12份。
与实施例3相比,制备方法中不同之处在于:将保护套原料中的“改性PVC树脂”改用了未改性的“PVC树脂”。
试验对象:实施例1-3和对比例1-3中制得的防火电缆;
试验方法:
依据GB/T 2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分》测试抗张强度、断裂伸长率,结果见下表;
试验结果:
由上表试验结果可知:
(1)实施例1-3中的抗张强度均大于18.0MPa,其平均值相较于对比例1-3中的抗张强度的平均值而言,增长了14.8%;
(2)实施例1-3中的断裂伸长率均大于370%,其平均值相较于对比例1-3中的抗张强度的平均值而言,增长了5.6%;
由此可见,经过改性后的PVC树脂可以令得到的电缆护套具有良好的韧性。
试验二、对电缆护套韧性配比的测定
实施例6:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及6g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
实施例7:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及7g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
实施例8:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及2g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
实施例9:
与实施例1相比,原料配方及制备过程均相同,不同之处在于,单质量份的改性PVC树脂的制备方法改为如下:
步骤一、将100g PVC树脂、7g钙锌热稳定剂以及1g纳米二氧化硅混合搅拌20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机(SHR-10A,江苏联冠科技发展有限公司)中,设置混炼温度175℃,混炼5分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
试验对象:实施例1、以及实施例4-9中制得的防火电缆;
试验方法:
依据GB/T 2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分》测试抗张强度、断裂伸长率,结果见下表;
试验结果:
由上表试验结果可知:
当改性PVC树脂中纳米二氧化硅的用量超过5份并逐渐增加时,电缆护套的抗张强度和断裂伸长率都逐渐减小,同时,当改性PVC树脂中纳米二氧化硅的用量低于3份并逐渐减少时,电缆护套的抗张强度和断裂伸长率也都开始逐渐减小,由此可见,在改性PVC树脂中,纳米二氧化硅的用量最佳范围应在3-5份,才能起到显著的增韧效果。
试验三、对电缆护套防水性能的测定
试验对象:实施例1-3以及对比例1-3中制得的防火电缆;
试验方法:
取电缆样品3m(重150.0g)浸入水中(水温15℃),样品的两端头密封,伸出水面300mm长度,浸泡一周后,测定浸泡后的质量以及浸泡后除去屏蔽层,观察电缆导体外表层是否存在水分,并记录于下表;
试验结果:
由上表试验结果可知:
每个试验组中,实施例中电缆的重量变化幅度很小,只有不到0.9%,而对比例中电缆的重量变化则达到了1.5%以上,由此可见,经过改性后的PVC树脂可以更为显著地降低电缆的吸水性,从而提高其防水效果。
综合试验一和试验三的试验及结果可知,对PVC树脂进行改性并将其作为主原料制备电缆护套,可以在提高电缆护套韧性的同时,也增强电缆护套防水的效果,从而对电缆导体起到良好的防护效果。
试验四、对电缆护套耐寒效果的测定
对比例4:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂100份,甲基苯基硅树脂15份,硬脂酸丁酯5份,三氧化二锑5份,硼酸锌5份,水滑石6份,硬脂酸铅12份,硬脂酸钙5份,石蜡5份,纳米凹凸棒土4份,双酚A抗氧剂2份,UV-9紫外线吸收剂3份,助剂5份。
对比例5:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂110份,甲基苯基硅树脂20份,硬脂酸丁酯7份,三氧化二锑6份,硼酸锌6.5份,水滑石8份,硬脂酸铅16份,硬脂酸钙7.5份,石蜡7.5份,纳米凹凸棒土6份,双酚A抗氧剂4.5份,UV-9紫外线吸收剂5份,助剂8.5份。
对比例6:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂120份,甲基苯基硅树脂25份,硬脂酸丁酯9份,三氧化二锑7份,硼酸锌8份,水滑石10份,硬脂酸铅20份,硬脂酸钙10份,石蜡10份,纳米凹凸棒土8份,双酚A抗氧剂7份,UV-9紫外线吸收剂7份,助剂12份。
上述对比例4-6中的助剂的制备方法如下:
向装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶内,加入等比例810醇和2-乙基己醇的混合醇(共5mol)及己二酸(2mol),搅拌下加入催化剂硫酸(0.021mol),在真空度为680mmHg,温度100℃的条件下进行反应,当酸值小于1.8mgKOH/g时,反应结束,将料液冷却到80℃,解除真空,加入碱液(NaOH溶液)中和,然后在活性炭存在下,真空脱醇、压滤后,得助剂。
