[发明专利]改性可膨胀石墨、电缆防火防爆用包覆膜及其生产方法

说明书

本发明涉及一种改性可膨胀石墨、电缆防火防爆用石墨基包覆膜及其生产方法，将可膨胀石墨进行预膨胀，然后用碱式碳酸铜对预膨胀后的可膨胀石墨进行改性处理，电缆防火防爆用包覆膜，由纤维层以及包覆在纤维层两面的改性膨胀石墨层构成，改性膨胀石墨层由上述改性可膨胀石墨压制得到，改性膨胀石墨层通过固体胶与纤维层粘合在一起。本发明的包覆膜具有优良的防火性能、防爆性能以及防静电和电磁干扰的效果，由于石墨具有很好的导电性，可与接地网有效的连接，使静电电流迅速地通过接地网流入大地，起到防静电和电磁干扰的效果。

技术领域

本发明涉及电缆防护材料技术领域，具体涉及一种改性可膨胀石墨、电缆防火防爆用石墨基包覆膜及其生产方法。

背景技术

电线电缆是电力输送的载体，随着社会电力系统的发展，一方面大量传统地上的电缆、管道、公用设施建筑地下，导致地下空间与地上一样十分拥挤；另一方面运行中电力电缆承担着巨大的能量传输功能，一旦发生短路故障，故障点处瞬间会释放巨大能量，伴随着静电辐射、电磁辐射、热力辐射、压力辐射的物理过程。这些物理过程不可避免地会引起电磁干扰、燃烧、爆炸等各种灾害，在空间狭小的条件下，各种辐射本身及其引发的灾害又会对其周围环境中的其它物品、人员产生严重危害；而危害随着发展的逐步深入、随着人民群众对生活环境安全感获得的不断提高，日益严重；则设计一种在满足电线电缆绝缘的前提下，又能够避免在发生电气事故时，火灾不蔓延的电线电缆包覆层是电力系统亟亟可需的。

针对电缆防火，通常解决方法之一是电缆本身材质的阻燃化处理和结构设计，即使用耐火电缆。另一种方法则是采用防火涂料、阻燃包带、耐火槽盒等多种电缆防火保护产品对电缆进行保护，可不同程度有效地保护电缆的火灾安全。但是，耐火电缆价格昂贵，不具普及性；防火涂料对电缆持久附着力较差，而且施工受场地制约，需要涂刷多遍，不能形成致密的覆盖层，炭化层硬度差，容易被烧穿或吹落，电缆弯曲处易出现裂缝，耐火性不佳，易老化，存在有机溶剂挥发的风险；传统非自粘性阻燃包带的缺点是与电缆缺乏持久的附着力，防火材料耐火性能差，使用寿命较短、时效性差，长期运行后其阻燃效果会减弱，需要重复施工，增加电缆运行维护成本和负担。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种改性可膨胀石墨、电缆防火防爆用石墨基包覆膜及其生产方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种可膨胀石墨的改性方法，将可膨胀石墨进行预膨胀，然后用碱式碳酸铜对预膨胀后的可膨胀石墨进行改性处理。

作为本发明一种可膨胀石墨改性方法的进一步优化：具体包括以下步骤：

1)、设定膨化炉温度为350-450℃，将可膨胀石墨送入膨化炉，在膨化炉内膨化3-6s，得到预膨胀石墨蠕虫；

2)、将预膨胀石墨蠕虫与水混合，然后加入分散剂进行超声分散，得到预膨胀石墨蠕虫分散液；

3)、在预膨胀石墨蠕虫分散液中加入碱式碳酸铜，继续超声分散，得到目标分散液；

4)、取目标分散液进行离心分离，将分离得到的沉淀进行干燥后得到改性可膨胀石墨。

作为本发明一种可膨胀石墨改性方法的进一步优化：所述步骤1)得到的预膨胀石墨蠕虫的膨胀体积为180-230ml/g。

作为本发明一种可膨胀石墨改性方法的进一步优化：所述步骤2)中预膨胀石墨蠕虫与水的质量比为1：50-70，分散剂的加入量为预膨胀石墨蠕虫重量的0.5-2％。

作为本发明一种可膨胀石墨改性方法的进一步优化：所述步骤3)中碱式碳酸铜的加入量为预膨胀石墨蠕虫重量的10-60％。

一种改性可膨胀石墨，由上述改性方法得到。

一种电缆防火防爆用包覆膜，由纤维层以及包覆在纤维层两面的改性膨胀石墨层构成，改性膨胀石墨层由上述改性可膨胀石墨压制得到，改性膨胀石墨层通过固体胶与纤维层粘合在一起。