一种柔性矿物绝缘阻燃B1级防火电缆的制作方法

专利检索2026-08-13  24


本发明涉及电缆设备领域,具体涉及一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆。


背景技术:

1、近年来,我国地铁重点工程迅猛发展,地铁站人员密集拥堵,一旦出现火灾不仅会造成国家财产损失,而且更为严重的是会威胁众多人员的生命安全,针对新建、扩建的地铁和轻轨交通重点工程,可以采用b1级别的防火电缆,此类电缆的防火等级较高,提高电缆材料的安全性能,按照结构设计,矿物绝缘电缆可以分为刚性和柔性两种,刚性矿物绝缘电缆的硬度大、电缆的施工、维护难度较大,柔性矿物绝缘电缆能够避免刚性矿物绝缘电缆的安装敷设问题,但是柔性矿物绝缘电缆因采用有机绝缘护套,在阻燃方面与刚性矿物绝缘电缆具有一定的差距。

2、发明专利cn114334254b公开了一种低烟无卤阻燃a类b1级隔离型矿物绝缘防火电缆,其结构通过采用低烟无卤聚烯烃层作为内外护套、内护套之间填充无机阻燃材料,进而提高制备电缆的防火性能,但是其防火性能远远达不到b1级电缆难燃等级标准,而在地铁用的b1级防火电缆的结构设计中,耐火与阻燃结构的设计是重中之重,如何提高制备的b1级防火电缆的防火阻燃性能是亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种柔性矿物绝缘电缆阻燃b1级防火电缆,是通过对内填无机阻燃材料复配、改性护套材料,从而提高制备的柔性矿物绝缘电缆的防火和阻燃性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,由内到外包括缆芯、无机包带、压纹铜护套和柔性矿物绝缘阻燃护套;

3、所述缆芯由铜导体和外层的云母带绝缘层组成;所述缆芯内部填充复合矿物材料;所述绝缘层和无机包带之间填充复合矿物材料。

4、本发明制备的柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆具体为yttw结构的电线电缆。yttw型电线电缆采用铜护套结构,电缆可以在1000℃以下的高温下运行,铜护套不仅具有良好的耐火性能,而且由于铜是优良的导体,可以兼做电缆的地线或者保护接地线使用。采用压纹铜护套可以提高制备电线电缆料的弯曲性能。yttw型电缆无隔火层所以对于填充的复合矿物材料、护套材料的阻燃性能要求进一步提高。

5、进一步的,所述复合矿物材料由高岭土、氧化镁和氧化钙按照质量比50g:(10-20)g:(10-20)g混合得到。

6、高岭土的多元化表面结构、高吸附能力和离子交换性质,可以提高对碱土金属的吸附,成为碱土金属的优质载体。

7、进一步的,柔性矿物绝缘阻燃护套由柔性矿物绝缘阻燃护套材料制备得到;所述柔性矿物绝缘阻燃护套材料的制备包括以下步骤:

8、s1、天然橡胶乳液中加入稳定剂、氨水稀释,得到天然橡胶乳液;

9、s2、将黏土、玻璃纤维和碳纤维混合均匀、粉碎,得到矿物混合料;将矿物混合料用去离子水稀释,制备得到矿物混合液;

10、s3、将矿物混合液、异氰酸酯加入到天然橡胶乳液中、搅拌均匀,得到混合的橡胶乳液;

11、s4、将混合橡胶乳液辐照,得到辐照后的橡胶乳液;

12、s5、辐照后的橡胶乳液加入絮凝剂絮凝、烘干,得到除水后的母胶;将除水后的母胶塑料,加入防老剂、抗氧化剂、硫化促进剂、活化剂和软化剂混合、密炼,得到复合橡胶;将复合橡胶放置于开炼机中开炼,加入硫磺,得到混炼胶体;混料胶体硫化,得到柔性矿物绝缘阻燃护套材料。

13、进一步的,所述黏土、玻璃纤维和碳纤维的质量比为20-30:5:5。

14、进一步的,所述矿物混合料、异氰酸酯和天然橡胶乳液混合的用量比为50g:10-20g:10ml。

15、进一步的,所述辐照时间为60-80min。

16、本发明具备下述有益效果:

