[发明专利]一种耐火硅橡胶及其制备方法和电缆

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种耐火硅橡胶及其制备的电缆。

背景技术

电线电缆广泛分布于电厂、地下设施、大楼等各个角落，一旦发生火灾并迅速蔓延，就 会给人民生命和财产带来巨大损失。耐火电缆是一种在发生燃烧时，仍能保证线路在一定时 间里正常运行的电缆，在发生火灾时可继续输送电能和信号。

铜芯铜护套氧化镁绝缘电缆，国外叫MI电缆，国内简称矿物绝缘电缆或防火电缆，它是 采用高导电率的铜作导体，无机物氧化镁作绝缘，无缝铜管作护套，经特殊工艺制作而成的 现代建筑布线电缆和特殊行业(如冶金、化工、石油等)用电缆。矿物绝缘电缆虽然具有高 的使用温度，着火后保持长时间的供电能力也很好，但是这种电缆的存在以下缺点：1)制 造长度受限制，加工工艺比较复杂；2)电缆接头困难；3)成本造价昂贵；4)电缆弯曲性 能差，施工要求高，因此在实际应用中受到很多限制。

为改善矿物绝缘电缆的缺点，目前在市场上应用最广泛是云母绕包耐火绝缘电缆，但是 这一类耐火电缆在遇火燃烧后，有机材料被烧失，造成电缆内部结构松动，导致云母绝缘层 的破碎脱落，因而丧失绝缘性能，无法保持在火焰中的供电功能，因此其应用同样受到一定 限制。

在实际生产和应用中，人们不断对耐火电缆的材料和结构进行改进，如：

中国专利申请CN03206644.9公开的耐火电力电缆，其结构为导体外依次为绕包耐火云母 带、聚酯带、绝缘层、有选择地包覆无纺布、钢带铠装层、外护套。聚酯带、绝缘层、无纺 布均为有机物，在火焰的环境中均会被烧失，造成电缆内部结构的松动。

中国专利申请CN02287645.6公开的一种硅橡胶耐火电缆采用常规的硅橡胶材料作为耐火 层和绝缘层。虽然燃烧后变成SiO₂具有耐火性能，但燃烧后的SiO₂呈粉状，没有附着力，容 易脱落，因此耐火效果还是有较大距离。

中国专利申请CN200720131864.2公开的陶瓷化硅橡胶绝缘耐火电缆，以包覆有耐火绝缘 层的导体为缆芯，各缆芯之间设置耐高温填充层，并外加保护层，电缆的外表为外护套层； 其特征是耐火绝缘层是以陶瓷化耐火硅橡胶为材质。此实用新型具备优异耐火性能，在有火 灾发生时，电缆线路仍能够保持一定时间的正常运行。但是，这种陶瓷化耐火硅橡胶价格昂 贵，而且在燃烧后的陶瓷化硅橡胶比较脆，容易产生裂纹，形成导电通道，造成耐火性能的 不稳定。

硅橡胶，SILICONE，主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团。硅橡胶具有 优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温 度宽广，能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。但硅橡胶的 抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且 除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳。由于对应用于高电压领域的硅 橡胶材料的阻燃性、耐电弧烧蚀性能有非常高的要求，因此需在常规硅橡胶配方中加入补强 剂、结构控制剂、硫化剂等助剂对硅橡胶进行改性。

发明内容

为克服现有技术存在的缺点，本发明的目的首先是提供一种耐火硅橡胶，此种耐火硅橡 胶材料具有耐火性能稳定、绝缘性能好等特点。

本发明的第二个目的是提供上述耐火硅橡胶的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种耐火硅橡胶电缆，所述的耐火电缆其绝缘层是由本发明 提供的耐火硅橡胶制备获得的。

为实现本发明第一个目的，发明人提供如下技术方案：

一种耐火硅橡胶，其是以硅橡胶为基材，添加含氢硅油、羟基硅油、气相白炭黑、硅微 粉、纳米蒙脱土、碳化硅、铂化合物如氯铂酸等不同物质混炼而成，其中所述的耐火硅橡胶 主要原料配比按重量份计如下：硅橡胶100、含氢硅油0.1-3、羟基硅油2-15、气相白炭黑 10-30、硅微粉10-30、纳米蒙脱土20-50、碳化硅10-30、硫化剂1、与硅橡胶相比按铂量计 的铂化合物＜50ppm。