[发明专利]一种防火阻燃电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种防火阻燃电缆，包括有缆芯，其特征在于，所述的缆芯是由内部的导体以及依次覆盖于导体上的绝缘层和防火绝缘层所构成；所述的绝缘层的材料是聚烯烃类，所述的防火绝缘层的材料是掺杂有云母粉和氧化铝的聚合物；所述的电缆中包含有至少一根缆芯，所述的缆芯的外部包覆有阻燃涂层，在缆芯与阻燃涂层设有填充材料，在阻燃涂层外部设置有阻燃聚合物层；

所述的导体是铜导线；所述的防火绝缘层是由按照重量份计的聚乙烯30～50份、云母粉20～30份、氧化铝10～15份所组成；所述的绝缘层的材料是聚乙烯；所述的阻燃聚合物层是指含有无卤阻燃剂的丁晴橡胶；所述的阻燃聚合物层是指含有5wt%氢氧化镁和5wt%氢氧化铝的丁晴橡胶；

所述的填充材料是由按重量份计高岭土20～30份、滑石粉15～20份、钛酸钾晶须3～5份、氢氧化铝15～20份的所组成；所述的阻燃涂层是由按重量份计的如下组分所制成：改性水性环氧乳液50～60份、可溶性铝盐15～20份、成炭催化剂2～4份、成炭剂10～15份、改性可膨胀石墨5～7份、硅烷偶联剂2～3份、脱水山梨糖醇酯类表面活性剂2～3份。

2.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的可溶性铝盐选自硝酸铝、偏铝酸钠、氯化铝中的一种或多种；所述成炭催化剂选自聚磷酸铵、磷酸二氢铵、焦磷酸铵中的一种或多种；所述成炭剂选自淀粉、三梨醇、季戊四醇中的一种或多种；所述的硅烷偶联剂选自KH550或者KH570。

3.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的改性水性环氧乳液是指磷酸酯和聚丙二醇双重改性水性环氧乳液，其制备方法包括如下步骤：S1，按重量份计，将20～25份双酚A环氧树脂、10～15份醚类溶剂、5～8份酯类溶剂混合后，升温至80～90℃预热；S2，在第1步得到的混合物中，滴加α-甲基丙烯酸0.5～0.8份、1,3-丁二烯0.2～0.4份、丙烯酸环己基酯0.2～0.4份、丙烯酸丁酯0.5～1份、引发剂0.1～0.12份、磷酸酯1～1.5份、聚丙二醇1.2～1.5份的混合物，在80～90℃反应2～4h，降温至50～60℃后再反应1～2h；S3，在第2步得到的反应物中加入三乙胺0.7～1.8份，再加入水70～90份，高速分散后得到乳液。

4.根据权利要求3所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的双酚A环氧树脂是指E-51环氧树脂；所述的醚类溶剂是甲基异丁基酮；所述的酯类溶剂是乙酸乙酯；所述的磷酸酯是指PAM-200；所述的聚丙二醇是指聚丙二醇1000；引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰的一种或多种复配。

5.根据权利要求1所述的防火阻燃电缆，其特征在于，所述的改性可膨胀石墨，其制备方法包括如下步骤：第1步，按重量份计，取2份高锰酸钾研磨粉碎，再与25份天然鳞片石墨混合均匀后，加入35份硝酸和磷酸按照重量比8：2混合而成的混合酸液，在45℃下搅拌1h，滤出石墨，将其加热至320℃至无黄烟产生，制备得到可膨胀石墨；第2步，按重量份计，将3份十六烷基三甲基溴化铵、3份溴化钾加入至120份去离子水中，加热至60℃保持10min，自然放冷，制备得到改性剂；第3步，按重量份计，取12份可膨胀石墨与3份40wt%磷酸混合，在35℃水浴下搅拌活化40min，再加入5份改性剂，在超声作用下混合15min，再在65℃水浴条件下搅拌反应4h，反应结束后，对固体水洗、烘干、再用700KW/m²的辐射区内的能流密度进行微波膨化，得到改性可膨胀石墨。

6.权利要求1所述的电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，在导体（1）的外部依次包覆绝缘层（2）和防火绝缘层（3），构成缆芯；第2步，在缆芯外部包覆填充材料（4）之后，再在填充材料（4）的外部涂覆阻燃涂层（5），再在阻燃涂层（5）的外部再包覆阻燃聚合物层。