上述对比例4-6制备防火电缆的方法与实施例1-3的制备方法相比,不同之处在于将保护套原料中的“功能助剂”替换为“助剂”,其余过程均一致。
参照例1:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂100份,甲基苯基硅树脂15份,硬脂酸丁酯5份,三氧化二锑5份,硼酸锌5份,水滑石6份,硬脂酸铅12份,硬脂酸钙5份,石蜡5份,纳米凹凸棒土4份,双酚A抗氧剂2份,UV-9紫外线吸收剂3份。
参照例2:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂110份,甲基苯基硅树脂20份,硬脂酸丁酯7份,三氧化二锑6份,硼酸锌6.5份,水滑石8份,硬脂酸铅16份,硬脂酸钙7.5份,石蜡7.5份,纳米凹凸棒土6份,双酚A抗氧剂4.5份,UV-9紫外线吸收剂5份。
参照例3:
保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂120份,甲基苯基硅树脂25份,硬脂酸丁酯9份,三氧化二锑7份,硼酸锌8份,水滑石10份,硬脂酸铅20份,硬脂酸钙10份,石蜡10份,纳米凹凸棒土8份,双酚A抗氧剂7份,UV-9紫外线吸收剂7份。
上述对比例1-3制备防火电缆的方法与实施例1-3的制备方法相比,不同之处在于保护套原料中不含“功能助剂”,其余过程均一致。
试验对象:实施例1-3、对比例4-6以及参照例1-3中制得的防火电缆;
试验方法:
依据GB/T 2951.14-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第14部分》中8.2低温绕卷试验、8.4低温拉伸试验和8.5低温冲击试验,低温绕卷试验和低温冲击试验菌记录在用正常视力或矫正过视力而不用放大镜的前提下检查是否存在有裂纹,低温拉伸试验记录试样的伸长率(伸长率有效结果≤20%),结果见下表;
低温环境:-15℃,电缆外径在6.5-8.5mm之间;
试验结果:
由上表试验结果可知:
在每个试验组中,实施例中电缆护套在低温下的耐寒性能最好,其次是对比例中的电缆护套,在低温下耐寒性能最差的是参照例中的电缆护套。由此可见,以本发明中醇和酸为原料制得的产物具有一定的提高耐寒效果的作用,而将该产物与六甲基磷酰三胺再次复配后,其耐寒效果的性能可以得到进一步的提升。
试验五、对电缆护套的阻燃性能的测定
试验对象:实施例1-5中制得的防火电缆以及市售的阻燃型电缆护套(选自廊坊真芯电缆有限公司的WDZC-DJYPLVPL低烟无卤阻燃电缆24*2*1.5聚氯乙烯护套);
试验方法:
根据GB/T 2406-1993的标准对防火电缆测量其极限氧指数,结果见下表;
试验结果:
由上表试验结果可知,本发明中的防火电缆具有与市售产品相当甚至更为卓越的阻燃性能。
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 (9)
1.一种防火电缆,包括电缆线芯以及由内向外包覆在电缆线芯外部的屏蔽层和保护套,其特征在于,
所述屏蔽层由铝箔和铝塑复合带经缠绕包覆形成;
所述保护套由以下质量份的原料组成:
改性PVC树脂100-120份,甲基苯基硅树脂15-25份,硬脂酸丁酯5-9份,三氧化二锑5-7份,硼酸锌5-8份,水滑石6-10份,硬脂酸铅10-20份,硬脂酸钙5-10份,石蜡5-10份,填充剂4-8份,双酚A抗氧剂2-7份,UV-9紫外线吸收剂3-7份,功能助剂5-12份。
2.根据权利要求1所述的一种防火电缆,其特征在于,所述改性PVC树脂的制备方法如下:
步骤一、将PVC树脂、钙锌热稳定剂以及纳米二氧化硅混合搅拌15-20分钟,得混合料;
步骤二、将混合料投入高速混合机中,设置混炼温度175-180℃,混炼5-8分钟,得混炼物;
步骤三、将混炼物于平板硫化机中经多次模压后,取出,即得改性PVC树脂。
3.根据权利要求2所述的一种防火电缆,其特征在于,所述PVC树脂、钙锌热稳定剂以及纳米二氧化硅的质量比100:7:(3-5)。
4.根据权利要求1所述的一种防火电缆,其特征在于,所述填充剂为纳米凹凸棒土、纳米高岭土、纳米膨润土、纳米硅藻土和纳米碳酸钙中一种。
5.根据权利要求1所述的一种防火电缆,其特征在于,所述功能助剂的制备方法如下:
步骤一、向装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶内,加入等比例810醇和2-乙基己醇的混合醇及己二酸,搅拌下加入催化剂硫酸进行反应,当酸值小于1.8mgKOH/g时,反应结束,将料液冷却到80℃以下,解除真空,加入碱液中和,然后在活性炭存在下,真空脱醇、压滤后,得化合物;
步骤二、向化合物中添加六甲基磷酰三胺并通过磁力搅拌混合均匀,即得功能助剂。
6.根据权利要求5所述的一种防火电缆,其特征在于,所述混合醇与己二酸的的摩尔质量比为2.5:1,硫酸的摩尔质量为混合醇及己二酸总摩尔量的0.3%,化合物与六甲基磷酰三胺的摩尔质量比为1:3。
7.根据权利要求6所述的一种防火电缆,其特征在于,所述反应在真空度为675-685mmHg,温度100-150℃的条件下进行。
