CN116189989A - 一种绝缘架空电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及绝缘架空电缆技术领域，提出了一种绝缘架空电缆，从内到外依次为导体、屏蔽层、绝缘层，所述绝缘层包括以下重量份组分：100‑120份PVC树脂、4.5‑9份液体阻燃剂、9‑13.5份固体阻燃剂、10‑15份增塑剂、0.5‑1.5份硅烷偶联剂、0.5‑2份抗氧剂、1.5‑2份交联剂、3‑6份对氨基苯甲酰胺、8‑12份无机填料；所述液体阻燃剂由阻燃剂TCEP和/或阻燃剂CDP组成。通过上述技术方案，解决了现有技术中绝缘架空电缆的阻燃性能低、力学性能差的问题。

Description

一种绝缘架空电缆
技术领域
本发明涉及绝缘架空电缆技术领域，具体的，涉及一种绝缘架空电缆。
背景技术
绝缘架空电缆是带有绝缘层的架空电缆，绝缘架空电缆可在任何种类的杆塔上架设，也可沿墙架设，特殊情况下还可在树丛中穿行，直接用金具固定在树干上；并且架空电缆，可大大降低各类短路故障，和人身触电伤亡事故的发生，不会因树枝闪络及居民乱扔杂物，或吊车吊臂误碰撞等而形成短路跳闸事故，因此不必进行专门的巡视检查，所以，绝缘架空电缆的架设和维修都十分方便。
但是，目前市场上的绝缘架空电缆的阻燃性能较低，不能满足实施应用的要求，如果在电缆的外层额外增加一层阻燃护层，不仅会提高电缆的成本，还会增大电缆的重量，因此，亟待开发一种具有阻燃性好的绝缘架空电缆。
发明内容
本发明提出一种绝缘架空电缆，解决了相关技术中的绝缘架空电缆的阻燃性能低、力学性能差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种绝缘架空电缆，从内到外依次为导体、屏蔽层、绝缘层，所述绝缘层包括以下重量份组分：100-120份PVC树脂、4.5-9份液体阻燃剂、9-13.5份固体阻燃剂、10-15份增塑剂、0.5-1.5份偶联剂、0.5-2份抗氧剂、1.5-2份交联剂、3-6份对氨基苯甲酰胺、8-12份无机填料；所述液体阻燃剂为阻燃剂TCEP和/或阻燃剂CDP。
作为进一步技术方案，所述液体阻燃剂和固体阻燃剂的质量比为1:1-3。
作为进一步技术方案，所述液体阻燃剂和固体阻燃剂的质量比为1:2。
本发明发现当液体阻燃剂和固体阻燃剂的质量比为1:2时，液体阻燃剂和固体阻燃剂复配可以进一步提高绝缘层的力学性能和阻燃性能。
作为进一步技术方案，所述阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP的质量比为1:1。
作为进一步技术方案，所述固体阻燃剂为无机阻燃剂。
作为进一步技术方案，所述无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝中的一种。
作为进一步技术方案，所述无机阻燃剂为氢氧化镁。
作为进一步技术方案，所述无机填料包括硫酸钡和/或蒙脱土。
作为进一步技术方案，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的一种或多种。
作为进一步技术方案，所述交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
作为进一步技术方案，所述导体由内到外依次为内芯层、中间芯层和外芯层，内芯层由四根等直径的铝合金导线组成，中间芯层由十根等直径的铝合金导线组成，外芯层由十六根等直径的铝合金导线组成。
作为进一步技术方案，所述铝合金导线之间填充阻水砂。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明以聚氯乙烯为主料，采用液体阻燃剂和固体阻燃剂进行复配，不仅保证了绝缘层的具有较高的阻燃性，还提高了加工性能和力学性能。并且本发明发现，液体阻燃剂由阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP组成时与固体阻燃剂进行复配能进一步提高绝缘层的力学性能和阻燃性能。而且本发明绝缘层组分中对氨基苯甲酰胺的引入，提高了绝缘层的力学性能，与固体阻燃剂共混还提高了绝缘层的阻燃性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例及对比例中双螺杆挤出机的各区参数均为：一区：185℃，二区195℃，三区190℃，四区185℃；导体：由内到外依次为内芯层、中间芯层和外芯层，内芯层由四根等直径铝合金导线组成，中间芯层由十根等直径的铝合金导线组成，外芯层由十六根等直径铝合金导线组成，导线之间填充阻水砂。
实施例1
S1、将屏蔽层包覆于导体外，得到电缆半成品；
S2、将100份PVC树脂（SG-3）、2.25份阻燃剂TCEP、2.25份阻燃剂CDP、13.5份氢氧化镁、10份邻苯二甲酸二辛酯、0.5份硅烷偶联剂KH550、0.5份抗氧剂1010、1.5份三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、3份对氨基苯甲酰胺、8份硫酸钡投入到高速搅拌机混合5min，得到混合物料，将混合物料投入到双螺杆挤出机中挤出后，包覆于上述电缆半成品外侧，得到绝缘架空电缆。
实施例2
S1、将屏蔽层包覆于导体外，得到电缆半成品；
S2、将110份PVC树脂（SG-3）、2.25份阻燃剂TCEP、2.25份阻燃剂CDP、13.5份氢氧化铝、14份邻苯二甲酸二辛酯、1份硅烷偶联剂KH550、1.5份抗氧剂1010、1.8份三烯丙基异氰脲酸酯、5份对氨基苯甲酰胺、10份硫酸钡投入到高速搅拌机混合5min，得到混合物料，将混合物料投入到双螺杆挤出机中挤出后，包覆于上述电缆半成品外侧，得到绝缘架空电缆。
