本發(fā)明涉及電纜，具體的，涉及一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜。

背景技術(shù)：

1、低煙無鹵阻燃橡膠電纜是一種具備特殊性能的電纜，其特點在于燃燒時產(chǎn)生的煙霧量極少。相比之下，普通電纜材料如聚氯乙烯在燃燒時會釋放大量濃煙，而低煙無鹵阻燃橡膠電纜則能有效減少煙霧，顯著提升火災(zāi)現(xiàn)場的可見度。同時，該電纜還具備良好的阻燃性能，能有效阻止火焰的蔓延，為人員疏散和消防救援創(chuàng)造更有利的條件。此外，該電纜材料中不含鹵素，避免了鹵素在燃燒時產(chǎn)生鹵化氫等有毒有害氣體的問題，從而更加環(huán)保和安全。

2、然而，與一些傳統(tǒng)電纜材料相比，橡膠電纜本身相對柔軟，力學(xué)性能相對較差。在電纜敷設(shè)過程中，如果承受過大的拉力，電纜可能會被拉斷或內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，進而影響電力傳輸。另外，橡膠作為該電纜的主要成分之一，其分子結(jié)構(gòu)在熱和氧氣的作用下容易發(fā)生老化反應(yīng)。特別是在較高溫度環(huán)境中，橡膠分子鏈會逐漸斷裂，導(dǎo)致電纜的力學(xué)強度降低，電纜變硬變脆。因此，研發(fā)一種既具備良好力學(xué)性能又耐老化的低煙無鹵阻燃橡膠電纜，對于延長電纜的使用壽命具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，解決了相關(guān)技術(shù)中低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能差、耐老化性能差的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，由外到內(nèi)依次包括外護套層、絕緣層和線芯，所述外護套層包括以下重量份的組分：

4、三元乙丙橡膠60~70份、硅橡膠15~26份、石墨5~10份、埃洛石粉20~30份、聚苯醚2~14份、抗氧劑2~6份、阻燃劑30~40份、硫化劑2~4份、促進劑3~5份；

5、所述硅橡膠包括甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠，所述甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠的重量比為1:19~19:1。

6、作為進一步的技術(shù)方案，所述硅橡膠和聚苯醚的重量比為2~5:1。

7、當(dāng)硅橡膠和聚苯醚的重量比為2~5:1時，可進一步提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。

8、作為進一步的技術(shù)方案，所述甲基苯基乙烯基硅橡膠的重量大于所述甲基苯基硅橡膠的重量。

9、本發(fā)明中，硅橡膠包括甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠，選用兩種苯基位置不同的硅橡膠協(xié)同復(fù)配，可更好與聚苯醚作用，從而使得外護套層內(nèi)部結(jié)合更為致密，從而進一步提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能，當(dāng)甲基苯基乙烯基硅橡膠的重量大于甲基苯基硅橡膠的重量時，硅橡膠與聚苯醚作用可達(dá)到最優(yōu)，從而進一步提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。

10、作為進一步的技術(shù)方案，埃洛石粉為改性埃洛石粉，所述改性埃洛石粉的原料包括埃洛石粉和改性劑；

11、所述改性劑包括羥基芳香酮類化合物。

12、本發(fā)明中，利用羥基芳香酮類化合物對埃洛石粉進行改性，提高埃洛石粉在外護套層體系中分散性的同時，可提高埃洛石粉與各組分的結(jié)合作用，從而使埃洛石粉更好地填充在外護套層體系中，從而進一步提高了低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。

13、作為進一步的技術(shù)方案，所述羥基芳香酮類化合物包括2,6-二羥基苯乙酮、2-羥基-2-苯基苯乙酮、4-羥基二苯甲酮中的一種或多種，優(yōu)選地為2-羥基-2-苯基苯乙酮。

14、作為進一步的技術(shù)方案，所述埃洛石粉和改性劑的重量比為24:1~4。

15、作為進一步的技術(shù)方案，所述改性埃洛石粉的制備方法包括以下步驟：將所述埃洛石粉于二甲基亞砜中分散均勻后，加入所述改性劑，攪拌，干燥，得到所述改性埃洛石粉。

16、作為進一步的技術(shù)方案，所述改性劑還包括羥基磷灰石，所述羥基芳香酮類化合物和羥基磷灰石的重量比為1~3:1。

17、發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，改性劑還包括羥基磷灰石時，利用羥基磷灰石和羥基芳香酮類化合物共同對埃洛石粉進行改性，可進一步提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。推測原因可能為，當(dāng)羥基磷灰石存在時，它既與羥基芳香酮類化合物有良好的結(jié)合，又可作用于埃洛石粉上，提高羥基芳香酮類化合物對埃洛石粉的改性效果，當(dāng)改性劑中羥基芳香酮類化合物和羥基磷灰石的重量比為1~3:1時，改性效果可達(dá)到最優(yōu)，從而可進一步提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。

