一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》是安徽蒙特爾電纜集團有限公司於2014年8月19日申請的發明專利，該專利申請號為201410409982X，公布號為CN104200903A，專利公布日為2014年12月10日，發明人是周國慶、陸書東。

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》公開了一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，包括多根絕緣線芯，內護套包覆在多根絕緣線芯外部，在內護套中多根絕緣線芯之間的間隙填充阻燃填充材料，內護套外部包覆繞包層，繞包層由無煙無鹵輻照交聯聚氯乙烯材料製得，繞包層外部包覆外護套；外護套的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯20-40份，氯丁橡膠15-30份，馬來酸酐接枝EVA20-25份，矽烷偶聯劑2.5-4份，硬脂酸1-1.5份，快壓出炭黑12-15份，氧化鋅1-2.5份，氫氧化鎂8-13份，有機矽阻燃劑5-10份，二硫化二苯並噻唑1-3份，二硫化四甲基秋蘭姆0.5-1份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，抗氧劑1.5-3份。該發明機械性能優異，拉伸強度高，抗撕裂性能優異，還具有高阻燃性能。

2020年7月17日，《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》的摘要附圖）

基本介紹

• 公布號：CN104200903A
• 公布日：2014年12月10日
• 申請號：201410409982X
• 申請日：2014年8月19日
• 申請人：安徽蒙特爾電纜集團有限公司
• 地址：安徽省蕪湖市無為縣高新大道
• 發明人：周國慶、陸書東
• 代理機構：合肥市長遠專利代理事務所
• 代理人：程篤慶; 黃樂瑜
• Int.Cl.：H01B7/295(2006.01)I；H01B7/28(2006.01)I；H01B7/18(2006.01)I；C08L23/34(2006.01)I；C08L11/00(2006.01)I等
• 類別：發明專利

專利背景

氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯經過氯化和氯磺化反應製得。為白色或黃色彈性體，能溶解於芳香烴及氯代烴不溶於脂肪及醇中，在酮和醚中只能溶脹不能溶解，有優異的耐臭氧性、耐電氣老化性、耐化學腐蝕性等，較好的物理機械性能、耐老化性能、耐熱及耐低溫性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐電絕緣性。但截至2014年8月，世界上僅有美國、日本、俄羅斯和中國等少數國家建有裝置，全球總年產量約7.5萬噸，使得產品成本過高。 氯丁橡膠有良好的物理機械性能，具有較高的拉伸強度、伸長率和可逆的結晶性，粘接性好，耐老化、耐熱、耐油、耐化學腐蝕性優異，耐候性和耐臭氧老化僅次於乙丙橡膠和丁基橡膠，耐熱性與丁腈橡膠相當，分解溫度230-260℃，短期可耐120-150℃，在80-100℃可長期使用，具有一定的阻燃性。耐油性僅次於丁腈橡膠，但其缺點是耐寒性和貯存穩定性較差。

隨著電纜行業不斷發展，對於電纜保護層提出了更高的要求，現需要一種機械性能優異，拉伸強度高，抗撕裂性能優異，還具有高阻燃性能的電纜。

發明內容

專利目的

基於背景技術存在的技術問題，《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》提出了一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，機械性能優異，拉伸強度高，抗撕裂性能優異，還具有高阻燃性能。

技術方案

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》提出的一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，包括多根絕緣線芯，每根絕緣線芯包括導體及包覆在導體外的絕緣層，內護套包覆在多根絕緣線芯外部，在內護套中多根絕緣線芯之間的間隙填充阻燃填充材料，內護套外部包覆繞包層，繞包層由無煙無鹵輻照交聯聚氯乙烯材料製得，繞包層外部包覆外護套；

外護套的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯20-40份，氯丁橡膠15-30份，馬來酸酐接枝EVA20-25份，矽烷偶聯劑2.5-4份，硬脂酸1-1.5份，快壓出炭黑12-15份，氧化鋅1-2.5份，氫氧化鎂8-13份，有機矽阻燃劑5-10份，二硫化二苯並噻唑1-3份，二硫化四甲基秋蘭姆0.5-1份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，抗氧劑1.5-3份；在製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合2-4分鐘，然後升溫至85-90℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合3-5分鐘，以2-4℃/分鐘的速度升溫至128-135℃保溫2-3分鐘排膠，然後以4-5℃/分鐘的速度降溫至80-85℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2-3分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。 優選地，阻燃填充材料為氧化鎂和/或碳化矽纖維。

