一種防水耐高溫阻燃電纜及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種防水耐高溫阻燃電纜及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電纜的使用量和鋪設(shè)密集程度越來越高，近年來由電 氣引起的火災(zāi)逐年增多，而其中由于電線電纜原因所引發(fā)的火災(zāi)占相當(dāng)大的比例。在火災(zāi) 中，由于電纜起火蔓延而釋放出的腐蝕性及有毒氣體、產(chǎn)生的大量煙霧等所造成的"二次災(zāi) 害"，已引起人們的重視，因此有關(guān)部門對(duì)電纜防火、阻燃等特性的要求也越來越高，不僅要 求電纜線路具有高的可靠性，而且要求它對(duì)周圍環(huán)境的安全性。GB50217- 94《電力工程 電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》已把采用阻燃電纜、耐火電纜等作為電纜防火的重要措施，明確規(guī)定在某些 場(chǎng)所應(yīng)選用阻燃電纜或其它類型的防火電纜。
[0003] 就目前而言，電纜行業(yè)習(xí)慣將阻燃、耐火、低煙低鹵或低煙無鹵型阻燃電纜統(tǒng)稱為 防火電纜。然而，這些產(chǎn)品因其性能指標(biāo)、制造技術(shù)的不同，其應(yīng)用的范圍也不同。普通的 阻燃電線電纜不易著火或著火后燃燒僅局限在一定范圍之內(nèi)，因此它能抑制火焰蔓延，可 以提高整條電纜線路的防火水平，通常用于電纜敷設(shè)密集程度較高的空曠而通風(fēng)良好的場(chǎng) 所。耐火電纜的主要特點(diǎn)是在著火燃燒的情況下仍能保持一定時(shí)間的安全運(yùn)行，以保證火 災(zāi)時(shí)消防、報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急供電回路等都能繼續(xù)通電，使救災(zāi)工作能夠正常進(jìn)行。而低煙低 鹵、低煙無鹵型阻燃電纜在燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧和有害氣體較少，可以將"二次災(zāi)害"帶來的 損失減至較低程度，因此適用于要求比較高的地鐵、隧道、船舶和車輛、發(fā)電站以及重要的 高層建筑等。但這幾種電纜在火勢(shì)兇猛、風(fēng)力強(qiáng)勁、高溫、高壓情況下就失去了它的正常特 性而不能滿足使用要求，因?yàn)樗鼈兌酁橛袡C(jī)材料，在著火情況下容易燃燒，并發(fā)出很多熱 量，加速電纜的燃燒。
[0004] 同時(shí)，電纜的防水性能同樣值得重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種防水耐高溫阻燃電纜及其制作方法，以解決上述背景 技術(shù)中提出的問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種防水耐高溫阻燃電纜，包括多股電纜內(nèi)芯以及多股電纜內(nèi)芯外依次包覆的第二有 機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層、第二納米阻燃絕緣層、玻璃纖維耐火帶和阻燃外護(hù)套，每股所述電纜 內(nèi)芯均包括導(dǎo)體芯組，以及導(dǎo)體芯組外依次包覆的第一有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層和第一納米 阻燃絕緣層；在多股電纜內(nèi)芯相互之間，以及電纜內(nèi)芯與第二有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層之間 均填充有防水填充料； 所述防水填充料按照重量份的組分為：高壓聚乙烯50-70份、三氧化二鋁5-15份、三元 乙丙橡膠15-25份、二氧化鈦1-5份、過氧化二異丙苯1-5份、環(huán)保增塑劑5-15份、三烯丙 基異三聚氰酸酯10-20份、防水穩(wěn)定劑1-5份、活性輕質(zhì)碳酸鈣1-5份； 所述第一有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層和第二有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層的材料相同，按照重量 份的組分為：有機(jī)硅橡膠30-45份、微米級(jí)高嶺土 20-40份、膨脹蛭石10-25份、硅酸鈉1-5 份、納米氮化硅5-15份、焦磷酸鐵5-15份、硬硅鈣石10-30份、玻璃纖維5-15份、結(jié)集石墨 10-20 份； 所述第一納米阻燃絕緣層和所述第二納米阻燃絕緣層的材料相同，按照重量份的組分 為：水性丙烯酸樹脂60-80份、重質(zhì)碳酸鈣25-45份、水滑石1-10份、三氧化二銻10-25份、 聚醚改性硅油5-25份、增塑劑0. 5-1. 5份、十二碳醇酯5-25份、防老劑1-4份； 所述阻燃外護(hù)套按照重量份的組分為：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份、納米氮化硼 5-15份、納米氧化鎂1-8份、納米氮磷類膨脹阻燃劑1-10份、氧化鎂5-15份、促進(jìn)劑1-10 份、增塑劑0. 5-2. 5份、防老劑2-6份。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述防水填充料按照重量份的組分為：高壓聚乙烯 55-65份、三氧化二鋁8-12份、三元乙丙橡膠18-22份、二氧化鈦2-4份、過氧化二異丙苯 2-4份、環(huán)保增塑劑8-12份、三烯丙基異三聚氰酸酯12-18份、防水穩(wěn)定劑2-4份、活性輕質(zhì) 碳酸鈣2-4份。