用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，屬于化工加工制造領域。其主要由下述組分及重量份的物料制成：α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷：25-35wt%，聚丙烯酸酯乳液：18-25wt%，氣相法白炭黑：6-10wt%，氧化鋁：6-10wt%，燒結添加劑：0.5-2wt%，交聯(lián)劑：1-2wt%，催化劑：0.1-0.2wt%，脂肪醇聚氧乙烯醚：5-8wt%，水：余量。本發(fā)明染料加工出的繞包帶燃燒后形成的陶瓷化保護層，其結構穩(wěn)定、附著力強、不易脫落、致密性好、易形成通道從而起到隔火、防火的作用；同時，本發(fā)明染料加工的繞包帶可以作為絕緣、護套的輔助層，同時具備其他種類繞包帶同樣的柔軟性適應用于各領域的應用。
【專利說明】用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，屬于化工加工制造領域?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，各類電纜火災事故頻發(fā)，由于電纜火災具有蔓延快、撲救難、產(chǎn)生二次危害、恢復時間長等特點給國民經(jīng)濟及人民群眾的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失，因此人們對電線電纜火災危險性越來越重視，國家相關部門對電線電纜防火阻燃等性能指標的要求也越來越高。
[0003]在電纜中采用防火措施是減少電纜著火延燃的重要手段?，F(xiàn)有技術中包括采用云母帶繞包電纜法，在電纜燃燒時云母帶燒結變硬可以繼續(xù)起到絕緣的作用，從而達到耐火的效果，但其具有以下缺點:(1)、云母吸水性強，吸水后容易失效；(2)、云母帶硬度較高，在繞包以及隨后的加工和使用過程中，極易剝落，導致絕緣功能的喪失；同時也不易繞包平整、勻貼、緊密，容易起皺，特別是小截面軟導體加工難度較大；(3)、在遇火燃燒后，有機材料高分子材料被燒失后，會造成電纜內(nèi)部結構松動，導致云母絕緣層的破碎脫落，尤其各類震動的作用，因而喪失絕緣性能，無法繼續(xù)保持在火焰中的供電功能。
[0004]還有采用涂膠或壓延的方法在織物上涂覆硅橡膠制成的耐火硅橡膠帶或用普通芳香族溶劑浸涂到織物上的制成耐火硅橡膠帶。上述兩種耐火硅橡膠帶，都是利用硅橡膠特有的性能，其分子主鏈由硅和氧原子交替構成，但上述耐火硅橡膠帶燃燒后變成二氧化硅，具有一定的耐火作用，但硅橡膠燃燒后的二氧化硅呈現(xiàn)粉狀，沒有附著力，容易脫落，因此無法達到理想的耐火防火效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在于提供了一種用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，以解決現(xiàn)有加工電線電纜耐火繞包帶的染料生產(chǎn)出的耐火繞包帶耐火防火性能差、燃燒后無法實現(xiàn)絕緣功能的技術問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于它由下述組分及重量份的物料制成:α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷:25_35wt%聚丙烯酸酯乳液:18-25wt%
氣相法白炭黑:6-10wt%
氧化招:6-10wt%
燒結添加劑:0.5-2wt%
交聯(lián)劑:l-2wt%
催化劑:0.1-0.2wt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:5-8wt%
水:余量。[0007]本發(fā)明中，所述聚丙烯酸酯乳液為有機硅或有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液。
[0008]本發(fā)明中，所述氧化鋁為電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁。
[0009]本發(fā)明中，所述電子陶瓷用氧化鋁為三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化招。
[0010]本發(fā)明中，所述氧化鋁為超細氧化鋁。
[0011]本發(fā)明中，所述燒結添加劑為三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦。[0012]本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。
[0013]本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑為三官能烷氧基硅烷。
[0014]本發(fā)明中，所述催化劑為二有機錫雙、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫。
[0015]本發(fā)明中，所述水為工業(yè)去離子水。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:(I)、用本發(fā)明染料加工的繞包帶燃燒后形成的陶瓷化保護層，其陶瓷體結構穩(wěn)定、附著力強、不易脫落、致密性好、易形成通道從而起到隔絕火焰、防火的作用；同時在高溫高壓下，不會發(fā)生短路，確保在如火災等特定環(huán)境下的電力、通訊暢通；(2)、用本發(fā)明染料加工的繞包帶可以作為絕緣、護套的輔助層，不影響原有的絕緣性能或特定場合護層特有的特殊性能；(3)、常溫下用該染料加工的繞包帶具備其他種類繞包帶同樣的柔軟性，又具備硅橡膠的基本特性，適應用于各領域的應用。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。
