本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種阻燃耐火電力電纜。

背景技術(shù)：

電線電纜行業(yè)是中國僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)，產(chǎn)品品種滿足率和國內(nèi)市場占有率均超過90%。在世界范圍內(nèi)，中國電線電纜總產(chǎn)值已超過美國，成為世界上第一大電線電纜生產(chǎn)國。伴隨著中國電線電纜行業(yè)高速發(fā)展，新增企業(yè)數(shù)量不斷上升，行業(yè)整體技術(shù)水平得到大幅提高。中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長，為線纜產(chǎn)品提供了巨大的市場空間，中國市場強(qiáng)烈的誘惑力，使得世界都把目光聚焦于中國市場，在改革開放短短的幾十年，中國線纜制造業(yè)所形成的龐大生產(chǎn)能力讓世界刮目相看。隨著中國電力工業(yè)、數(shù)據(jù)通信業(yè)、城市軌道交通業(yè)、汽車業(yè)以及造船等行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對電線電纜的需求也將迅速增長，未來電線電纜業(yè)還有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

耐高溫硅橡膠電纜采用硅橡膠作絕緣或護(hù)套材料，由于硅橡膠本身具有耐高溫、耐寒、柔軟、耐磨、防腐等特性，因此該電纜高溫環(huán)境下電氣性能穩(wěn)定，抗老化性能好，使用壽命長。但他也有缺點(diǎn)：常溫下抗拉強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性比天然橡膠和其他合成橡膠低得多，耐酸堿性差，而且價格昂貴，加工工藝性能差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電纜的技術(shù)缺陷，提供一種具有優(yōu)異的耐熱輻射、耐寒、耐油、耐酸堿及腐蝕性氣體、防水、不燃燒、抗老化、抗電磁干擾等特性，特別是還擁有良好的機(jī)械性能，突出的拉伸強(qiáng)度的阻燃耐火電力電纜。

本發(fā)明的阻燃耐火電力電纜，包括線芯，包裹所述線芯的填充層，繞包在所述填充層外的成纜繞包層，擠包在所述成纜繞包層外的內(nèi)護(hù)套，擠包在所述內(nèi)護(hù)套外的鋁護(hù)套，擠包在所述鋁護(hù)套外的外護(hù)套；所述線芯由導(dǎo)體，繞包在所述導(dǎo)體外的繞包層，擠包在所述繞包層外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的屏蔽層組成。

作為優(yōu)化，該阻燃耐火電力電纜，所述線芯由絞合鍍錫銅絲導(dǎo)體，繞包在所述絞合鍍錫銅絲導(dǎo)體外的PET繞包帶繞包層，擠包在所述PET繞包帶繞包層外的橡膠絕緣層，繞包在所述橡膠絕緣層外的鋁塑復(fù)合帶屏蔽層組成。

作為優(yōu)化，該阻燃耐火電力電纜，包括線芯，包裹所述線芯的聚丙烯網(wǎng)帶填充層，繞包在所述聚丙烯網(wǎng)帶填充層外的無紡布成纜繞包層，擠包在所述無紡布成纜繞包層外的橡膠內(nèi)護(hù)套，擠包在所述橡膠內(nèi)護(hù)套外的皺紋鋁護(hù)套，擠包在所述皺紋鋁護(hù)套外的橡膠外護(hù)套。

作為優(yōu)化，該阻燃耐火電力電纜，所述橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套均由以下組分制成：甲基乙烯基硅橡膠88～95份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25～28份、平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3～4份、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭2～3份、硬脂酸異十三酯4～5份、椰油胺聚氧乙烯醚1～1.5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1～1.5份、平均粒徑20um羥基磷灰石8～10份、平均粒徑10um白云石粉25～30份、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉30～35份、 癸二酸二異辛酯1～1.5份、環(huán)己六醇磷酸酯1.5～2份、肌醇六磷酸2～2.5份、L-抗壞血酸棕櫚酸酯0.8～1份。