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述第一納米阻燃絕緣層和所述第二納米阻燃絕緣層 的材料相同，按照重量份的組分為：水性丙烯酸樹脂65-75份、重質(zhì)碳酸鈣30-40份、水滑石 2-8份、三氧化二銻15-20份、聚醚改性硅油10-20份、增塑劑0. 8-1. 2份、十二碳醇酯10-20 份、防老劑2-4份。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述阻燃外護(hù)套按照重量份的組分為：乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物60份、納米氮化硼8-12份、納米氧化鎂2-6份、納米氮磷類膨脹阻燃劑3-7份、 氧化鎂7-12份、促進(jìn)劑3-8份、增塑劑0. 8-1. 5份、防老劑3-5份。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述玻璃纖維耐火帶由一層玻璃纖維和一層陶瓷纖維 粘合而成，厚度為〇. 2-0. 4_，相鄰層采用雙向繞包的方式，每層重疊處間隔纏繞。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述第一有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層和第二有機(jī)硅復(fù)合材 料阻燃層的材料相同，按照重量份的組分為：有機(jī)硅橡膠40份、微米級(jí)高嶺土 30份、膨脹蛭 石20份、硅酸鈉3份、納米氮化硅10份、焦磷酸鐵10份、硬硅鈣石20份、玻璃纖維10份、 結(jié)集石墨15份。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述防水填充料按照重量份的組分為：高壓聚乙烯60 份、三氧化二鋁10份、三元乙丙橡膠20份、二氧化鈦3份、過氧化二異丙苯3份、環(huán)保增塑 劑10份、三烯丙基異三聚氰酸酯15份、防水穩(wěn)定劑3份、活性輕質(zhì)碳酸鈣3份。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述第一納米阻燃絕緣層和所述第二納米阻燃絕緣層 的材料相同，按照重量份的組分為：水性丙烯酸樹脂70份、重質(zhì)碳酸鈣35份、水滑石5份、 三氧化二銻18份、聚醚改性硅油15份、增塑劑1份、十二碳醇酯15份、防老劑3份。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述阻燃外護(hù)套按照重量份的組分為：乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物60份、納米氮化硼10份、納米氧化鎂5份、納米氮磷類膨脹阻燃劑5份、氧化鎂 10份、促進(jìn)劑5份、增塑劑1份、防老劑4份。
[0015] 本發(fā)明還提供一種防水耐高溫阻燃電纜的制作方法，具體步驟為： (1)采用數(shù)根導(dǎo)體絞合成一根導(dǎo)體芯組，然后采用雙層共擠工藝在導(dǎo)體芯組外自內(nèi)向 外依次包覆第一有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層和第一納米阻燃絕緣層；即得到單根電纜內(nèi)芯； (2) 將數(shù)根電纜內(nèi)芯合股成一股總纜，并用擠出工藝在一股總纜外面包覆防水填充料， 接著采用繞包工藝在防水填充料外繞包第二有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層； (3) 采用三層共擠工藝，在第二有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層外自內(nèi)向外依次包覆第二納米 阻燃絕緣層、玻璃纖維耐火帶和阻燃外護(hù)套；即得到一種防水耐高溫阻燃電纜。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種防水耐高溫阻燃電纜的耐火試驗(yàn)不僅滿足國標(biāo)GB/T19216的要 求，在導(dǎo)體之間施加1000V電壓，在火焰溫度為950-1000°C的火焰中燃燒3h，電纜既不短路 也不開路。還可滿足英國BS6387標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)的要求，同時(shí)，在燃燒中還 可耐受水噴淋(W級(jí))與抗機(jī)械沖擊（X級(jí)、Y級(jí)、Z級(jí)）；試驗(yàn)過程中，電纜既不短路也不開路。
[0017] 本電纜符合阻燃A類，是阻燃的最高級(jí)別，阻燃性即為了熄滅、減少或抑制材料的 燃燒，通常在材料中添加阻燃劑，使得材料在燃燒時(shí)具有阻止或延緩火焰蔓延的性能。在外 火源消失的情況下，經(jīng)過一段時(shí)間能夠自熄。為達(dá)到阻燃A類要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用玻 璃纖維耐火帶、阻燃外護(hù)套以及有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層、阻燃絕緣層和阻燃填充料等材料 來進(jìn)行多重保護(hù)，使得產(chǎn)品的綜合機(jī)械形成大幅提高。
[0018]同時(shí)，本電纜經(jīng)過滲水實(shí)驗(yàn)，是一種具備較高級(jí)別防水能力的電纜。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的剖面圖。
[0020] 其中：1、電纜內(nèi)芯；11、導(dǎo)體芯組；12、第一有機(jī)硅復(fù)合材料阻燃層；13、第一納米 阻燃絕緣層；2