[发明专利]用于耐火绝缘电缆的陶瓷化硅橡胶复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于耐火绝缘电缆的陶瓷化硅橡胶复合材料及其制备方法，属于 功能材料技术领域。

背景技术

近几年，随着社会、经济和科学技术的发展，在公共场所可燃物和易燃物的应用越 来越广，火灾发生的频次也越来越高，对人们的生命财产安全造成了重大的损失，如何在发 生火灾事故时，保证线缆的安全畅通对防火救火至关重要，不仅能最大限度地赢得宝贵的 抢救时间，还能极大减少人员的伤亡和财产损失。

目前国内外防火电缆大多采用氧化镁矿物耐火绝缘或云母带缠绕实现耐火的功 能，少量采用了燃烧后具有陶瓷化效果的复合材料作为电缆料。

然而，氧化镁矿物耐火绝缘电缆在制造与应用方面存在很多缺点：氧化镁矿物耐 火绝缘电缆矿物绝缘防火电缆虽具有很好的耐火性能，但其制造工艺复杂、生产成本高昂、

制造长度受限，而且电缆非常硬无法弯曲，接头复杂，施工难度很高，难以广泛应用。而 云母带缠绕的耐火电缆，烧蚀后云母带发脆，容易脱落，造成耐火效果不好从而难以保障通 讯、电力在火灾的情况下的安全畅通。

陶瓷化耐火电缆虽具有一定的耐火功能，但是由于普遍添加了低熔点瓷化粉以获 得低温陶瓷的效果，使得该种电缆在火焰持续烧蚀下会发生一定的体积形变，导致线缆开 裂，最终失去耐火绝缘性能。

中国专利CN104347167A公开了一种新型矿物云母耐火电缆，其导体外包裹绝缘 层,绝缘层外包裹云母层,云母层外设有阻水纱,阻水纱外包裹护套层。这种电缆一方面加 工工艺较为复杂，另一方面电缆遇火外护层烧毁后，很容易造成云母层和绝缘层的脱落，最 终导致电缆失去耐火和绝缘功能。

中国专利CN101404189B公开了一种快速陶瓷化耐火电缆料的制备方法，以乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯作为基体，添加一定量的成瓷填料、阻燃剂、偶联剂、润滑剂、抗 氧剂制得了在高温条件下能快速陶瓷的电缆料，但是该电缆料由于添加了大量的含有低熔 点组分的成瓷填料，在高温下会发生较为明显的体积收缩，导致线缆开裂，无法保证线路长 时间的安全畅通。

因此，迫切需要一种综合性能更为优异的新型陶瓷化耐火材料替代氧化镁矿物耐 火绝缘或云母带缠绕的方式以及燃烧后发生开裂的陶瓷化耐火电缆实现长时间耐火的功 能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种制备具有抗开裂、低形变、杰出的 耐火功能、工艺简单、生产成本低、低烟、无卤等优异性能的陶瓷化硅橡胶复合材料的方法

为实现上述目的，本发明提供一种用于耐火绝缘电缆的陶瓷化硅橡胶复合材料，其特 征在于具有以下的组成成分及质量分数：

甲基乙烯基硅橡胶100份

无机纤维填料5—30份

瓷化粉10—40份

防老剂0.1—1份

所述甲基乙烯基硅橡胶为混炼胶，其为邵氏硬度50HA、60HA、70HA的一种或几种；所述 无机纤维填料为0.15mm玻璃短纤维、1mm玻璃短纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维的一种或几 种；所述瓷化粉为玻璃粉、硼酸锌、高岭土、云母、硅灰石、轻质碳酸钙的一种或几种；所述防 老剂为防老剂4010A、防老剂H、防老剂264的一种或几种。

本发明的一种用于耐火绝缘电缆的陶瓷化硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在 于具有如下的过程和步骤：

a、所述瓷化粉的预处理工艺为：称取100—200g原料于烧杯中，加入100—400g乙醇溶 液和5—20g去离子水，2—5g偶联剂KH550，1—5g乙酸，搅拌数分钟后倒入研磨机进行研磨， 转速为1000—3000r/min,时间为1—5h，研磨结束后放入烘箱，烘干后粉碎待用。

b、制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶于开放式开炼机上混炼数分钟，再分多次 加入无机纤维填料和瓷化粉，每次加入后进行充分搅拌，使混合料混合均匀，之后加入硫化 剂混炼数分钟，然后薄通5—10次。即得到所述用于耐火绝缘电缆的陶瓷化硅橡胶复合材 料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：本发明的用于耐火绝缘电缆的陶瓷化 硅橡胶复合材料是一种新型的高分子复合材料。生产工艺简单、成本较低、在常温下无毒、 无味，并具有很好的机械性能。