一种耐火电缆的制作方法

专利2025-03-20  25


本发明涉及电缆,更具体地说,它涉及一种耐火电缆。


背景技术:

1、耐火电缆是一种在火灾发生时能够保持一定时间正常运行的特种电缆,其结构组成主要包括导体、绝缘层、耐火层和护套。导体一般采用铜或铝等导电性能良好的金属材料,负责传输电流。绝缘层通常采用耐高温的绝缘材料,如云母带、陶瓷化硅橡胶等,确保导体之间以及导体与外界的绝缘。耐火层是耐火电缆的关键部分,多采用耐火云母带绕包在绝缘层外,能在高温下起到隔热、隔火的作用,保护电缆内部结构不受损坏。护套一般采用阻燃、耐高温的材料,如聚氯乙烯、低烟无卤阻燃聚烯烃等,既可以保护电缆免受外界机械损伤,又能进一步提高电缆的防火性能。在火灾发生时,耐火电缆凭借其特殊的结构,能够为人员疏散和消防救援提供可靠的电力保障。

2、耐火电缆虽然具有较好的防火性能,但也存在一些不足之处;(1)材料成本相对高昂:耐火电缆通常采用特殊的绝缘材料、护套材料以及耐火云母带等,这些材料的价格相对较高。例如,矿物绝缘电缆使用的氧化镁绝缘材料和铜护套,其成本明显高于普通电缆的绝缘和护套材料。(2)生产工艺复杂:耐火电缆的生产工艺要求较高,需要特殊的设备和技术。例如,在生产矿物绝缘电缆时,需要采用精密灌装机对氧化镁进行灌装、压实等复杂工艺,这增加了生产成本。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐火电缆,用于解决现有耐火电缆使用氧化镁作为绝缘层材料导致的材料成本相对高昂、生产工艺相对复杂的技术问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

3、一种耐火电缆,包括由若干股铜线芯相互缠绕而成的导体,导体的径向布设有用于包裹导体自身的绝缘层,绝缘层的径向布设有用于包裹绝缘层自身的屏蔽层,屏蔽层的径向布设有用于包裹屏蔽层自身的阻燃层,阻燃层的径向布设有用于包裹阻燃层自身的护套层;所述绝缘层由含有氧化镁的热塑性树脂经挤出工艺制成。

4、优选地,所述绝缘层按总质量百分数为100%计,包括聚苯硫醚70-80%、增韧剂3-5%、润滑剂5-10%、改性氮化硼/氧化镁复合填料10-20%。

5、优选地,所述改性氮化硼/氧化镁复合填料的制备方法包括以下步骤:

6、s1:将氮化硼和盐酸多巴胺分散于由三羟甲基氨基甲烷缓冲液和乙醇组成的溶剂中,然后在常温下搅拌10-12h,得到聚多巴胺改性的氮化硼分散液;

7、s2:将γ-氨丙基三乙氧硅烷加入到聚多巴胺改性的氮化硼分散液中,然后在60-80℃下搅拌4-6h,然后过滤,干燥,得到改性氮化硼;

8、s3:将氧化镁和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷分散于由甲醇和丙酮组成的溶剂中,然后在60-80℃下搅拌速率搅拌6-8h,然后过滤,干燥,得到改性氧化镁;

9、s4:将改性氮化硼和改性氧化镁分散于溶剂中,然后在60-80℃下搅拌6-8h,然后过滤,干燥,得到改性氮化硼/氧化镁复合填料。

10、优选地,步骤s1中,氮化硼为六方氮化硼、立方氮化硼中的一种或两种混合。

11、优选地,步骤s3中,氧化镁为无定型氧化镁、球形氧化镁、氧化镁晶须中的一种或两种以上混合。

12、优选地,步骤s4中,改性氮化硼和改性氧化镁的质量比为1:(1-4)。

13、优选地,所述绝缘层的制备方法包括以下步骤:将聚苯硫醚、增韧剂、润滑剂混合,在280-320℃下混炼15-20min,得反应混合物;将改性氮化硼/氧化镁复合填料与反应混合物在300-320℃下混炼5-10min,冷却后造粒,得到绝缘材料;将绝缘材料挤出在导体上形成包裹导体的绝缘层。