实施例3
S1、将屏蔽层包覆于导体外，得到电缆半成品；
S2、将120份PVC树脂（SG-3）、2.25份阻燃剂TCEP、2.25份阻燃剂CDP、13.5份氢氧化镁、15份邻苯二甲酸二辛酯、1.5份硅烷偶联剂KH550、2份抗氧剂168、2份三烯丙基异氰脲酸酯、6份对氨基苯甲酰胺、12份蒙脱土投入到高速搅拌机混合5min，得到混合物料，将混合物料投入到双螺杆挤出机中挤出后，包覆于上述电缆半成品外侧，得到绝缘架空电缆。
实施例4
与实施例1相比，实施例4的不同之处在于，3份阻燃剂TCEP、3份阻燃剂CDP、12份氢氧化铝。
实施例5
与实施例1相比，实施例5的不同之处在于，4.5份阻燃剂TCEP、4.5份阻燃剂CDP、9份氢氧化铝。
实施例6
与实施例1相比，实施例6的不同之处在于，不添加阻燃剂CDP，阻燃剂TCEP为4.5份。
实施例7
与实施例1相比，实施例7的不同之处在于，不添加阻燃剂TCEP，阻燃剂CDP为4.5份。
实施例8
与实施例1相比，实施例8将氢氧化镁替换为等量的氢氧化铝，其他与实施例1相同。
对比例1
与实施例1相比，对比例1的不同之处在于，3份阻燃剂TCEP、1.5份阻燃剂CDP。
对比例2
与实施例1相比，对比例2的不同之处在于，1.5份阻燃剂TCEP、3份阻燃剂CDP。
对比例3
与实施例1相比，对比例3不添加对氨基苯甲酰胺，其他与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比，对比例4不添加氢氧化镁，其他与实施例1相同。
对比例5
与实施例1相比，对比例5不添加对氨基苯甲酰胺和氢氧化镁，其他与实施例1相同。
测定实施例1-8及对比例1-5制备得到的绝缘层的性能，测试方法如下：
抗张强度、断裂伸长率：依据GB/T 2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用实验方法》中的方法测定绝缘层的抗张强度和断裂伸长率；
氧指数：依据GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》的方法测定绝缘层的氧指数；
测定结果见表1。
表1实施例1-8及对比例1-5绝缘层的性能测试结果
Figure SMS_1
与实施例1相比，实施例4-5改变了液体阻燃剂和氢氧化镁的质量比，结果实施例4的抗张强度、断裂伸长率和氧指数均高于实施例1和实施例5，说明当液体阻燃剂和氢氧化镁的质量比为1:2时，制备得到的绝缘层的力学性能和阻燃性能较好。与实施例1相比，实施例8将氢氧化镁替换为等量氢氧化铝，结果实施例8的阻燃效果低于实施例1，说明相比于添加氢氧化铝，本发明中添加氢氧化镁能进一步提高绝缘层的阻燃性能。
与实施例1相比，实施例6只添加阻燃剂TCEP，实施例7只添加阻燃剂CDP，结果实施例6-7制备得到的绝缘层的抗张强度、断裂伸长率和氧指数均低于实施例1，说明将阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP复配能提高绝缘层的抗张强度、断裂伸长率和氧指数。
与实施例1相比，对比例1-2改变阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP的质量比，结果对比例1-2制备得到的绝缘层的抗张强度、断裂伸长率和氧指数均低于实施例1，说明当阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP的质量比为1:1时，制备得到的绝缘层的抗张强度、断裂伸长率和氧指数较高。
与实施例1相比，对比例3不添加对氨基苯甲酰胺，对比例4不添加氢氧化镁，对比例5不添加对氨基苯甲酰胺和氢氧化镁，结果对比例3-5制备得到的绝缘层的氧指数均低于实施例1，并且对比例3中绝缘层的抗张强度、断裂伸长率也低于实施例1，说明对氨基苯甲酰胺不仅可以提高绝缘层的力学性能，还能与氢氧化镁复配提高阻燃的效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘架空电缆，从内到外依次为导体、屏蔽层、绝缘层，其特征在于，所述绝缘层包括以下重量份组分：100-120份PVC树脂、4.5-9份液体阻燃剂、9-13.5份固体阻燃剂、10-15份增塑剂、0.5-1.5份硅烷偶联剂、0.5-2份抗氧剂、1.5-2份交联剂、3-6份对氨基苯甲酰胺、8-12份无机填料；所述液体阻燃剂为阻燃剂TCEP和/或阻燃剂CDP。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述液体阻燃剂和固体阻燃剂的质量比为1:1-3。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述阻燃剂TCEP和阻燃剂CDP的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述固体阻燃剂为无机阻燃剂。
5.根据权利要求4所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述无机填料包括硫酸钡和/或蒙脱土。
7.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述导体由内到外依次为内芯层、中间芯层和外芯层，内芯层由四根等直径的铝合金导线组成，中间芯层由十根等直径的铝合金导线组成，外芯层由十六根等直径的铝合金导线组成。
10.根据权利要求9所述的一种绝缘架空电缆，其特征在于，所述铝合金导线之间填充阻水砂。
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