本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3.5份、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭2.5份、硬脂酸異十三酯4.5份、椰油胺聚氧乙烯醚1.2份混合,用磁力攪拌機(jī)攪拌5分鐘，然后在60～70℃超聲處理30分鐘；

(2)將鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2份、平均粒徑20um羥基磷灰石9份、平均粒徑10um白云石粉28份、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉33份，混合均勻；

(3) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入甲基乙烯基硅橡膠90份、乙烯-醋酸乙烯共聚物26份，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1.3份、環(huán)己六醇磷酸酯1.8份繼續(xù)混煉2～3min；然后將密煉機(jī)降溫至82～86℃，加入步驟（2）中的混合物、肌醇六磷酸2.2份、L-抗壞血酸棕櫚酸酯0.9份繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為160～170℃。

本發(fā)明的阻燃耐火電力電纜，工作環(huán)境溫度：-65℃～﹢200℃；耐氣候性: UV；阻燃: 單根垂直燃燒(IEC60332-1)；耐日光測試：HD605/A1；耐火性能，符合GB12666.6-A類。在長期浸水及較大的水壓下，具有良好的電氣絕緣性能；橡膠材料拉伸強(qiáng)度12.9MPa,伸長率398%，撕裂強(qiáng)度29.2KN/m。

本發(fā)明的阻燃耐火電力電纜，采用了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及新型的橡膠材料，在具有優(yōu)異的耐熱輻射、耐寒、耐油、耐酸堿及腐蝕性氣體、不燃燒等特性的同時保持了良好的機(jī)械性能，突出的拉伸強(qiáng)度；尤其是具有突出的耐高溫、耐高寒、抗老化性能，使用壽命長，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾、抗雷擊及均勻電場，改善供電品質(zhì)的特性；可以廣泛用于冶金、電力、石化、電子、汽車制造等行業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：如圖1所示，阻燃耐火電力電纜，包括五條線芯，包裹線芯的聚丙烯網(wǎng)帶填充層5，繞包在聚丙烯網(wǎng)帶填充層5外的無紡布成纜繞包層6，擠包在無紡布成纜繞包層6外的橡膠內(nèi)護(hù)套7，擠包在橡膠內(nèi)護(hù)套7外的皺紋鋁護(hù)套8，擠包在皺紋鋁護(hù)套8外的橡膠外護(hù)套9。線芯由IEC 60228，5類絞合鍍錫銅絲導(dǎo)體1，繞包在絞合鍍錫銅絲導(dǎo)體1外的PET繞包帶繞包層2，擠包在PET繞包帶繞包層2外的橡膠絕緣層3，繞包在橡膠絕緣層3外的鋁塑復(fù)合帶屏蔽層4組成。

阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3.5千克、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭2.5千克、硬脂酸異十三酯4.5千克、椰油胺聚氧乙烯醚（AC-1203）1.2千克混合,用磁力攪拌機(jī)攪拌5分鐘，然后在60～70℃超聲處理30分鐘；

(2)將揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2千克、平均粒徑20um羥基磷灰石9千克、平均粒徑10um白云石粉28千克、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉33千克，混合均勻；

(3) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入傲優(yōu)新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡膠90千克、?？松梨冢珽VA樹脂，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物26千克，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1.3千克、環(huán)己六醇磷酸酯1.8千克繼續(xù)混煉2～3min；然后將密煉機(jī)降溫至82～86℃，加入步驟（2）中的混合物、肌醇六磷酸2.2千克、L-抗壞血酸棕櫚酸酯0.9千克繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、160℃、165℃、170℃、165℃。

