[发明专利]一种阻燃耐火电缆线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃耐火电缆线及其制备方法，属于电线电缆技术领域。该电缆线由绝缘线芯和包裹在其外面的阻燃层、屏蔽层和护套层组成，阻燃层的主成分木质素胺基聚醚多元醇是采用绿色环保的木质素制备得到；产品性能优良，拉伸强度49～59MPa，断裂伸长率903％～968％，极限氧指数60％～63％，20℃体积阻抗率9.8×1013～9.9×1013Ω·m，具有较好的拉伸性能、防火阻燃性和绝缘性。生产用原料价格低廉，环保无污染，无论在生产过程中还是在对废弃电缆线处理过程中都不会产生坏境污染问题；生产过程简单，操作方便，可以进行工业化生产。

技术领域

本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种阻燃耐火电缆线及其制备方法。

背景技术

电线电缆是国民经济的血管与神经，在各个行业、领域中都得到广泛的应用，已经成为生活和生产必备的工业产品。电线电缆行业的进步、首先需要以电缆料的发展作为基本条件，没有电缆料的创新和开发，电线电缆行业发展无异于空谈。随着电缆行业国家环保标准的强制实施，用于护套成型的电缆料也将向绿色环保、高性能的方向发展；为此要求电缆料要有较好的力学性能、耐老化、耐介质性能等，以保护绝缘，防止电缆短路发生击穿；同时，还要有良好的阻燃性能、燃烧时排烟量低，无有毒有害气体产生等环保优势。

目前常用的电缆料多使用聚氯乙烯材料或者橡胶作为主要材料。比如一种柔性耐磨交叉嵌入式橡胶电缆(CN 110444323 B)公开了该橡胶电缆包括电缆线芯以及包裹在电缆线芯外部橡胶；所述橡胶为复合式结构，由软性橡胶与耐磨柔性橡胶相互交叉嵌入组合而成；该电缆通过相互嵌入的两种橡胶材料使得电缆绝缘性好，同时柔性高，耐磨腐蚀性强。弹簧电缆(CN 100589212 B)中公开了该电缆橡皮护套由50-70wt％天然橡胶与30-50wt％氯丁橡胶混合基料，及与天然橡胶、氯丁橡胶相匹配的橡胶配合剂组成，挤制护套后，绕成螺旋状再硫化定型；弹簧电缆弹性获得主要依靠橡皮弹性，所得弹簧弹性持久，并且因无硬钢丝安全性好，有效延长了弹簧电缆的有效使用寿命。虽然在上述专利申请中公开了橡胶材料可以增加弹性、抗腐蚀性等优点，但是橡胶材料在耐火阻燃性能方面难以满足人们的使用要求，且高温条件下，橡胶容易熔化分解，产生对环境有较大污染物的物质，耐老化、耐候性都有待提高。聚氯乙烯材料具有优良的机械物力性能、柔韧性、耐化学试剂性能，价格便宜，并且加工性能优异，成为橡胶材料的理想替代品。比如，一种雾面阻燃聚氯乙烯电线电缆料(CN 103524932 B)以聚氯乙烯为主要成分制备得到，该电缆料具有阻燃、耐油、耐老化、耐酸碱的特点,且比重较低、成本低。一种聚氯乙烯护套电缆(CN 106941023B)公开了以聚氯乙烯作为护套主要成分，延长了护套的使用寿命，耐热性能和阻燃性能优良。但是聚氯乙烯废弃物在处理过程中会带来很大的环境污染问题。所以需要寻找一种对环境优异的材料来生产电缆阻燃材料。

木质素是自然界中储量仅次于纤维素的生物质资源，并且每年再生数量很大，具有资源丰富、无毒、廉价、可再生、可生物降解等优点，但是木质素的有效利用还有一定的局限性，多数木质素分离浓缩后烧掉，既浪费了资源，又造成环境污染。于是对木质素的改性研究慢慢发展起来，木质素结构中含有丰富的官能团，可以进行磺化反应、羟甲基化反应、酚化反应、氧化反应、胺化反应和接枝共聚反应，通过以上改性方法经过一系列化学反应可以合成脲醛树脂、酚醛树脂、聚氨酯、环氧树脂和离子交换树脂等高分子材料，大大扩大了木质素的应用范围。对于将改性木质素应用于阻燃电缆线中的应用研究还很少，如何将绿色环保的木质素原料高效应用于电缆线的生产中成为现在研究的难点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种阻燃耐火电缆线，由绝缘线芯和包裹在其外面的阻燃层、屏蔽层和护套层组成，阻燃层的主成分木质素胺基聚醚多元醇是采用绿色环保的木质素制备得到，并且阻燃效果良好。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种阻燃耐火电缆线的制备方法，制备方法简单，操作方便，可以进行工业化生产。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：