本申請(qǐng)涉及電纜材料，更具體地說，它涉及一種無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、電纜是由多根導(dǎo)線組成的導(dǎo)體，用于電能或信號(hào)的傳輸，廣泛應(yīng)用于電力、通信、傳感器等領(lǐng)域。針對(duì)電纜應(yīng)用場(chǎng)所的不同，會(huì)對(duì)電纜有不同方面的性能的要求。一般來說，電纜需要具有良好的機(jī)械性能、耐老化性能、耐腐蝕性能等。而對(duì)于在人員密集的場(chǎng)所，除了上述性能要求外，電纜還需要具備良好的阻燃性能。

2、目前，一般采用在電纜防護(hù)材料中添加阻燃劑來達(dá)到阻燃的目的；阻燃劑通常包括氫氧化鋁等無機(jī)阻燃劑以及溴系、氮系等有機(jī)阻燃劑。相較于有機(jī)阻燃劑，無機(jī)阻燃劑具有毒性低、熱穩(wěn)定性好以及發(fā)煙量低等優(yōu)點(diǎn)，屬于環(huán)保型阻燃劑。其中，氫氧化鋁作為一種常用的阻燃劑，主要是通過發(fā)生吸熱分解，使燃燒的聚合物溫度降低，降低燃燒速度，并且熱解時(shí)可以釋放出水汽以稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度，從而達(dá)到阻燃的目的。但是，由于氫氧化鋁的熱解需要一定的時(shí)間，因此其存在釋放效率較低的缺點(diǎn)，難以在火災(zāi)發(fā)生初期迅速阻燃，導(dǎo)致電纜的燃燒時(shí)間過長(zhǎng)。并且，由于電纜的護(hù)套材料多以聚烯烴樹脂為基體材料，并添加有各種性能的助劑，在電纜著火時(shí)，耐熱性差的聚烯烴樹脂在燃燒時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生大量煙霧、有毒氣體等物質(zhì)，影響環(huán)境以及人們的健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜及其制備方法。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，包括內(nèi)芯、包覆于所述內(nèi)芯的防護(hù)層以及包覆于所述防護(hù)層的編織層；

4、所述編織層由復(fù)合纖維編織而成；

5、所述復(fù)合纖維包括耐熱無機(jī)纖維和芳綸纖維；

6、所述防護(hù)層包括如下重量份的原料：聚乙烯樹脂100-120份、阻燃劑20-30份、多孔陶瓷10-20份、相容劑1-5份以及抗氧劑0.1-1份；

7、所述多孔陶瓷采用如下方法制備而成：

8、將多孔陶瓷預(yù)制體粉碎，得到陶瓷顆粒；

9、將所述陶瓷顆粒和硅鋁溶膠按照1:(1-3)的重量比混合，加熱攪拌得到預(yù)處理陶瓷顆粒；

10、將所述預(yù)處理陶瓷顆粒干燥后煅燒，得到所述多孔陶瓷。

11、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述硅鋁溶膠由重量比為(1-3):(1-3):5的硅溶膠、四羥基合鋁酸鈉和無水乙醇組成。

12、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述陶瓷顆粒的粒度為50-60目；

13、所述陶瓷顆粒和所述硅鋁溶膠加熱攪拌的溫度為60-70℃，攪拌時(shí)間為10-20h；

14、所述干燥溫度為100-110℃，干燥時(shí)間為8-10h；

15、所述煅燒溫度為400-500℃，煅燒時(shí)間為3-5h，煅燒氣氛為氮?dú)狻?/p>

16、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述多孔陶瓷預(yù)制體采用如下方法制備而成：

17、將礦石粉體、造孔劑以及粘結(jié)溶液按照10:(1-3):(2-4)的重量比混合，攪拌均勻，得到預(yù)混料；

18、將所述預(yù)混料壓制成型后，得到預(yù)制胚體；

19、將所述預(yù)制胚體在300-400℃的溫度下加熱2-4h；然后升溫至1000-1100℃，燒結(jié)1-2h，得到多孔陶瓷預(yù)制體。

20、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述礦石粉體由硅藻土、氧化鋁粉體和鈣長(zhǎng)石粉體按照1:(1-3):(1-3)的重量比混合后，在800-900℃的溫度下煅燒2-3h得到。