本發(fā)明橡膠材料，采用獨(dú)特的配方，各組分之間協(xié)同作用突出；具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的耐熱耐油耐腐蝕性能和意想不到的阻燃性能和低溫脆化溫度，達(dá)到了采用其他組分和助劑組合難以達(dá)到的性能。該橡膠材料部分性能，拉伸強(qiáng)度12.9MPa,伸長率398%，撕裂強(qiáng)度29.2KN/m；熱空氣老化實(shí)驗(yàn)185℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：4.5%、斷裂伸長率變化率-4.1%；耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：8.1%、斷裂伸長率變化率-8.9%；耐1N草酸實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.7%、斷裂伸長率變化率-8.3%；耐1N NaOH實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.8%、斷裂伸長率變化率-8.2%；氧指數(shù)41%；100h紫外光照射后的沖擊保持率,91%；低溫脆化溫度,-65℃。相對于對比例1和對比例2，本實(shí)施例的橡膠材料技術(shù)效果突出。

實(shí)施例2：阻燃耐火電力電纜結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3千克、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭2千克、硬脂酸異十三酯4千克、椰油胺聚氧乙烯醚（AC-1203）1千克混合,用磁力攪拌機(jī)攪拌5分鐘，然后在60～70℃超聲處理30分鐘；

(2)將揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑1千克、平均粒徑20um羥基磷灰石8千克、平均粒徑10um白云石粉25千克、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉30千克，混合均勻；

(3) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入傲優(yōu)新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡膠88千克、?？松梨冢珽VA樹脂，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物25千克，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1千克、環(huán)己六醇磷酸酯1.5千克繼續(xù)混煉2～3min；然后將密煉機(jī)降溫至82～86℃，加入步驟（2）中的混合物、肌醇六磷酸2千克、L-抗壞血酸棕櫚酸酯0.8千克繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、160℃、165℃、170℃、165℃。本發(fā)明橡膠材料，采用獨(dú)特的配方，各組分之間協(xié)同作用突出；具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的耐熱耐油耐腐蝕性能和意想不到的阻燃性能和低溫脆化溫度，達(dá)到了采用其他組分和助劑組合難以達(dá)到的性能。該橡膠材料部分性能，拉伸強(qiáng)度12.8MPa,伸長率401%，撕裂強(qiáng)度29.3KN/m；熱空氣老化實(shí)驗(yàn)185℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：4.6%、斷裂伸長率變化率-4.2%；耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：8.1%、斷裂伸長率變化率-8.8%；耐1N草酸實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.8%、斷裂伸長率變化率-8.3%；耐1N NaOH實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.5%、斷裂伸長率變化率-8.2%；氧指數(shù)41%；100h紫外光照射后的沖擊保持率,91%；低溫脆化溫度,-65℃。

實(shí)施例3：阻燃耐火電力電纜結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1) 將平均粒徑40nm納米鋁酸鍶4千克、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭3千克、硬脂酸異十三酯5千克、椰油胺聚氧乙烯醚（AC-1203）1.5千克混合,用磁力攪拌機(jī)攪拌5分鐘，然后在60～70℃超聲處理30分鐘；

(2)將揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克、平均粒徑20um羥基磷灰石10千克、平均粒徑10um白云石粉30千克、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉35千克，混合均勻；

(3) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入傲優(yōu)新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡膠95千克、埃克森美孚，EVA樹脂，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物28千克，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1.5千克、環(huán)己六醇磷酸酯2千克繼續(xù)混煉2～3min；然后將密煉機(jī)降溫至82～86℃，加入步驟（2）中的混合物、肌醇六磷酸2.5千克、L-抗壞血酸棕櫚酸酯1千克繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、160℃、165℃、170℃、165℃。本發(fā)明橡膠材料，采用獨(dú)特的配方，各組分之間協(xié)同作用突出；具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的耐熱耐油耐腐蝕性能和意想不到的阻燃性能和低溫脆化溫度，達(dá)到了采用其他組分和助劑組合難以達(dá)到的性能。該橡膠材料部分性能，拉伸強(qiáng)度12.8MPa,伸長率397%，撕裂強(qiáng)度25.2KN/m；熱空氣老化實(shí)驗(yàn)185℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：4.7%、斷裂伸長率變化率-4.2%；耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：8.2%、斷裂伸長率變化率-8.7%；耐1N草酸實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.9%、斷裂伸長率變化率-8.1%；耐1N NaOH實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.4%、斷裂伸長率變化率-8.1%；氧指數(shù)41%；100h紫外光照射后的沖擊保持率,91%；低溫脆化溫度,-65℃。

