[发明专利]一种环保阻燃耐寒耐磨电缆及其制造方法和应用

权利要求书

1.一种环保阻燃耐寒耐磨电缆，包括缆芯以及包覆在缆芯外部的外保护层；其特征在于：所述的外保护层包括三元环保阻燃层和聚氨酯层；所述的三元环保阻燃层和所述的聚氨酯层之间通过交联结构相互交联设置；所述的交联结构为聚氨酯纤维丝与三元环保阻燃纤维丝相互交错设置而成，所述的聚氨酯纤维丝与三元环保阻燃纤维丝的相交处通过热熔工艺固定在一起；所述的三元环保阻燃层与所述的三元环保阻燃纤维丝均包括质量份数为100份的热塑性聚氨酯弹性体、16-44份的纳米催化活性协效三元复合阻燃剂、0.5-2份的助交联剂、0.5-2份的润滑剂、0.7-2份的抗氧剂以及8-10份的环保增塑剂；所述的纳米催化活性协效三元复合阻燃剂包括有机阻燃剂的第一元、金属氢氧化物阻燃剂的第二元、多元偶联复合剂的第三元以及介孔材料。

2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃耐寒耐磨电缆，其特征在于：所述的有机阻燃剂选用聚磷酸铵、三聚氰胺、磷酸三甲苯酯以及磷酸三丁酯中的一种及多种。

3.根据权利要求1所述的一种环保阻燃耐寒耐磨电缆，其特征在于：所述的金属氢氧化物阻燃剂选用氢氧化镁和/或氢氧化铝。

4.根据权利要求1所述的一种环保阻燃耐寒耐磨电缆，其特征在于：所述的多元偶联复合剂选用三聚氯氰、乙二胺、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂以及铝酸酯偶联剂的一种及多种。

5.根据权利要求1所述的一种环保阻燃耐寒耐磨电缆，其特征在于：所述的环保增塑剂选用PU-80增塑剂和/或癸二酸二辛酯增塑剂。

6.一种环保阻燃耐寒耐磨电缆的制造方法，其特征在于：所述的环保阻燃耐寒耐磨电缆包括缆芯以及包覆在缆芯外部的外保护层，所述的外保护层包括三元环保阻燃层和聚氨酯层；所述的三元环保阻燃层和所述的聚氨酯层之间通过交联结构相互交联设置；所述的交联结构为聚氨酯纤维丝与三元环保阻燃纤维丝相互交错设置而成，所述的聚氨酯纤维丝与三元环保阻燃纤维丝的相交处通过热熔工艺固定在一起；所述的制造方法包括以下步骤：

S1将无水乙醇和蒸馏水混合，在混合液中加入有机阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂以及多元偶联复合剂，搅拌均匀后，得到阻燃剂混合溶液，随后再次加入多元偶联复合剂，搅拌均匀同时在室温下保温反应，待其水解完全后，得到高催化活性的协效三元复合阻燃剂的溶液；

S2将购置的介孔材料分散至得到的阻燃剂混合溶液中，高温120℃处理后，再滴加所述的多元偶联复合剂，保温反应，得到改性介孔材料，同时将协效三元复合阻燃剂的溶液加入制备的改性介孔材料中，并加入环保增塑剂，超声处理后升温反应，得到混合溶液，经过过滤、水洗以及干燥后，即得到改性介孔材料包裹的活性协效三元复合阻燃剂；

S3将得到的改性介孔材料包裹的活性协效三元复合阻燃剂掺入热塑性聚氨酯弹性体密炼过程中，混合密炼后，干燥并造粒，得到纳米催化活性协效三元复合阻燃剂的颗粒；

S4将多根导线铰合或均匀排布形成缆芯，同时在缆芯上设置一层保护层；在得到的保护层上经过挤塑成型，形成一层所述的聚氨酯层；

S5将得到的纳米催化活性协效三元复合阻燃剂的颗粒热熔后拉成纤维长丝，冷却，即为所述的三元环保阻燃纤维丝，同时将热塑性聚氨酯弹性体热熔后拉成纤维长丝，冷却，即为所述的聚氨酯纤维丝；

S6待聚氨酯层冷却，在冷却到80-100℃的合适温度的聚氨酯层上，采用三元环保阻燃纤维丝与聚氨酯纤维丝相互交错设置，通过工字轮放线，将三元环保阻燃纤维丝与聚氨酯纤维丝相互交错缠绕在聚氨酯层上，形成网状结构，加热至网状结构以及聚氨酯层表面热熔后，静置冷却至所述的80-100℃的合适温度，得到交联结构，随后在交联结构上，以得到的纳米催化活性协效三元复合阻燃剂的颗粒作为原料，进行挤塑成型，形成所述的三元环保阻燃层，冷却至室温，打磨，即得到所述的环保阻燃耐寒耐磨电缆。