17、1、天然橡胶主要成分是顺-1,4-聚异戊二烯。天然橡胶以异戊二烯为结构单元,其主链为不饱和烯烃,与双键相连的c-h键在室温下可以自由旋转,使得橡胶分子链内旋转约束不大,在受到外力下,可以自由旋转。此外,天然分子链上的侧基(-ch3)密度小、体积小,其空间位阻较小,对于主链碳-碳键的旋转不会产生影响,因此,天然橡胶拥有良好的柔性。但是,为了避免排列规整的高聚物产生结晶,通过辐照橡胶乳液,提高侧链甲基和双键上的氢原子的活泼性,利用活性氢和异氰酸酯作用,利用异氰酸酯的反应能力,使得线性大分子得到不规则短链,从而降低自身的结晶性能。此外,天然橡胶在和硫磺硫化产生立体交叉网络时,不规则短链和交联网络相互交织,提高橡胶材料自身密度和防烟气泄露。

18、2、本发明以黏土、玻璃纤维和碳纤维混合,作为矿物绝缘材料。黏土作为自然界中硅酸盐类岩石,是多种含水硅酸盐矿物的混合体,其主要化学成分为sio2、al2o3和结晶水。黏土中的主要杂质为碱金属、碱土金属和铁、钛等氧化物。其中,各种氧化物会起到助热熔作用,降低原料的耐火度。在天然橡胶乳液进行辐照交联前,预先和小粒径的矿物绝缘材料混合,能够利用活泼氢对金属氧化物进行还原,提高原料的耐火度。玻璃纤维和碳纤维作为树脂基纤维复合材料,和橡胶材料额定相容性更好。

19、3、本发明以高岭土、氧化镁和氧化钙混合,作为填充的矿物材料。高岭土的多元化表面结构、高吸附能力和粒子交换性质,可以作为优质载体负载碱土金属氧化物。



技术特征:

1.一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,由内到外包括缆芯、无机包带、压纹铜护套和柔性矿物绝缘阻燃护套;

2.根据权利要求1所述的一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述复合矿物材料由高岭土、氧化镁和氧化钙按照质量比50g:(10-20)g:(10-20)g混合得到。

3.根据权利要求1所述的柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述柔性矿物绝缘阻燃护套由柔性矿物绝缘阻燃护套材料制备得到;所述柔性矿物绝缘阻燃护套材料的制备包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述黏土、玻璃纤维和碳纤维的质量比为20-30:5:5。

5.根据权利要求3所述的一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述矿物混合料、异氰酸酯和天然橡胶乳液混合的用量比为50g:10-20g:10ml。

6.根据权利要求3所述的一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述辐照时间为60-80min。

7.根据权利要求3所述的一种柔性矿物绝缘阻燃b1级防火电缆,其特征在于,所述防老剂为rd、所述抗氧化剂为4010na、所述硫化促进剂为cz、所述活化剂为zno、所述软化剂为sa;所述防老剂、抗氧化剂、硫化促进剂、活化剂、软化剂和硫磺按照质量比1:1:3:5:2:2-4混合。


技术总结
本发明公开了一种柔性矿物绝缘阻燃B1级防火电缆,其结构由内到外包括缆芯、无机包带、压纹铜护套和柔性矿物绝缘阻燃护套,缆芯由铜导体和外层的云母带绝缘层组成,缆芯内部、绝缘层和无机包带之间均填充复合矿物材料,其中,柔性矿物绝缘阻燃护套由无机材料、天然橡胶和异氰酸酯混合、辐照得到,后经相关硫化工艺制备得到护套料;本发明设计的防火电缆通过黏土矿物和碱性金属氧化物复配,制备得到密实度较高的复合矿物材料,提高自身的阻燃性能,外部的护套材料为了提高自身的防火阻燃性能,预先进行矿物掺杂、接枝小分子物质和辐照等工艺,本发明制备的电缆材料适用于B1级防火电缆。

技术研发人员:叶小军,张佳亮,杨越,王匀,赵彦瑞,徐志伟
受保护的技术使用者:华远高科电缆有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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