[0018]在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為質量單位，所有的原料均為電纜企業(yè)在市場中可以購得或是常用的。
[0019]實施例1
α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷:35wt%
有機硅改性的聚丙烯酸酯乳液:25wt%
氣相法白炭黑:10wt%
超細氧化招:10wt%
三氧化二鐵:2wt%
三官能烷氧基硅烷:2wt%
二有機錫雙:0.15wt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:8wt%
工業(yè)去尚子水:余量。
[0020]實施例2
α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷:25wt%
有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液:18wt%
氣相法白炭黑:6wt%
三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁:6wt%
二氧化猛:0.5wt%
甲基二甲氧基硅烷:lwt%
羊酸亞錫:0.lwt%脂肪醇聚氧乙烯醚:5wt%
水:余量。
[0021]實施例3
α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷:35wt%
有機硅改性的聚丙烯酸酯乳液:23wt%
氣相法白炭黑:8wt%
三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁:8wt%三氧化二鉻:L 5wt%
甲基三乙氧基硅烷:2wt%
二月桂酸二丁基錫:0.2wt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:6wt%
工業(yè)去尚子水:余量。
[0022]實施例4
α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷:25wt%
有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液:25wt%
氣相法白炭黑:8wt%
電工填料氧化招:8wt%
二氧化鈦:1.7wt%
三官能烷氧基硅烷:lwt%
二月桂酸二丁基錫:0.lwt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:5wt%
水:余量。
[0023]實施例5
α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷:30wt%
有機硅改性的聚丙烯酸酯乳液:21wt%
氣相法白炭黑:7wt%
超細氧化招:9wt%
三氧化二鐵:1.2wt%
甲基二甲氧基硅烷:1.2wt%
二有機錫雙:0.15wt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:7wt%
工業(yè)去尚子水:余量。
[0024]實施例6
α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷:30wt%
有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液:20wt%
氣相法白炭黑:9wt%
電子陶瓷用氧化鋁:6wt%
三氧化二鉻:0.9wt%
甲基三乙氧基硅烷:1.7wt%羊酸亞錫:0.2wt%
脂肪醇聚氧乙烯醚:8wt%
水:余量。
[0025]將上述各實施例中的物料按成分及重量百分比各自放在一起攪拌均勻，即可得到本發(fā)明所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料。
[0026]本發(fā)明中，所述α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，與現(xiàn)有技術相同，通常被簡稱為107膠。107膠摩爾質量的大小直接影響帶彈性體的性能。一般選取為(l-10)X104g/mol,使用摩爾質量大和摩爾質量小的107混合膠作基膠，可以保證混合膠的流動性，同時固化后的彈性體強度大為提高。同時，控制低分子有機硅氧烷含量，以避免高溫密閉系統(tǒng)中的磨耗；使用過程中要嚴格除掉基膠中的D3-D20，甚至D3-D40。
[0027]所述聚丙烯酸酯乳液采用有機硅或有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液。聚丙烯酸酯乳液，其為半導電屏蔽染料的基料，作為織物整理劑和涂飾劑，其熱穩(wěn)定性、光化學穩(wěn)定性和抗氧化性十分良好，有很好的成膜性、結合強度高，且來源廣泛成本低廉。但普通聚丙烯酸酯乳液對溫度極為敏感，隨著溫度上升會變軟、變粘；溫度降低到一定限度，又會逐漸變脆；染料涂層禁不起冬夏季節(jié)的氣候變化以及在半導電屏蔽層和絕緣層加工時的高溫，涂層容易脫落。普通聚丙烯酸酯乳液在有機溶劑作用下會發(fā)生溶脹，也會引起涂層的脫落。有機硅或有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液可以提高介電性、耐高溫性、耐候性、耐污染性，提高半導電帶的柔軟性。
[0028]所述氣相法白炭黑，與現(xiàn)有技術相同。氣相法白炭黑為硅橡膠最常用的補強劑之一，可以起到補強、提高介電性能和觸變性能(所謂觸變性就是固化前的混合膠料在外力作用下易于變形流動，一旦外力消 失又能停止形變和流動的性能)氣相法白炭黑，由于其粒徑較小，因此比表面積大，表面吸附力強，表面能大，活性強，化學純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有優(yōu)異的性能，穩(wěn)定性和補強性優(yōu)越。經(jīng)表面活化，疏水處理的氣相法白炭黑，對膠料粘度的影響較小，補強效果好。
