[发明专利]一种耐高温防火电缆材料的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种耐高温防火电缆材料的制备方法及其应用。本发明以交联聚乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷、硅橡胶为塑胶的基材，以二苯基二甲氧基硅烷插层的Cu‑Fe‑Si层状双金属氢氧化物为插层填料，制得了一款力学性能优异、防火性能好的电缆材料。其在950℃下煅烧180min依旧形成稳定的绝缘网，不会出现大的孔洞。

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种耐高温防火电缆材料的制备方法及其应用。

背景技术

防火电缆材料是一种具有防火性能的电线电缆材料，能够在火灾发生时抑制火势扩大，保证人员安全和设备运行。其主要分为矿物绝缘材料和聚合物阻燃材料两种。矿物绝缘材料是指使用天然矿物或人工合成的矿物材料作为电缆绝缘材料，具有很好的防火性能。聚合物阻燃材料是指在聚合物材料中添加阻燃剂，使其具有一定的防火性能。

防火电缆材料具有良好的阻燃性能和抗热性能，能够在高温和火灾情况下保持一定的电性能和机械强度。同时，防火电缆材料还具有良好的耐候性和耐化学性能。

防火电缆材料的制备方法主要包括混合法、共混法和涂布法等。其中，混合法是将矿物填料或阻燃剂与聚合物基体混合后制备成材料；共混法是将矿物填料或阻燃剂与聚合物基体共同制备成材料；涂布法是将阻燃涂料涂布在电缆表面形成保护层。

防火电缆材料广泛应用于建筑、地铁、船舶、石油化工等领域。在建筑领域，防火电缆材料可以保证建筑物内电力系统在火灾情况下的安全运行；在地铁领域，防火电缆材料可以防止地铁隧道内的火灾蔓延；在船舶领域，防火电缆材料可以保证船舶电力系统在火灾情况下的正常运行；在石油化工领域，防火电缆材料可以保证化工设备在火灾情况下的正常运行，并保证工人和设备的安全。

随着社会的不断发展和人们对生命安全和财产安全的重视，防火电缆材料的应用前景广阔。未来，防火电缆材料的发展趋势主要包括以下几个方面：

(1)材料性能的不断提高，如防火性能、机械强度、耐候性、耐化学性能等；

(2)制备技术的不断创新，如新型混合、共混和涂布技术等；

(3)材料的可持续性和环保性的提高，如采用可回收利用的材料和绿色阻燃剂等；

(4)多功能化和智能化的发展，如开发可感知火灾的防火电缆材料，实现防火与监测、报警、控制等多功能一体化的应用。

总之，防火电缆材料是一种重要的电线电缆材料，在保障人员安全和设备正常运行方面发挥着不可替代的作用。随着技术的不断创新和应用领域的不断拓展，防火电缆材料的应用前景将更加广阔。

传统的防火电缆材料主要采用矿物绝缘材料和聚合物阻燃材料，但这些材料可能存在成本高、加工难、环保问题等方面的问题。因此，近年来出现了一些新型的防火电缆材料，如氮化硅纳米复合材料、碳纳米管复合材料、热膨胀材料等，这些材料具有良好的防火性能和工程性能，有望成为防火电缆材料的重要发展方向。

一种新型的阻燃技术是使用纳米复合材料。这些材料由阻燃剂和基础材料(如聚氯乙烯、聚乙烯等)以及纳米材料(如氧化钇、氧化铈等)组成。纳米复合材料的制备过程中，阻燃剂会被分散在基础材料中，纳米材料的加入可以增强材料的阻燃性能和力学性能。但是，其存在纳米颗粒容易团聚、制备工艺复杂、生产难度大等缺陷。

另外一种新型的阻燃技术是利用无机层状材料。无机层状材料是由多个层状结构单元组成的，这些单元之间可以通过物理和化学作用相互交错和固定。将这些无机层状材料与基础材料结合制成的防火电缆材料，可以有效地提高其阻燃性能和力学性能。但是其存在脆性大、易开裂、难加工、成本相对较高的问题。