專利名稱：一種高性能低煙無(wú)鹵阻燃型電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電纜，特別是電纜中的所有單根絕緣線芯必須通過(guò)垂直燃燒試驗(yàn)，又能具有高電性能的低煙無(wú)鹵阻燃型電纜。
電纜中的絕緣線芯，普通的結(jié)構(gòu)和制造工藝是用擠出機(jī)將絕緣材料擠包在導(dǎo)電線芯上，達(dá)到線芯絕緣的目的，絕緣層結(jié)構(gòu)是單層。但這種結(jié)構(gòu)和工藝，用現(xiàn)有的市售材料，不能滿足航天航空、高層建筑、地鐵、隧道、核工業(yè)等行業(yè)用特殊電纜對(duì)電纜的單根絕緣線芯的如下技術(shù)要求1電纜長(zhǎng)期工作溫度90℃2絕緣電阻常數(shù)Ki在20℃時(shí)，≥3000MΩ·km；在60℃時(shí)，≥30MΩ·km；在90℃時(shí)，≥3MΩ·km。
3絕緣機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度≥9MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥120％。
4絕緣熱老化性能120±2℃,240h老化后，機(jī)械性能變化率≤±25％。
5絕緣線芯阻燃特性必須通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)，且達(dá)到低煙無(wú)鹵要求，即燃燒氣體水溶液PH≥4.3；導(dǎo)電率≤10μS/mm。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)絕緣層結(jié)構(gòu)的特殊用途電纜，它能充分滿足特殊電纜對(duì)絕緣線芯嚴(yán)格的技術(shù)要求。
本實(shí)用新型的高性能低煙無(wú)鹵阻燃型電纜，由絕緣線芯和護(hù)套等部分組成，其特點(diǎn)是電纜中的單根線芯的絕緣層為多層結(jié)構(gòu)，即為二層或二層以上。二層結(jié)構(gòu)的絕緣層，由內(nèi)層和外層組成，內(nèi)層為電氣性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求不含鹵的絕緣材料制成的絕緣層，外層為由低煙無(wú)鹵阻燃性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求的材料制成的阻燃層。外層與內(nèi)層的組合氧指數(shù)≥34％。
本實(shí)用新型的特殊用途電纜具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)使用現(xiàn)有的市售材料制造，不必研制新的能滿足特殊要求的阻燃絕緣材料；(2)具有絕緣電阻常數(shù)高，絕緣機(jī)械性能好，阻燃特性高等優(yōu)點(diǎn)，能滿足航天航空、核工業(yè)、地鐵等部門(mén)所提出的嚴(yán)格的技術(shù)要求；(3)制造工藝簡(jiǎn)單，成本低。可利用現(xiàn)有一般電纜制造廠的生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備，并易于大批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型有下列附圖

圖1單根線芯由內(nèi)層和外層擠包式絕緣結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖圖2內(nèi)層是由繞包式和外層擠包式組成的多層結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖圖3由內(nèi)層、中間層和外層組成的多層結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1圖1為內(nèi)層和外層絕緣結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖，圖中，1為導(dǎo)電線芯，2為內(nèi)層(絕緣層)，3為外層(阻燃層)。
將符合下列技術(shù)條件的顆粒狀絕緣材料(交聯(lián)聚乙烯，交聯(lián)聚烯烴等)作為內(nèi)層擠包式絕緣材料1體積電阻率在20℃時(shí)，≥1×1016Ω.cm；2機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度≥9MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥200％。
3耐熱老化性能135±2℃,240h老化后，機(jī)械性能變化率≤±25％。
4燃燒氣體水溶液PH≥4.3；導(dǎo)電率≤10μS/mm，將符合下列技術(shù)條件的顆粒狀絕緣材料作為外層擠包式絕緣材料(交聯(lián)聚烯烴或聚烯烴等)1氧指數(shù)≥38％。
2機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度≥9MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥120％。
3耐熱老化性能120±2℃,240h老化后，機(jī)械性能變化率≤±25％。
4燃燒氣體水溶液PH≥4.3；導(dǎo)電率≤10μS/mm。
內(nèi)、外層絕緣材料通過(guò)擠出機(jī)的分次或一次擠出，包裹在導(dǎo)電線芯上，制成絕緣線芯。若采用溫水交聯(lián)絕緣材料作為內(nèi)層絕緣時(shí)，應(yīng)注意在內(nèi)、外層絕緣均擠出后再進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)時(shí)間和溫度的確定，以內(nèi)、外層絕緣厚度為計(jì)算依據(jù)。不管采用何種類(lèi)型的絕緣材料，內(nèi)外兩層絕緣的組合氧指數(shù)≥34％。