[0029]所述氧化鋁，又稱三氧化二鋁，通常稱為“鋁氧”，俗稱礬土。其耐熱性強，成型性好，晶相穩(wěn)定、硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，對硅橡膠同樣具有補強效果。燒結后擁有優(yōu)良的力學性能，絕緣性能，能提高燒結陶瓷體的致密性、強度、韌性，提高材料的硬度和彈性模量等性能。選用電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁，選用電子陶瓷用氧化鋁時可選用三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁，其化學性能穩(wěn)定，具有良好的燒結性能。還可以選用超細氧化鋁(納米氧化鋁)，顆粒分散性好，具有更優(yōu)異的物理化學特性，能提供高的介電強度、低電損耗因子和高電阻系數(shù)。
[0030]氧化鋁與白炭黑具有協(xié)同作用，與其他添加劑生成二元、三元或更復雜的液相低共融物，這些液相對固相具有潤濕作用，相界面的表面張力使得固相粒子相互靠近并填充氣孔，從而促進燒結。
[0031]所述燒結添加劑為變價氧化物，選用三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦，優(yōu)選為三氧化二鐵。由于其晶格常數(shù)與氧化鋁接近，通常能與氧化鋁形成固溶體。此類氧化物的加入還可大大改善成品繞包帶的熱空氣老化性能。
[0032]所述交聯(lián)劑，與現(xiàn)有技術相同?？蛇x用甲基三甲氧基硅烷(MeSi (0Me)3)、甲基三乙氧基硅烷(MeSi (OEt) 3)或三官能烷氧基硅烷(RSi (ORl) 3)。優(yōu)選三官能烷氧基硅烷，含其可水解基團，是脫醇型單組分室溫硫化硅橡膠的交聯(lián)劑。
[0033]所述催化劑，與現(xiàn)有技術相同，起催化作用，加速反應。可采用辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或二有機錫雙(β_ 二酮酯)。優(yōu)選二有機錫雙，其對銅、鋁等金屬不會產(chǎn)生腐蝕，也沒有一般有機錫化合物的臭味，可以改善成品繞包帶的貯存穩(wěn)定性、不變色，并可改善粘接性。
[0034]交聯(lián)劑在催化劑的引發(fā)下與107膠的S1-OH基發(fā)生縮合反應，從而導致硅橡膠的固化交聯(lián)，形成三維網(wǎng)絡結構，成彈性體。固化交聯(lián)反應在室溫下即可發(fā)生。脫醇型交聯(lián)劑對銅導體材料無腐蝕性。
[0035]所述脂肪醇聚氧乙烯醚，有極好的附著力，干燥快，耐磨性強，并有很好的抗化學性及耐水性，對導電炭黑和沸石起到強力的勻染性、緩染性、滲透性、擴散性，能夠幫助導電炭黑和沸石滲透到纖維帶中，能與導電炭黑和沸石分子發(fā)生聚集，因而降低了導電炭黑和沸石的上染速度，使導電炭黑和沸石逐漸向纖維帶轉移，從而達到勻染目的。[0036]所述水為日常用水，優(yōu)選工業(yè)去離子水，重量配比為按其他物料百分比添加后的余量。
[0037]上述這些實施方式僅用于說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于它由下述組分及重量份的物料制成:α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷:25_35wt%聚丙烯酸酯乳液:18-25wt%氣相法白炭黑:6-10wt%氧化招:6-10wt%燒結添加劑:0.5-2wt%交聯(lián)劑:l-2wt%催化劑:0.1-0.2wt%脂肪醇聚氧乙烯醚:5-8wt%水:余量。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述聚丙烯酸酯乳液為有機硅或有機氟改性的聚丙烯酸酯乳液。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述氧化鋁為電工填料氧化鋁或電子陶瓷用氧化鋁。
4.根據(jù)權利要求3 所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述電子陶瓷用氧化鋁為三氧化二鋁含量大于99.7%的電子陶瓷用氧化鋁。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述氧化招為超細氧化招。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述燒結添加劑為三氧化二鐵、二氧化錳、三氧化二鉻或二氧化鈦。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述交聯(lián)劑為甲基二甲氧基硅烷或甲基二乙氧基硅烷。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述交聯(lián)劑為二官能烷氧基硅烷。
9.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述催化劑為二有機錫雙、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于加工電線電纜耐火繞包帶的染料，其特征在于:所述水為工業(yè)去離子水。
【文檔編號】H01B7/29GK103602071SQ201310620253
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】陳曉軍, 夏亞芳, 劉軍, 韓俊杰, 吳麗芳 申請人:無錫江南電纜有限公司