對比例1：阻燃耐火電力電纜結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1) 將平均粒徑40nm納米鋁酸鍶4千克、平均粒徑50nm納米三氧化二鑭3千克、硬脂酸異十三酯5千克、椰油胺聚氧乙烯醚（AC-1203）1.5千克,揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克、平均粒徑20um羥基磷灰石10千克、平均粒徑10um白云石粉30千克、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉35千克，混合均勻；

(2) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入傲優(yōu)新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡膠95千克、埃克森美孚，EVA樹脂，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物28千克，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1.5千克、環(huán)己六醇磷酸酯2千克、肌醇六磷酸2.5千克、L-抗壞血酸棕櫚酸酯1千克繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（2）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、160℃、165℃、170℃、165℃。該橡膠材料，性能明顯低于實(shí)施例1、2、3的性能。該橡膠材料部分性能，拉伸強(qiáng)度9.8MPa,伸長率390%，撕裂強(qiáng)度26.3KN/m；熱空氣老化實(shí)驗(yàn)185℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：7.7%、斷裂伸長率變化率-8.2%；耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：9.2%、斷裂伸長率變化率-9.7%；耐1N草酸實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：8.2%、斷裂伸長率變化率-8.9%；耐1N NaOH實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：7.8%、斷裂伸長率變化率-8.7%；氧指數(shù)40%；100h紫外光照射后的沖擊保持率,86%；低溫脆化溫度,-61℃。

對比例2：阻燃耐火電力電纜結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，本發(fā)明阻燃耐火電力電纜的橡膠絕緣層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用橡膠均采用以下方法制成：

(1) 將平均粒徑50nm納米三氧化二鑭3千克、硬脂酸異十三酯5千克、椰油胺聚氧乙烯醚（AC-1203）1.5千克混合,用磁力攪拌機(jī)攪拌5分鐘，然后在60～70℃超聲處理30分鐘；

(2)將揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克、平均粒徑20um羥基磷灰石10千克、平均粒徑10um白云石粉30千克、平均粒徑2um超細(xì)硫酸鋇粉35千克，混合均勻；

(3) 將密煉機(jī)加熱至70～80℃，加入傲優(yōu)新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡膠95千克、?？松梨冢珽VA樹脂，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物28千克，混煉3～5min；然后將密煉機(jī)升溫至100～110℃，加入步驟（1）中的混合物、癸二酸二異辛酯1.5千克繼續(xù)混煉2～3min；然后將密煉機(jī)降溫至82～86℃，加入步驟（2）中的混合物繼續(xù)混煉4～5min；降溫至41℃～43℃出料；

(4)將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、160℃、165℃、170℃、165℃。該橡膠材料，性能明顯低于實(shí)施例1、2、3的性能。該橡膠材料部分性能，拉伸強(qiáng)度7.1MPa,伸長率367%，撕裂強(qiáng)度24.2KN/m；熱空氣老化實(shí)驗(yàn)185℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：7.9%、斷裂伸長率變化率-8.3%；耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：9.1%、斷裂伸長率變化率-9.6%；耐1N草酸實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：8.8%、斷裂伸長率變化率-9.2%；耐1N NaOH實(shí)驗(yàn)25℃×168天，拉伸強(qiáng)度變化率：8.6%、斷裂伸長率變化率-8.9%；氧指數(shù)37%；100h紫外光照射后的沖擊保持率,87%；低溫脆化溫度,-59℃。