18、作為進一步的技術(shù)方案，所述改性埃洛石粉的制備方法包括以下步驟：

19、a1、將所述埃洛石粉和所述羥基磷灰石混合均勻，研磨，得到混合物；

20、a2、將所述混合物分散于二甲基亞砜中，加入所述羥基芳香酮類化合物，攪拌，干燥，得到所述改性埃洛石粉。

21、作為進一步的技術(shù)方案，所述埃洛石粉的粒徑為20~80μm；所述羥基磷灰石的粒徑為20~200nm。

22、作為進一步的技術(shù)方案，所述絕緣層為三元乙丙橡膠層；所述線芯的材料為純銅導(dǎo)體或銅合金導(dǎo)體。

23、作為進一步的技術(shù)方案，所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨中的一種或多種。

24、作為進一步的技術(shù)方案，所述抗氧劑為抗氧劑1076、抗氧劑626、抗氧劑1010中的一種或多種。

25、作為進一步的技術(shù)方案，所述硫化劑為硫磺、過氧化二異甲苯中的一種或兩種。

26、作為進一步的技術(shù)方案，所述促進劑為促進劑tbbs、促進劑ns、促進劑tmtd中的一種或多種。

27、本發(fā)明還提出所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜的制備方法，包括以下步驟：

28、s1、將除硫化劑外的其余各組分混煉，再加入硫化劑，混煉，擠出，硫化，得到外護套層；

29、s2、按照從外到內(nèi)依次為外護套層和絕緣層的順序，將外護套層和絕緣層包覆于線芯表面，得到低煙無鹵阻燃橡膠電纜。

30、作為進一步的技術(shù)方案，所述硫化時，溫度為120~140℃，硫化時間為25~35min。

31、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

32、本發(fā)明中，以橡膠材料作為低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的主要材料，結(jié)合聚苯醚、埃洛石粉、石墨以及其他助劑，可得到力學(xué)性能優(yōu)良、耐老化性能好的外護套層，其中外護套層的組分中包括硅橡膠和聚苯醚，硅橡膠中包括甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠，兩種硅橡膠具有不同的柔性鏈段，且苯基位置不同，可在一定程度上填充于聚苯醚的剛性結(jié)構(gòu)間隙之中，與聚苯醚達(dá)成更佳的結(jié)合效果。而且，配合外護套層的其余組分，能構(gòu)建出內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密、穩(wěn)定的外護套層，進而提高低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能和耐老化性能。

技術(shù)特征：

1.一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，由外到內(nèi)依次包括外護套層、絕緣層和線芯，其特征在于，所述外護套層包括以下重量份的組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述硅橡膠和聚苯醚的重量比為2~5:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述甲基苯基乙烯基硅橡膠的重量大于所述甲基苯基硅橡膠的重量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述埃洛石粉為改性埃洛石粉，所述改性埃洛石粉的原料包括埃洛石粉和改性劑；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述羥基芳香酮類化合物包括2,6-二羥基苯乙酮、2-羥基-2-苯基苯乙酮、4-羥基二苯甲酮中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述埃洛石粉和改性劑的重量比為24:1~4。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述改性埃洛石粉的制備方法包括以下步驟：將所述埃洛石粉于二甲基亞砜中分散均勻后，加入所述改性劑，攪拌，干燥，得到所述改性埃洛石粉。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述改性劑還包括羥基磷灰石，所述羥基芳香酮類化合物和羥基磷灰石的重量比為1~3:1。

9.?根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述埃洛石粉的粒徑為20~80μm；所述羥基磷灰石的粒徑為20~200nm。

10.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，其特征在于，所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨中的一種或多種；和/或

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種低煙無鹵阻燃橡膠電纜，由外到內(nèi)依次包括外護套層、絕緣層和線芯，外護套層包括以下重量份的組分：三元乙丙橡膠60~70份、硅橡膠15~26份、石墨5~10份、埃洛石粉20~30份、聚苯醚2~14份、抗氧劑2~6份、阻燃劑30~40份、硫化劑2~4份、促進劑3~5份；硅橡膠包括甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠，甲基苯基乙烯基硅橡膠和甲基苯基硅橡膠的重量比為1:19~19:1。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中低煙無鹵阻燃橡膠電纜外護套層的力學(xué)性能差、耐老化性能差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：郭振杰,王東方,王東偉,王東杰,沈喚通,李東
受保護的技術(shù)使用者：華旗線纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30