實(shí)施例2圖2為內(nèi)層是由帶狀絕緣材料繞成的多層結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖。圖中，1為導(dǎo)線線芯，2為內(nèi)層(絕緣層)，3為外層(阻燃層)，如圖中所示，內(nèi)層為二層結(jié)構(gòu)(二層繞包)，也可設(shè)成一層或多層。
將符合下列技術(shù)條件的帶狀絕緣材料(聚酯膜等)作為內(nèi)層絕緣材料1體積電阻率20℃時(shí)，≥1×1016Ω·cm。
2機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度≥150MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥60％。
3耐溫等級(jí)≥120℃。
4低煙、無(wú)鹵。
外層3絕緣材料為聚烯烴(或交聯(lián)聚烯烴等)。內(nèi)層帶狀絕緣材料通過(guò)繞包機(jī)包裹在導(dǎo)電線芯上，搭蓋率不小于25％，并通過(guò)加熱管加以熱收縮，加熱管長(zhǎng)度6～8米，加熱溫度在150～200℃之間，收線速度20～25米/分。
將實(shí)施例(1)中的外層3絕緣材料(交聯(lián)聚烯烴或聚烯烴等)通過(guò)擠出機(jī)一次性擠出，擠包在已有繞包絕緣的導(dǎo)電線芯上，制成絕緣線芯。內(nèi)層2的絕緣材料與外層3的絕緣材料組合氧指數(shù)≥34％。
采用多層絕緣線芯結(jié)構(gòu)及其工藝，解決了絕緣材料在目前技術(shù)條件下不能同時(shí)具有電纜所需的電性能和低煙無(wú)鹵阻燃性能的難題。實(shí)施例(1)的內(nèi)層絕緣層和實(shí)施例(2)的內(nèi)層帶狀材料絕緣層具有電纜所要求的電性能，實(shí)施例(1)的外層絕緣和實(shí)施例(2)的外層絕緣層則具有電纜所要求的低煙無(wú)鹵阻燃性能，兩者結(jié)合在一起組成的絕緣線芯，可有效實(shí)現(xiàn)一種絕緣材料不能同時(shí)具有的高性能。
本實(shí)用新型因均可利用現(xiàn)一般電纜制造廠的生產(chǎn)、檢測(cè)設(shè)備，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，所以使制造廠容易實(shí)現(xiàn)。從大批量生產(chǎn)目標(biāo)出發(fā)，實(shí)施例(2)“繞包式多層絕緣線芯結(jié)構(gòu)的低煙無(wú)鹵阻燃型電纜”，優(yōu)于實(shí)施例(1)“擠包式多層絕緣線芯結(jié)構(gòu)的低煙無(wú)鹵阻燃型電纜”，其成品率較高，且可成熟生產(chǎn)超長(zhǎng)度電纜。
實(shí)施例3圖3為多層結(jié)構(gòu)特殊電纜的絕緣線芯剖視圖，圖中1為導(dǎo)電線芯，2為內(nèi)層，4為中間層，5為外層。內(nèi)層2是由電性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求的帶狀絕緣材料通過(guò)繞包機(jī)包裹在線芯1上，所用材料為聚酯膜等。中間層4是由耐輻照性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求同時(shí)兼顧電性能和阻燃性能的絕緣材料制成，外層5是由低煙無(wú)鹵阻燃性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求的材料制成的阻燃層，所用材料為聚烯烴、交聯(lián)聚烯烴等。
權(quán)利要求1．一種高性能低煙無(wú)鹵阻燃型電纜，由絕緣線芯和護(hù)套等部分組成，其特征在于電纜中的單根線芯的絕緣層為多層結(jié)構(gòu)，即為二層或二層以上，內(nèi)、外結(jié)構(gòu)的絕緣層，由內(nèi)層(2)和外層(3)組成，內(nèi)層(2)為電氣性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求不含鹵的絕緣材料制成的絕緣層，外層(3)為由低煙無(wú)鹵阻燃性能達(dá)到特殊電纜技術(shù)要求的材料制成的阻燃層。
2．如權(quán)利要求1所述的電纜，其特征在于內(nèi)、外層絕緣線芯的高電性能內(nèi)層(2)和高阻燃性能外層(3)由不含鹵的顆粒狀絕緣材料擠出而成，內(nèi)層所用材料為交聯(lián)聚烯烴等，外層所用材料為低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴等，可以分次或一次擠出，組合材料的組合氧指數(shù)≥34％。
3．如權(quán)利要求1所述的電纜，其特征在于內(nèi)、外層絕緣線芯之高電性能內(nèi)層(2)由不含鹵的帶狀材料通過(guò)繞包機(jī)繞包在導(dǎo)電線芯上而組成；外層(3)由低煙無(wú)鹵阻燃顆粒狀材料擠包而成，組合材料的組合氧指數(shù)≥34％。
4．如權(quán)利要求1所述的電纜，其特征在于絕緣線芯之高電性能內(nèi)層(2)，抗輻照性能絕緣材料中間層(4)均由不含鹵的材料組成；外層(5)由低煙無(wú)鹵阻燃材料擠包而成，組合材料的組合氧指數(shù)≥34％。
專利摘要一種高性能低煙無(wú)鹵阻燃型電纜,由絕緣線芯和護(hù)套等部分組成。電纜中單根線芯的絕緣層為多層結(jié)構(gòu),即為二層或二層以上。二層結(jié)構(gòu)的絕緣層由內(nèi)層和外層構(gòu)成,內(nèi)層為由顆粒狀或帶狀絕緣材料制成的絕緣層,外層為由低煙無(wú)鹵阻燃材料制成的阻燃層。內(nèi)層與外層的組合氧指數(shù)≥34%;多層結(jié)構(gòu)的絕緣層由內(nèi)層、中間層和外層組成。該特殊電纜可廣泛用于航空、航天、地鐵、隧道和核工業(yè)等行業(yè)。
文檔編號(hào)H01B7/02GK2325858SQ9820194
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月12日
發(fā)明者周敘元, 陳慧娟, 朱寧 申請(qǐng)人:常州八一電纜集團(tuán)有限公司