[发明专利]一种高阻燃防水电线及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种高阻燃防水电线及制备方法。

背景技术

传统的电缆如电力电缆、控制电缆等采用的材料多为聚氯乙烯、聚烯烃等材料，阻燃性能差，在高温场合会迅速老化直至电缆报废，且在着火情况下护套、绝缘材料迅速燃烧导致电力中断造成财产损失及威胁人身安全。

电线电缆是一种用以传输电能，信息和实现电磁能转换的线材产品。电线电缆作为电力传输的主要载体，广泛应用于电器装备、照明线路、家用电器等方面，其质量的好坏直接影响到工程质量及消费者的生命财产安全。目前的电线电缆从材料上分包括PVC、PE、PP等多种电线电缆。聚乙烯( PE) 具有良好的电性能和加工性能, 因而被广泛用作电线电缆的绝缘及护套材料。但是聚乙烯材料的使用温度低及蠕变性等缺点, 严重限制了其使用范围。对此, 人们采用了各种交联或共混技术对其改性, 以提高聚乙烯电线电缆的使用温度及耐应力开裂性能。聚乙烯交联工艺主要有过氧化物化学交联、硅烷交联、辐照交联等。随着人们安全意识的提高，人们对电线电缆的阻燃性、耐火性等性能要求越来越高，高阻燃电线电缆是目前人们比较关注的一个重点。为了社会经济的发展，也为了人们的安全，有必要研发出一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆。通用的电线电缆从内到外一般包括导线、内护层、铠装层和外护层，普通电线电缆没有铠装层，没有铠装层的一般电线电缆在使用过程中，经常出现磨破、露皮、漏电故障，造成电线电缆的导线还很新，而护套提前老化，直接影响到电线电缆的使用寿命和人身安全，造成资源浪费。使用传统材料的耐火电线电缆，只能保证在火焰条件在一定时间的维持其正常供电，也不能在承受水淋、撞击的状态正常运行。究其原因是在火焰条件下，耐高温粘结剂已失去其粘结性，玻璃纤维布己失去其机械强度，云母鳞片之间的结合力己经相当地松散，在水淋条件下，云母带结构耐火层的绝缘电阻急剧下降，而无法维持线间的绝缘电阻而出现短路。出现机械撞击时，己经燃烧得相当松散的云母带结构变得更加松散和脱落，也无法保持其绝缘性。因此，研究开发一种既具有较好阻燃性，又能具有较好防水效果的电线，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高阻燃防水电线及制备方法，所述高阻燃防水电线不仅具有较好阻燃效果，还具有优异的防水性能，有效避免了因水淋导致的电线破损或者漏电现象，提高了电线的使用安全性，此外，所述制备方法工艺简单，条件温和，具有较好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种高阻燃防水电线，包括电线本体、静电屏蔽层、阻燃防护层，所述静电屏蔽层设置在所述电线本体的外层，所述阻燃防护层设置在所述静电屏蔽层的外层，其中所述静电屏蔽层为聚对苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯纳米复合材料层，所述阻燃防护层为石墨烯改性聚氨酯涂层，电线本体为高阻燃聚烯烃电线。

优选地，所述高阻燃聚烯烃电线包括如下重量份数的各原料：聚乙烯100~120份、乙烯醋酸乙烯共聚物10~20份、聚苯乙烯10~20份、石墨烯3~8份、增塑剂1~5份、稳定剂5~10份、防老化剂5~10份、填充剂20~30份、相容剂10~15份、交联剂1~5份。

优选地，所述高阻燃聚烯烃电线包括如下重量份数的各原料：聚乙烯110份、乙烯醋酸乙烯共聚物15份、聚苯乙烯15份、石墨烯5份、增塑剂3份、稳定剂8份、防老化剂7份、填充剂25份、相容剂12份、交联剂3份。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；稳定剂为三盐基硫酸铅；防老化剂为防老剂264；填充剂为滑石粉；相容剂为马来酸酐共聚物；交联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。

本发明还涉及一种高阻燃防水电线的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照配比称取各聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、增塑剂、稳定剂、防老化剂、填充剂、相容剂和交联剂加入双辊开炼机中熔融共混，混合温度为145~150℃，混合时间为5~10min，然后向混合物中加入石墨烯，继续混合反应5~10min，共混均匀后，转移到冷却搅拌机中低速搅拌5~10分钟，然后进入到单螺杆挤出机中进行挤出，即得所述高阻燃聚烯烃电线；

（2）将挤出的高阻燃聚烯烃电线冷却后，于其表面涂覆聚对苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯纳米复合材料，干燥；

（3）再步骤（2）中得到的电线表面涂覆石墨烯改性聚氨酯涂料，干燥，即可。

优选地，所述步骤（1）中的挤出温度为 160~165℃，挤出机的螺杆转速为 18~20 r/min，保证挤出的电线密实，保证了电线的强度。