一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線及其制備工藝的制作方法

本發(fā)明涉及電線電纜的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線及其制備工藝。

背景技術(shù)：

電線電纜引起的火災(zāi)不容忽視，尤其是電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量有毒有害的氣體,是造成人員死亡、設(shè)備受損及由于煙霧嚴(yán)重而使人員不能及時(shí)撤離的主要原因。在許多大型的公共場(chǎng)合發(fā)生火災(zāi)事故中，大多數(shù)人員死亡的原因是吸入電線電纜(高聚物)在燃燒時(shí)釋放出的腐蝕性和有毒的濃煙氣體而窒息。對(duì)電線電纜料進(jìn)行阻燃及低煙處理已經(jīng)被公認(rèn)為從根本上防止和減少火災(zāi)發(fā)生，減少人名生命和財(cái)產(chǎn)損失的重要舉措。低煙無(wú)鹵電纜料是阻燃型電線電纜的絕緣及護(hù)套關(guān)鍵性材料，阻燃劑的有效利用可以使料燃燒分解無(wú)毒、低煙和減少毒腐蝕性氣體，且能延緩溫度的上升，從而起到阻止燃燒效果。低煙無(wú)鹵電纜料質(zhì)量損失速率低、釋熱速度慢，有毒氣體釋放量少，從而為疏散人員和搶救財(cái)物贏得更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，添加無(wú)鹵、高效、低煙、低毒新型阻燃劑應(yīng)是當(dāng)今阻燃型電線電纜成為確保人民生命及財(cái)產(chǎn)免遭火災(zāi)吞噬的必要手段。

電線電纜是傳輸電能、電信號(hào)和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。電纜通常由傳輸電力或電信號(hào)的纜芯和起到保護(hù)、絕緣作用的護(hù)套組成。只含有一條纜芯而且直徑較細(xì)的電纜通常被稱為電線。也有些電線沒(méi)有絕緣護(hù)套，被稱為裸線。電纜中的纜芯由導(dǎo)電性能良好的金屬材料制成，通常使用銅(導(dǎo)電性能良好)或鋁(成本較低)。用以傳輸電(磁)能，信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。為了提高電線電纜的安全性能，有必要提出一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線及其制備工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線及其制備工藝，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電線電纜的安全性較低、阻燃效果較弱，且燃燒時(shí)易產(chǎn)生有毒有害氣體的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線，包括至少一個(gè)電纜芯，所有的電纜芯形成一股電纜總芯，并包覆在低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套內(nèi)，所述的電纜芯由導(dǎo)體、XLPE絕緣層、耐火層、無(wú)鹵阻燃絕緣層組成，所述的導(dǎo)體包覆在XLPE絕緣層內(nèi)，所述的XLPE絕緣層外包覆有耐火層，所述的耐火層外周包覆有無(wú)鹵阻燃絕緣層，所述的電纜總芯外螺旋纏繞有低煙無(wú)鹵阻燃帶，所述的低煙無(wú)鹵阻燃帶包覆于低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述的XLPE絕緣層的厚度為無(wú)鹵阻燃絕緣層厚度的1％～10％。

作為優(yōu)選，所述的耐火層為云母帶，螺旋纏繞于XLPE絕緣層的外周，且相鄰螺旋之間沒(méi)有空隙。

作為優(yōu)選，所述的低煙無(wú)鹵阻燃帶的相鄰螺旋之間沒(méi)有空隙。

一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線的制備工藝，包括如下步驟：

1)、將銅單絲拉制、退火，獲得導(dǎo)體；

2)、將以下質(zhì)量份數(shù)的原料共混：硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣料65～105份、阻燃劑15～35份、助劑0.1～1份；

3)、原料混合均勻后通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，并在70～90℃的溫水中進(jìn)行硅烷交聯(lián)，使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的XLPE絕緣層包覆在導(dǎo)體上；

4)、將云母帶螺旋纏繞于XLPE絕緣層上，并且相鄰螺旋之間無(wú)間隙；

5)、將無(wú)鹵阻燃絕緣料通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，包覆云母帶，形成電纜芯；

6)、將一個(gè)或者多個(gè)電纜芯形成一股電纜總芯，并通過(guò)低煙無(wú)鹵阻燃帶進(jìn)行螺旋纏繞包覆；

7)、將低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套料通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，包覆低煙無(wú)鹵阻燃帶，得到高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線。

作為優(yōu)選，所述的步驟2)中阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂的混合物，所述的助劑為有機(jī)硅助劑。

作為優(yōu)選，所述的步驟3)中螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒分為5個(gè)加熱區(qū)，各區(qū)的溫度為：1區(qū)95～105℃、2區(qū)120～130℃、3區(qū)140～147℃、4區(qū)148～152℃、5區(qū)153～158℃，所述的螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為158～162℃，?？跍囟葹?62～165℃。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線，不含鹵素，燃燒時(shí)無(wú)有害氣體及腐蝕性氣體產(chǎn)生；燃燒時(shí)發(fā)煙量少，透光率高，可是距離遠(yuǎn)，不熟悉現(xiàn)場(chǎng)人員有更多的逃生機(jī)會(huì)；優(yōu)良絕緣電阻性能和阻燃性能，XLPE絕緣層、無(wú)鹵阻燃絕緣層、低煙無(wú)鹵阻燃帶、無(wú)鹵阻燃絕緣層及低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套均具有阻燃功能，達(dá)到高阻燃的效果，且耐火云母帶層的設(shè)置使得電線電纜具有耐火耐高溫的性能，且不含鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚這六種限用物質(zhì)，不含環(huán)境激素，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，不污染土壤，可以重復(fù)利用或非廢棄處理時(shí)不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，具有較高的環(huán)保性能。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