14、优选地,屏蔽层由镀锡退火的铜线编织物或铝线编织物制成。

15、优选地,阻燃层由聚氯乙烯制成。

16、本发明上述提供的实施例具有以下有益效果:通过将氧化镁与氮化硼进行改性,制成特殊的氮化硼/氧化镁复合填料,然后将制得的填料与聚苯硫醚、增韧剂、润滑剂混炼成颗粒,并经挤出工艺形成包裹在导体上的绝缘层,在保证绝缘层的机械性能和电气性能的前提下,一方面降低了氧化镁作为绝缘材料的添加量,从而降低绝缘材料的成本;另一方面氧化镁与氮化硼作为导热绝缘调料填充至聚苯硫醚树脂中,以挤出工艺包裹在导体上,省去了灌装、压实工艺,从耐火电缆的生产工艺方面降低成本。



技术特征:

1.一种耐火电缆,其特征在于,包括由若干股铜线芯相互缠绕而成的导体,导体的径向布设有用于包裹导体自身的绝缘层,绝缘层的径向布设有用于包裹绝缘层自身的屏蔽层,屏蔽层的径向布设有用于包裹屏蔽层自身的阻燃层,阻燃层的径向布设有用于包裹阻燃层自身的护套层;所述绝缘层由含有氧化镁的热塑性树脂经挤出工艺制成。

2.根据权利要求1所述的耐火电缆,其特征在于,所述绝缘层按总质量百分数为100%计,包括聚苯硫醚70-80%、增韧剂3-5%、润滑剂5-10%、改性氮化硼/氧化镁复合填料10-20%。

3.根据权利要求2所述的耐火电缆,其特征在于,所述改性氮化硼/氧化镁复合填料的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的耐火电缆,其特征在于,步骤s1中,氮化硼为六方氮化硼、立方氮化硼中的一种或两种混合。

5.根据权利要求3所述的耐火电缆,其特征在于,步骤s3中,氧化镁为无定型氧化镁、球形氧化镁、氧化镁晶须中的一种或两种以上混合。

6.根据权利要求3所述的耐火电缆,其特征在于,步骤s4中,改性氮化硼和改性氧化镁的质量比为1:(1-4)。

7.根据权利要求2所述的耐火电缆,其特征在于,所述绝缘层的制备方法包括以下步骤:将聚苯硫醚、增韧剂、润滑剂混合,在280-320℃下混炼15-20min,得反应混合物;将改性氮化硼/氧化镁复合填料与反应混合物在300-320℃下混炼5-10min,冷却后造粒,得到绝缘材料;将绝缘材料挤出在导体上形成包裹导体的绝缘层。

8.根据权利要求1所述的耐火电缆,其特征在于,屏蔽层由镀锡退火的铜线编织物或铝线编织物制成。

9.根据权利要求1所述的耐火电缆,其特征在于,阻燃层由聚氯乙烯制成。


技术总结
本发明涉及电缆技术领域,具体涉及一种耐火电缆,包括由若干股铜线芯相互缠绕而成的导体,导体的径向布设有用于包裹导体自身的绝缘层,绝缘层的径向布设有用于包裹绝缘层自身的屏蔽层,屏蔽层的径向布设有用于包裹屏蔽层自身的阻燃层,阻燃层的径向布设有用于包裹阻燃层自身的护套层;所述绝缘层由含有氧化镁的热塑性树脂经挤出工艺制成。本发明提供的耐火电缆在保证与氧化镁作为绝缘层相当的机械性能和电气性能前提下,能以相对较低的成本生产耐火电缆中的绝缘层材料。

技术研发人员:侯镇涛,黄兵,李义婷
受保护的技术使用者:广东五羊城电缆有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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