8.根据权利要求1所述的一种防火电缆,其特征在于,所述水滑石和硬脂酸铅的质量比为1:2。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种防火电缆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、拉制:利用拉丝机分别对铜杆和铝杆进行拉丝,形成3.00mm的铜单线和铝单线,将铜单线和铝单线绞合在一起后再经过多次线模拉制成2.53mm的绞合单线,拉制后的绞合单线在气压为2.4-2.5MPa的环境下自动退火,退火结束后,得导体单线,再将多股导体单线分别在复绕机上复绕相应的数量,经管绞机绞合后,形成电缆的导体;
S2、绞制:通过行星式多盘成缆机将2根导体绞合,形成双绞线,再将多根双绞线再次绞合在一起,形成多绞线,在绞合过程中绞入碎麻绳填充,绞合节距比为导体的12-14倍,绞合方向为其长度方向;
S3、屏蔽层包覆:在S2所得导体的外表面上先包覆铝箔,形成铝箔层,再在铝箔层的表面用铝塑复合带缠绕包覆,即得带屏蔽层的屏蔽导体;
S4、保护套包覆:按量称取保护套原料,将其倒入混炼机中混合充分后再投入挤出机内,使其在屏蔽导体外挤包一层防护层,即得防火电缆。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210621706.4A CN114835985A (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 一种防火电缆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210621706.4A CN114835985A (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 一种防火电缆及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114835985A true CN114835985A (zh) | 2022-08-02 |
Family
ID=82575040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210621706.4A Withdrawn CN114835985A (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 一种防火电缆及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114835985A (zh) |
-
2022
- 2022-06-02 CN CN202210621706.4A patent/CN114835985A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100947169B1 (ko) | 비할로겐계 난연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된절연전선 | |
CN109285628B (zh) | 一种耐高温阻燃计算机电缆及其制备方法 | |
CN113345637B (zh) | 一种多芯低烟无卤阻燃电缆及其制备方法 | |
CN85101356A (zh) | 阻燃性交联组合物以及使用该组合物制成的阻燃性电缆 | |
CN115627023A (zh) | 一种云母阻燃电力电缆的生产方法 | |
CN111785432A (zh) | 一种无卤阻燃型控制电缆 | |
CN117331184B (zh) | 一种耐老化室外光缆及其制备方法 | |
CN113004674B (zh) | 一种航空电缆用耐高温阻燃护套材料 | |
CN114835985A (zh) | 一种防火电缆及其制备方法 | |
CN113637270A (zh) | 一种高性能信息传输通讯电缆及其生产工艺 | |
CN115223748B (zh) | 一种阻水型光伏电缆及其制备工艺 | |
CN116082767A (zh) | 一种柔韧性好耐弯折的插头用包线材料及其制备方法 | |
KR20020078367A (ko) | 고난연 저발연 선박용 케이블 | |
CN113628788A (zh) | 一种柔性矿物绝缘防火电缆的制作方法 | |
CN113327709B (zh) | 一种船用防火、耐腐蚀电缆 | |
CN114843020A (zh) | 一种耐磨阻燃电缆及其制备方法 | |
CN117095862B (zh) | 一种耐腐蚀水下电缆及其制备方法 | |
CN110767371A (zh) | 一种高温计算机电缆及其加工工艺 | |
CN114822993B (zh) | 一种耐热抗老化车用线束及其制备方法 | |
CN113903520B (zh) | 一种高导电性高压电输送专用电缆 | |
CN115938661B (zh) | 一种低烟无卤电力电缆及其制备工艺 | |
CN117577384B (zh) | 一种防火电缆 | |
CN118016360A (zh) | 一种具有耐高温防火涂层的柔性复合电缆及其制备方法 | |
CN114822960A (zh) | 一种绝缘性好的中压铜芯电力电缆 | |
CN114582560A (zh) | 一种电缆加工工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220802 |