【附圖說(shuō)明】

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電纜芯、11-導(dǎo)體、12-XLPE絕緣層、13-耐火層、14-無(wú)鹵阻燃絕緣層、2-低煙無(wú)鹵阻燃帶、3-低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套。

【具體實(shí)施方式】

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線，包括至少一個(gè)電纜芯1，所有的電纜芯1形成一股電纜總芯，并包覆在低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套3內(nèi)，所述的電纜芯1由導(dǎo)體11、XLPE絕緣層12、耐火層13、無(wú)鹵阻燃絕緣層14組成，所述的導(dǎo)體11包覆在XLPE絕緣層12內(nèi)，所述的XLPE絕緣層12外包覆有耐火層13，所述的耐火層13外周包覆有無(wú)鹵阻燃絕緣層14，所述的電纜總芯外螺旋纏繞有低煙無(wú)鹵阻燃帶2，所述的低煙無(wú)鹵阻燃帶2包覆于低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套3內(nèi)。

其中，所述的XLPE絕緣層12的厚度為無(wú)鹵阻燃絕緣層14厚度的1％～10％。

進(jìn)一步地，所述的耐火層13為云母帶，螺旋纏繞于XLPE絕緣層12的外周，且相鄰螺旋之間沒(méi)有空隙，所述的低煙無(wú)鹵阻燃帶2的相鄰螺旋之間沒(méi)有空隙。

本實(shí)施例還提供一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線的制備工藝，包括如下步驟：

1)、將銅單絲拉制、退火，獲得導(dǎo)體11。

2)、將以下質(zhì)量份數(shù)的原料共混：硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣料65～105份、阻燃劑15～35份、助劑0.1～1份。

其中，阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂的混合物，所述的助劑為有機(jī)硅助劑。

3)、原料混合均勻后通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，并在70～90℃的溫水中進(jìn)行硅烷交聯(lián)，使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的XLPE絕緣層12包覆在導(dǎo)體11上。

其中，螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒分為5個(gè)加熱區(qū)，各區(qū)的溫度為：1區(qū)95～105℃、2區(qū)120～130℃、3區(qū)140～147℃、4區(qū)148～152℃、5區(qū)153～158℃，所述的螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為158～162℃，?？跍囟葹?62～165℃。

4)、將云母帶螺旋纏繞于XLPE絕緣層12上，并且相鄰螺旋之間無(wú)間隙；

5)、將無(wú)鹵阻燃絕緣料通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，包覆云母帶，形成電纜芯1。

6)、將一個(gè)或者多個(gè)電纜芯1形成一股電纜總芯，并通過(guò)低煙無(wú)鹵阻燃帶2進(jìn)行螺旋纏繞包覆。

7)、將低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套料通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，包覆低煙無(wú)鹵阻燃帶2，得到高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線。

經(jīng)一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線的制備工藝制得的一種高阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜電線，采用ICP-OES測(cè)試儀器對(duì)電纜電線進(jìn)行鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)測(cè)試，采用UV-VIS測(cè)試儀器對(duì)電纜電線進(jìn)行六價(jià)鉻(Cr(VI))測(cè)試，采用GC-MS測(cè)試儀器對(duì)電纜電線進(jìn)行多溴聯(lián)苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)測(cè)試，電纜電線中未檢出鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、六價(jià)鉻(Cr(VI))、一溴聯(lián)苯、二溴聯(lián)苯、三溴聯(lián)苯、四溴聯(lián)苯、五溴聯(lián)苯、六溴聯(lián)苯、七溴聯(lián)苯、八溴聯(lián)苯、九溴聯(lián)苯、十溴聯(lián)苯、一溴二苯醚、二溴二苯醚、三溴二苯醚、四溴二苯醚、五溴二苯醚、六溴二苯醚、七溴二苯醚、八溴二苯醚、九溴二苯醚和十溴二苯醚有害物質(zhì)，符合RoSH標(biāo)準(zhǔn)，且不含鹵素，燃燒時(shí)無(wú)有害氣體及腐蝕性氣體產(chǎn)生；燃燒時(shí)發(fā)煙量少，透光率高，可是距離遠(yuǎn)，不熟悉現(xiàn)場(chǎng)人員有更多的逃生機(jī)會(huì)，具有高阻燃高絕緣的效果，且耐火云母帶層的設(shè)置使得電線電纜具有耐火耐高溫的性能，不含環(huán)境激素，不污染土壤，可以重復(fù)利用或非廢棄處理時(shí)不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，具有較高的環(huán)保性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。