優選地，氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA及矽烷偶聯劑的重量比為35:20:25:3。

優選地，氫氧化鎂與有機矽阻燃劑的重量比為1:1。

優選地，外護套的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯35份，氯丁橡膠20份，馬來酸酐接枝EVA25份，矽烷偶聯劑3份，硬脂酸1.2份，快壓出炭黑14份，氧化鋅2份，氫氧化鎂10份，有機矽阻燃劑10份，二硫化二苯並噻唑2份，二硫化四甲基秋蘭姆0.7份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，抗氧劑2.3份。

優選地，外護套的材料製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合3分鐘，然後升溫至88℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合4分鐘，以3.5℃/分鐘的速度升溫至130℃保溫3分鐘排膠，然後以5℃/分鐘的速度降溫至85℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

改善效果

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》纜芯外部依次包覆有阻燃填充材料、包覆層、隔離層及外護套，而在絕緣線芯之間填充有阻燃填充材料，包覆層包覆在絕緣線芯和阻燃填充材料外部，有效的保證了該發明的密封性和阻燃耐火的性能；其中外護套以氯磺化聚乙烯和氯化聚乙烯為主料，使外護套具有阻燃耐熱、耐老化、耐腐蝕的性能；以快壓出炭黑、氧化鋅和氫氧化鎂作為補強劑，提高外護套的物理機械性能，具有高拉伸強度和優異的抗撕裂性能；馬來酸酐接枝EVA、矽烷偶聯劑和硬脂酸配合使用，使補強劑顆粒與主料相互揉合形成整體並能混合均勻，使外護套性能維持一致；而有機矽阻燃劑通過改進分子結構、提高相對分子質量、共混等來提高阻燃抑煙效果、改善成炭性及基體材料的加工和力學性能，而含矽基團具有較高的熱穩定性、氧化穩定性、憎水性以及良好的柔順性，利用聚合、接枝、交聯技術把含矽基團導入高聚物分子鏈上，所得含矽阻燃高聚物除具有阻燃、耐熱、抗氧化、不易燃燒等特點外，還具有較高的耐濕性和分子柔順性，加工性能也得到改善，與氫氧化鎂配合形成阻燃體系，大幅提高外護套的阻燃性能；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和氧化鋅作為硫化活性劑，以二硫化二苯並噻唑為助硫化劑，以二硫化四甲基秋蘭姆為硫化劑，上述物料形成硫化體系，加強氯磺化聚乙烯和氯丁橡膠之間的交聯密度，從而進一步提高該發明的拉伸性能和耐熱阻燃性能。

附圖說明

圖1為《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》的結構示意圖。

圖1

技術領域

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》涉及電纜技術領域，尤其涉及一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜。

權利要求

1.《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》其特徵在於，包括多根絕緣線芯（1），每根絕緣線芯（1）包括導體（12）及包覆在導體（12）外的絕緣層（11），內護套（2）包覆在多根絕緣線芯（1）外部，在內護套（2）中多根絕緣線芯（1）之間的間隙填充阻燃填充材料（3），內護套（2）外部包覆繞包層（4），繞包層（4）由無煙輻照交聯聚氯乙烯材料製得，繞包層（4）外部包覆外護套（5）；外護套（5）的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯20-40份，氯丁橡膠15-30份，馬來酸酐接枝EVA20-25份，矽烷偶聯劑2.5-4份，硬脂酸1-1.5份，快壓出炭黑12-15份，氧化鋅1-2.5份，氫氧化鎂8-13份，有機矽阻燃劑5-10份，二硫化二苯並噻唑1-3份，二硫化四甲基秋蘭姆0.5-1份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，抗氧劑1.5-3份；在製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合2-4分鐘，然後升溫至85-90℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合3-5分鐘，以2-4℃/分鐘的速度升溫至128-135℃保溫2-3分鐘排膠，然後以4-5℃/分鐘的速度降溫至80-85℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2-3分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