21、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述造孔劑包括淀粉、木纖維中的一種或多種的組合物；

22、所述粘結(jié)溶液由重量比為(1-10):100的粘結(jié)劑和水組成；

23、所述粘結(jié)劑包括聚乙烯醇、酚醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂中的一種或多種的組合物。

24、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述耐熱無機(jī)纖維包括玻璃纖維、硅酸鋁纖維、玄武巖纖維、碳纖維中的一種或多種的組合物。

25、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述編織層的網(wǎng)孔為800-1000目。

26、本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述阻燃劑由重量比為1:(1-3):(10-15)的三水合氧化鋁、聚磷酸銨和氫氧化鋁組成；

27、所述相容劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸中的一種或多種的組合物；

28、所述抗氧劑包括四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙十八酯中的一種或多種的組合物。

29、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種無鹵阻燃絕緣線纜的制備方法，包括如下步驟：

30、將所述防護(hù)層包覆于所述內(nèi)芯，形成第一中間體；

31、將所述編織層包覆于所述第一中間體，形成第二中間體；

32、將所述第二中間體熱壓，形成所述無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜。

33、本申請(qǐng)具有以下有益效果：本申請(qǐng)通過內(nèi)芯、防護(hù)層以及編織層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效提高電纜的耐火阻燃性能，并有效降低燃燒時(shí)的煙密度；其中，由耐熱無機(jī)纖維和芳綸纖維組成的復(fù)合纖維編織而成的編織層，具有優(yōu)異的耐高溫性能，在火災(zāi)發(fā)生初期時(shí)，編織層可以避免防護(hù)層直接與火焰接觸，以延緩電纜的燃燒；在火災(zāi)發(fā)生后期，防護(hù)層中通過阻燃劑和多孔陶瓷的配合，可以抑制聚合物降解時(shí)炭微粒的形成，并吸收多余的煙顆粒和有毒物質(zhì)，以起到阻燃和抑煙的雙重作用。

技術(shù)特征：

1.一種無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，包括內(nèi)芯、包覆于所述內(nèi)芯的防護(hù)層以及包覆于所述防護(hù)層的編織層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述硅鋁溶膠由重量比為(1-3):(1-3):5的硅溶膠、四羥基合鋁酸鈉和無水乙醇組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述陶瓷顆粒的粒度為50-60目；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述多孔陶瓷預(yù)制體采用如下方法制備而成：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述礦石粉體由硅藻土、氧化鋁粉體和鈣長(zhǎng)石粉體按照1:(1-3):(1-3)的重量比混合后，在800-900℃的溫度下煅燒2-3h得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述造孔劑包括淀粉、木纖維中的一種或多種的組合物；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述耐熱無機(jī)纖維包括玻璃纖維、硅酸鋁纖維、玄武巖纖維、碳纖維中的一種或多種的組合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述編織層的網(wǎng)孔為800-1000目。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜，其特征在于，所述阻燃劑由重量比為1:(1-3):(10-15)的三水合氧化鋁、聚磷酸銨和氫氧化鋁組成；

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜及其制備方法。該無鹵低煙聚烯烴絕緣電纜包括：內(nèi)芯、包覆于內(nèi)芯的防護(hù)層以及包覆于防護(hù)層的編織層；編織層由復(fù)合纖維編織而成；復(fù)合纖維包括耐熱無機(jī)纖維和芳綸纖維；防護(hù)層包括如下原料：聚乙烯樹脂、阻燃劑、多孔陶瓷、相容劑以及抗氧劑；多孔陶瓷采用如下方法制備而成：將多孔陶瓷預(yù)制體粉碎，得到陶瓷顆粒；將陶瓷顆粒和硅鋁溶膠混合，加熱攪拌得到預(yù)處理陶瓷顆粒；將預(yù)處理陶瓷顆粒干燥后煅燒，得到多孔陶瓷。本申請(qǐng)通過內(nèi)芯、防護(hù)層以及編織層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效提高電纜的耐火阻燃性能，并有效降低燃燒時(shí)的煙密度，以起到阻燃和抑煙的雙重作用。

技術(shù)研發(fā)人員：白錦豪,唐秀妙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中東線纜制造有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23