[发明专利]一种航空航天用防火电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空航天用防火电缆，属于电线电缆技术领域。

背景技术

航空航天行业是国民经济的重要战略性产业，作为航空航天神经和血管的电线线缆，直接关系到航空航天器的安全性、可靠性、先进性以及作战能力。随着我国国防现代化建设的迅速发展，改进航空航天器供电、控制系统安全等方面的措施将直接关系到航空航天器生命力。研究如何提高航空航天用耐高温防火电缆性能，以降低航空航天用耐高温防火的制造成本、扩大航空航天用耐高温防火的可适用范围，这于航空航天器在高温条件时仍能保持舰船生命力、并有效保障人员的安全有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种航空航天用防火电缆，可满足航天航空用防火要求。

本发明的方案如下：一种航空航天用防火电缆，其特征在于，包括多个电缆内芯，以及多股电缆内芯外依次包覆的陶瓷纤维耐火带、第二硅橡胶复合材料阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；多股电缆内芯相互对称设置，每股电缆内芯均包括导体芯组，以及导体芯组外依次包覆的第一硅橡胶复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；在多股电缆内芯相互之间，以及电缆内芯与陶瓷纤维耐火带之间均填充有阻燃填充料；

所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土150-250份、乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份、二乙基硅油50-100份、硅微粉15-25份、炭黑30-50份、玻璃纤维15-25份、硼酸锌2-6份、氯化石蜡3-6份；

所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和第二硅橡胶复合材料阻燃层的材料相同，按照重量份的组分为：甲基乙烯基硅橡胶30-60份、多聚磷酸铵20-30份、三聚氰胺10-20份、季戊四醇20-30份、纳米氧化镁10-20份、纳米氮化硅5-10份、碳纳米管5-10份、三氧化二锑2-8、硅烷偶联剂2-8份、碳化钠3-5份；

所述第一纳米阻燃绝缘层和第二纳米阻燃绝缘层的材料相同，按照重量份的组分为：2-甲基丙烯酸甲酯20-100份、氯丁橡胶20-50份、纳米三氧化二钼2-10份、纳米氮化硼2-10份、纳米氧化镁2-10份、纳米二氧化硅2-10份、纳米介孔分子筛2-10份、二硫化二苯并噻唑3-8份、偏苯三酸三异辛酯0.5-1.5份、防老剂RD1-4份。

进一步，所述陶瓷纤维耐火带由一层陶瓷硅胶和一层玻璃纤维粘合而成，厚度为0.2-0.5mm，相邻层采用双向绕包的方式，每层重叠处间隔缠绕。

进一步，所述第一硅橡胶复合材料阻燃层和/或第二硅橡胶复合材料阻燃层，按照重量份的组分为：甲基乙烯基硅橡胶50份、多聚磷酸铵22份、三聚氰胺16份、季戊四醇23份、纳米氧化镁12份、纳米氮化硅6份、碳纳米管8份、三氧化二锑6、碳化钠4份、硅烷偶联剂6份；

进一步，所述第一纳米阻燃绝缘层和/或第二纳米阻燃绝缘层，按照重量份的组分为：2-甲基丙烯酸甲酯80份、氯丁橡胶32份、纳米三氧化二钼6份、纳米氮化硼5份、纳米氧化镁4份、纳米二氧化硅5份、纳米介孔分子筛8份、二硫化二苯并噻唑6份、偏苯三酸三异辛酯1份、防老剂RD3份。

进一步，所述阻燃外护套采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成。

进一步，所述阻燃填充料按照重量份的组分为：微米级高岭土220份、乙烯-醋酸乙烯共聚物140份、二乙基硅油75份、硅微粉16份、炭黑40份、玻璃纤维21份、硼酸锌4份、氯化石蜡5份。

一种航空航天用防火电缆的制作方法，具体步骤为：

（1）采用数根导体绞合成一根导体芯组，然后采用双层共挤工艺在导体芯组外自内向外依次包覆第一硅橡胶复合材料阻燃层和第一纳米阻燃绝缘层；即得到单根电缆内芯；

（2）将数根电缆内芯合股成一股总缆，并用挤出工艺在一股总缆外面包覆阻燃填充料，接着采用绕包工艺在阻燃填充料外绕包陶瓷纤维耐火带；

（3）采用三层共挤工艺，在陶瓷纤维耐火带外自内向外依次包覆第二硅橡胶复合材料阻燃层、第二纳米阻燃绝缘层和阻燃外护套；即得电缆。

本发明设计的电缆的耐火试验不仅满足国标GB/T19216的要求，在导体之间施加1000V电压，在火焰温度为950-1000℃的火焰中燃烧3h，电缆既不短路也不开路。还可满足英国BS6387标准中规定的A级、B级和C级的要求，同时，在燃烧中还可耐受水喷淋（W级）与抗机械冲击（X级、Y级、Z级)；试验过程中，电缆既不短路也不开路，符合航空航天防火要求。