[实用新型]一种阻燃电缆套管

说明书

技术领域

本实用新型涉及阻燃电缆套管。

背景技术

电线电缆作为电能和信息传输体，在各个领域得到广泛的应用。电线电缆常因在传输电能中自身发热或外部火灾而引起燃烧，这是由于电线电缆大多采用塑料和橡胶作为绝缘和护套材料，此类聚合物材料在受热、熔化、分解后，会产生可燃性气体。高温时，这些气体会与氧发生反应而燃烧，燃烧时会产生大量的热，而这些热量会促使聚合物进一步熔化、分解、持续燃烧，使火灾扩大，从而造成巨大损失。

为了改善电线电缆的阻燃性，最初添加含有卤素的阻燃剂，此类电线电缆在燃烧过程中放出大量的烟雾和卤化氢气体，火灾中易使人窒息而死，同时对仪器设备腐蚀较大。随着阻燃技术的发展，人们对阻燃剂的性能要求越来越严格。因此，低烟、低卤及无卤阻燃材料的研制和使用已是国内外电缆及其他领域的发展方向。

阻燃电缆料通常采用交联聚乙烯、无卤阻燃聚烯烃、无卤阻燃交联聚烯烃、乙丙橡胶、无卤阻燃乙丙橡胶、硅橡胶等；护套通常采用热固性或热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃材料。其中，聚丙烯耐热性好，长期工作温度可达120℃，此外表面硬度大，不易压扁，可用于特种电缆、高频电缆中。

阻燃电缆用绝缘和护套材料，目前一般采用的无卤阻燃体系添加的阻燃剂主要包括金属水合物、膨胀阻燃剂、无机磷系阻燃剂等。选用单一的阻燃体系，为了达到阻燃效果，需要很高的添加量，阻燃剂在基体树脂中不能均匀分散，导致材料的机械性能损失很大，同时高填充也带来加工困难等问题。因此，多组分协效阻燃体系在无卤阻燃电缆中的应用成为目前的热点，其中以水合金属氧化物与硅系阻燃剂的协效阻燃体系最为典型。

水合金属氧化物作为阻燃填充剂，其原理是水合金属氧化物受热后会释放出结晶水，吸收大量的热量，从而抑制聚合物温度的上升，阻止延燃；与此同时，脱水分解反应产生的大量水蒸气可稀释可燃性气体，起到阻燃效果。

红磷是水合金属氧化物的一种最高效的阻燃协效剂，但是易产生剧毒的磷化氢气体，且红磷粉尘易爆炸，因此，红磷必须经过表面处理才能安全有效地使用。另外，红磷本身固有的紫红色极大的限制了含红磷的电缆料的应用，而且含红磷的阻燃电缆料在生产过程中和燃烧时都会大量地放出刺激性气味且发烟量很大。

硅系阻燃剂也是一种新型的无卤阻燃剂，按组成结构可分为无机硅和有机硅阻燃剂。无机硅主要有SiO₂，其阻燃机理是，当塑料燃烧时形成SiO₂覆盖物，起到绝热和屏蔽双重作用。有机硅阻燃剂主要有反应型硅氧烷、聚硅氧烷、硅树脂及硅橡胶等。有机硅阻燃材料在燃烧时，开始熔融的阻燃剂穿过基材的缝隙迁移到基材表面，形成致密稳定的含硅焦化炭保护层有机硅阻燃材料在燃烧时，开始熔融的阻燃剂穿过基材的缝隙迁移到基材表面，形成致密稳定的含硅焦化炭保护层。

实用新型内容

针对现有的阻燃电缆存在的阻燃效果差，且价格相对较昂贵的不足，本实用新型提供一种低烟阻燃电缆套管。

一种低烟阻燃电缆套管，包括绝缘层和防护层，其特征在于绝缘层和防腐护层之间设置阻燃层。

所述绝缘层为陶瓷氧化镁绝缘层，

所述防护层为不锈钢丝织套或防腐层。

所述阻燃层以聚丙烯树脂、聚磷酸铵、凹凸棒土为主要材料加工得到；具体制备方法如下：

(1)凹凸棒土的预处理。将适量凹凸棒土加入到装有搅拌和冷凝装置的250mL磨口瓶中，再加入3～4mol/L的盐酸150mL，于50℃～70℃下搅拌回流约30小时。反应结束后过滤除去杂质，得到凹凸棒土盐酸溶液。用2mol/L的氢氧化钠溶液将凹凸棒土盐酸溶液调节至pH值约为3，并在超声波作用下分散约20分钟。在硅烷偶联剂中加入定量水和30mL甲苯，搅拌水解约30分钟，得到硅烷偶联剂的水解液。在三口烧瓶中，加入经超声分散的凹凸棒土盐酸溶液和硅烷偶联剂水解液，于70～80℃下回流反应数小时后，分离上层溶液，用蒸馏水洗涤至中性。在旋转蒸发器中去除甲苯，并用无水乙醇反复洗涤蒸馏多次后，在真空干燥箱中于120℃烘干数小时，即得改性凹凸棒土。

(2)阻燃电缆料的制备。称取聚丙烯树脂100份，聚磷酸铵10～30份，改性凹凸棒土20～40份，抗氧剂1010大约0.5～1.0份，UV-531大约0.2～0.5份，草酸二酰肼0.1～0.5份，聚乙烯蜡1～10份。将上述物料在高速混合机中混合后，在双螺杆挤出机中挤出成条、切粒，得到阻燃电缆料。

有益效果：