2.根據權利要求1所述耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，其特徵在於，阻燃填充材料（3）為氧化鎂和/或碳化矽纖維。

3.根據權利要求1或2所述耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，其特徵在於，氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA及矽烷偶聯劑的重量比為35:20:25:3。

4.根據權利要求1或2所述耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，其特徵在於，氫氧化鎂與有機矽阻燃劑的重量比為1:1。

5.根據權利要求1或2所述耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，其特徵在於，外護套（5）的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯35份，氯丁橡膠20份，馬來酸酐接枝EVA25份，矽烷偶聯劑3份，硬脂酸1.2份，快壓出炭黑14份，氧化鋅2份，氫氧化鎂10份，有機矽阻燃劑10份，二硫化二苯並噻唑2份，二硫化四甲基秋蘭姆0.7份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，抗氧劑2.3份。

6.根據權利要求1或2所述耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜，其特徵在於，外護套（5）的材料製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合3分鐘，然後升溫至88℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合4分鐘，以3.5℃/分鐘的速度升溫至130℃保溫3分鐘排膠，然後以5℃/分鐘的速度降溫至85℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

實施方式

《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》包括多根絕緣線芯1，每根絕緣線芯1包括導體12及包覆在導體12外的絕緣層11，內護套2包覆在多根絕緣線芯1外部，在內護套2中多根絕緣線芯1之間的間隙填充阻燃填充材料3，阻燃填充材料3為氧化鎂和/或碳化矽纖維（例如，阻燃填充材料3由70wt％碳化矽纖維和30wt％氧化鎂構成），內護套2外部包覆繞包層4，繞包層4由無煙無鹵輻照交聯聚氯乙烯材料製得，繞包層4外部包覆外護套5。 下面通過具體實施對外護套的組分配比和製備工藝進行詳細描述：

• 實施例1

外護套5的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯20份，氯丁橡膠30份，馬來酸酐接枝EVA20份，矽烷偶聯劑4份，硬脂酸1份，快壓出炭黑15份，氧化鋅1份，氫氧化鎂13份，有機矽阻燃劑5份，二硫化二苯並噻唑3份，二硫化四甲基秋蘭姆0.5份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1份，抗氧劑1.5份；外護套5的材料製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合4分鐘，然後升溫至85℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合5分鐘，以2℃/分鐘的速度升溫至135℃保溫2分鐘排膠，然後以5℃/分鐘的速度降溫至80℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合3分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

• 實施例2

外護套5的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯40份，氯丁橡膠15份，馬來酸酐接枝EVA25份，矽烷偶聯劑2.5份，硬脂酸1.5份，快壓出炭黑12份，氧化鋅2.5份，氫氧化鎂8份，有機矽阻燃劑10份，二硫化二苯並噻唑1份，二硫化四甲基秋蘭姆1份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5份，抗氧劑3份；外護套5的材料製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合2分鐘，然後升溫至90℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合3分鐘，以4℃/分鐘的速度升溫至128℃保溫3分鐘排膠，然後以4℃/分鐘的速度降溫至85℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

• 實施例3

外護套5的原料按重量份包括：氯磺化聚乙烯35份，氯丁橡膠20份，馬來酸酐接枝EVA25份，矽烷偶聯劑3份，硬脂酸1.2份，快壓出炭黑14份，氧化鋅2份，氫氧化鎂10份，有機矽阻燃劑10份，二硫化二苯並噻唑2份，二硫化四甲基秋蘭姆0.7份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，抗氧劑2.3份；外護套5的材料製備過程中，首先將氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠、馬來酸酐接枝EVA、硬脂酸、快壓出炭黑、氧化鋅、二硫化二苯並噻唑、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、抗氧劑置於密煉機中混合3分鐘，然後升溫至87℃加入氫氧化鎂、有機矽阻燃劑、矽烷偶聯劑混合4分鐘，以3℃/分鐘的速度升溫至130℃保溫2.5分鐘排膠，然後以4.3℃/分鐘的速度降溫至83℃，然後加入二硫化四甲基秋蘭姆混合2.3分鐘排膠，送入碾片機下片得到耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜的外護套材料。

榮譽表彰

2020年7月17日，《一種耐撕裂耐拉伸高效阻燃電纜》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。