[发明专利]一种低烟无卤阻燃隔热材料及其在采煤机光电复合橡套软电缆中应用

说明书

本发明属于电缆加工应用技术领域，尤其涉及一种低烟无卤阻燃隔热材料及其在采煤机光电复合橡套软电缆中应用。包括线芯总成以及包裹在线芯总成外的内护套层，所述内护套层外依次套装有弹性阻燃层、包裹层以及外护套层，其中，所述弹性阻燃层为低烟无卤阻燃隔热材料。本发明通过对气凝胶做改性处理，提供其硬度，同时，将其加入到聚氨酯发泡材料中，进而提高聚氨酯发泡材料的强度的同时，利用其弹性形成对电缆的弹性保护，提高整个电缆的抗弯曲性能和抗干扰能力能力，同时，利用无机硅阻燃剂形成低烟无卤的结构设计，满足现有采煤机的使用。

技术领域

本发明属于电缆加工应用技术领域，尤其涉及一种低烟无卤阻燃隔热材料 及其在采煤机光电复合橡套软电缆中应用。

背景技术

煤炭是我国重要能源之一，随着我国经济建设不断发展电力需要量日益加 大，煤炭用量也越来越大，煤炭是存在于自然界的一种矿物能源，在我国储量 很大尤其我国的新疆、内蒙、山西的煤炭资源特别丰富。

在自然界中是一种矿产资源，埋藏在很深的地下。之前我们使用人工开采 而现在我国采煤行业已全部使用采煤机来开采，随着科学技术的发展变频技术 在煤矿领域的应用也越来越广。由于采煤机在采煤过程中是来回移动而不是静 止不动的，采煤机和电源控制柜很远，需要用很长的电缆来连接。采煤机在采 煤过程中是前后左右移动的，当采煤机采到最前端时这时采煤机就要后退左移， 在后退左移过程中电缆会发生“8”字形和“S”形的严重弯曲和拖拉。电缆在 弯曲时电缆的内圈线芯受到很大的压力而电缆的外圈线芯受到很大的拉力，在 采煤机行走时对电缆又形成很大的纵向拉力。采煤机电缆分为动力线芯和控制 线芯，由于控制线芯比较细很容易断裂，另外采煤机的变频系统在工作时还受 到其它电源信号的干扰整个机器都不能运转并且遇到火灾时还会释放大量的有 毒气体。这样就要求一方面采煤机系统应具备对电缆弯曲和机械冲击的保护功 能、具备一定的抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放，采煤机在井下这种恶劣 的条件下，这显然是很难做到的，另一方面必须考虑的是电缆本身应具有一定 的抗弯曲能力、抗机械冲击能力、抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能， 即在一定条件下电缆弯曲某特定半径，连续几千次甚至上万次和机械冲击，还 能将工作面场景画面传输到地面，电缆仍然能够保持正常运行，电缆导体特别 是控制线芯导体不发生断线，绝缘和护套材料也不发生开裂还要有一定的抗干 扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能。迄今为止还没有一种具有优异的抗弯曲 性能和抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能的采煤机专用电缆。

发明内容

本发明针对上述的采煤机专用电缆所存在的技术问题，提出一种设计合理、 结构简单、加工方便且能够有效提供抗弯曲性能和抗干扰能力、低烟无卤的低 烟无卤阻燃隔热材料及其在采煤机光电复合橡套软电缆中应用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种低烟无卤 阻燃隔热材料，包括以下有效步骤：

a、将氧化铝粉末和无机硅阻燃剂粉末加入到正硅酸乙酯中加热搅拌至均 匀分散，搅拌均匀；

b、待搅拌均匀后，将无水乙醇、去离子水加入到正硅酸乙酯中按一定质量 比混合，磁力搅拌10min；

c、逐滴加入稀盐酸(0.1mol/L)，继续搅拌30min，将混合溶液密封，在 一定温度下水解一段时间；

d、待水解完成后，向混合溶液中逐滴滴加一定量的N,N-二甲基甲酰胺和 稀氨水，得到醇凝胶；

e、采用超临界干燥技术，在40℃、10MPa的条件下干燥3h得到硬质气 凝胶；

f、将得到的硬质气凝胶加入到聚醚多元醇中，并以聚醚多元醇为白料、聚 异氰酸酯为黑料按照质量比1～2:1的比例在交联剂、催化剂以及发泡剂作用下， 经发泡后得到厚度在0.1mm～0.2mm的低烟无卤阻燃隔热材料。

作为优选，所述b步骤中，正硅酸乙酯、无水乙醇以及去离子水的摩尔比 为1:7:2。