耐火聚氯乙烯護套電纜的制作方法

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及電線電纜，特別涉及一種耐火聚氯乙烯護套電纜。

背景技術(shù)：

電線電纜是用于傳輸電能、信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品，包括導(dǎo)體和套設(shè)在導(dǎo)體上的絕緣的護套，護套套在導(dǎo)體上，對導(dǎo)體起到保護作用，這就要求護套具有優(yōu)異的各種電絕緣性能，在遭遇火災(zāi)時，護套還需要具有優(yōu)良的阻燃、耐老化性能、耐高溫性能。

授權(quán)公告號為cn205751670u的中國專利《一種交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜》公開了一種電纜，包括絕緣聚氯乙烯護套、銅芯導(dǎo)線和兩條并排設(shè)置的測試導(dǎo)線。上述電纜直接采用絕緣聚氯乙烯護套，電纜使用過程中的熱量和環(huán)境高溫，使絕緣聚氯乙烯護套長期處于熱作用的高溫下，絕緣聚氯乙烯護套容易發(fā)生熱老化現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣性能降低和變形，影響用電安全，形成用電隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種耐火聚氯乙烯護套電纜，具有耐高溫的效果。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種耐火聚氯乙烯護套電纜，包括導(dǎo)體和護套，按重量份，所述護套包括聚氯乙烯60-80份；環(huán)氧樹脂20-30份；中空聚氨酯納米纖維10-20份。

通過采用上述技術(shù)方案，聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代聚氯乙烯中的一個氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無定形聚合物。在聚氯乙烯中加入環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機化合物，除個別外，它們的相對分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂和聚氯乙烯均為高分子，聚氯乙烯分子和環(huán)氧樹脂分子會在三維空間內(nèi)纏繞，不可避免會在三維空間內(nèi)形成纏結(jié)，這些纏結(jié)會像化學(xué)交聯(lián)一樣限制大分子鏈段的移動。

護套內(nèi)還加入中空聚氨酯納米纖維，聚氯乙烯分子和環(huán)氧樹脂分子均會部分填充在中空聚氨酯納米纖維中。當(dāng)遭遇火災(zāi)或長期在高溫環(huán)境中工作時，護套受熱由變形的趨勢，護套變形首先需要克服聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂分子之間的纏結(jié)，其次需要將聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂從中空聚氨酯納米纖維內(nèi)脫離，進而提升護套的熱變性溫度，使得護套在高溫下不易變形，提升護套的耐熱性能，耐火聚氯乙烯護套電纜具有優(yōu)良的耐高溫效果。

另外，環(huán)氧樹脂和聚氯乙烯進入到中空聚氨酯納米纖維中，中空聚氨酯納米纖維具有良好的氣體阻隔性，減少氧氣進入到護套內(nèi)。其次，由于環(huán)氧樹脂和聚氯乙烯進入到中空聚氨酯納米纖維中，中空聚氨酯納米纖維能對環(huán)氧樹脂和聚氯乙烯的大分子鏈的運動起到阻礙作用，使護套具有較高的分解溫度，并且在燃燒時也能保持初始形狀，不易在高溫下變形，從而使護套具有優(yōu)異的阻燃性能。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套內(nèi)還包括5-15份納米粉體。

通過采用上述技術(shù)方案，納米分子也叫納米顆粒，一般指尺寸在1-100nm之間的超細粒子。納米粉體具有較大的比表面積，具有良好的吸附性，加入到護套內(nèi)后，部分納米粉體會同時接觸到中空聚氨酯納米纖維、環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯中的多種材料，提高護套的結(jié)構(gòu)強度合熱變性溫度，進一步提高護套的耐熱性。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套內(nèi)還包括2-5份分散劑，所述分散劑為聚氯乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯醇中的一種。

通過采用上述技術(shù)方案，納米粉體的團聚是指納米粉體顆粒相互連接、有多個顆粒形成較大顆粒團簇的現(xiàn)象。通過在護套內(nèi)加入分散劑劑，使得納米粉體在護套內(nèi)分布均勻，減少團簇現(xiàn)象。。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套內(nèi)還包括2-8份納米sb2o3。

通過采用上述技術(shù)方案，納米sb2o3加入到護套內(nèi)，具有優(yōu)良的阻燃性能。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套制備方法如下，稱取重量份的聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂熔融混合后，加入中空聚氨酯納米纖維，混合均勻后擠出成型。

通過采用上述技術(shù)方案，聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂熔融混合后，大分子之間形成纏結(jié)，加入中空聚氨酯納米纖維后，聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂能進入到中空的聚氨酯纖維內(nèi)部。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套制備方法如下，稱取重量份的聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂熔融混合后，加入中空聚氨酯納米纖維、納米粉體、分散劑后，用超聲波處理，混合均勻后擠出成型。

通過采用上述技術(shù)方案，通過超聲波處理，第一，促進納米粉體的分散，第二，通過超聲波的震蕩作用促進環(huán)氧樹脂和聚氯乙烯進入到中空聚氨酯納米纖維內(nèi)，第三，超聲波能使環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯、納米粉末等混合均勻。

本發(fā)明的進一步設(shè)置為：所述護套內(nèi)包括75份聚氯乙烯，25份環(huán)氧樹脂，13份中空聚氨酯納米纖維。

通過采用上述技術(shù)方案，聚氯乙烯選用75份，作為護套的主要成分。環(huán)氧樹脂選用25份，均勻與聚氯乙烯混合。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：第一，采用在護套內(nèi)加入聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂及中空聚氨酯納米纖維，聚氯乙烯分子和環(huán)氧樹脂分子均部分進入到中空聚氨酯納米纖維內(nèi)，提高護套的熱降解溫度和耐熱性性能。第二，護套內(nèi)加入納米粉體，促進聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、中空聚氨酯納米纖維之間的連接，提高護套的耐熱性能和阻燃性能。

具體實施方式

具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。

實施例1：耐火聚氯乙烯護套電纜，包括護套和導(dǎo)體，護套套設(shè)在導(dǎo)體上，起到防護和絕緣的作用。護套的制備方法如下，按重量份，稱取60份聚氯乙烯，20份環(huán)氧樹脂和10份中空聚氨酯納米纖維。先將聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂加熱熔融后混合均勻，再放入中空的聚氨酯納米纖維，攪拌混合均勻后，用擠出機擠出成型，制備得到護套。

熱老化性能測試實驗：參照《電線和電纜絕緣和護套材料通用測試方法》gb/t2951第11部分和第12部分，對護套材料進行測試，計算出老化后斷裂伸長率最小中間值，并在表1中列出。

阻燃性能測試實驗：參照《成束電線電纜燃燒實驗方法》gb12666.5-90中的規(guī)定，制作出的試樣為a類試樣，測定電纜表面碳化部分所達到的高度，并在表1中列出。

實施例2：耐火聚氯乙烯護套電纜，包括護套和導(dǎo)體，護套套設(shè)在導(dǎo)體上。護套的制備方法如下，按重量份，稱取60份聚氯乙烯，20份環(huán)氧樹脂，10份中空聚氨酯納米纖維，將聚氯乙烯和環(huán)氧樹脂加入熔融后混合均勻，再放入中空的聚氨酯納米纖維，攪拌均勻后，用超聲波處理1小時，超聲波頻率在25000hz-35000hz之間，再用擠出機擠出成型，制備得到護套。