[发明专利]不燃烧电缆

说明书

本发明公开了一种采用塑料绝缘材料的不燃烧电缆。在制备绝缘材料的组合物中主要含有聚四氟乙烯和氧化锑，及生产这种产品的方法。

目前，国内外市场上电缆电气绝缘性能符合450/750V电线电缆要求的各种阻燃及耐火电缆。无论它们各自在哪方面有其明显的优势，但只就其燃烧性和延燃性来讲，它们虽然对明火有一定的耐燃及阻燃性，但仍可燃烧仍有延燃性（根据IEEE383标准成束燃烧试验数据及IDCEA-19-81标准绝缘线芯垂直燃烧试验数据），因此也就不能安全有效地防止由于电缆燃烧、延燃引起的火灾。另外，传统上对电缆阻燃及耐火特征的改进通常只是考虑绝缘材料的组成或电缆结构的改变而很少考虑电缆产生工艺的改变如增加某个处理过程对电缆阻燃及耐火特征的改变所产生的影响。

本发明的目的旨在根据上述问题对现有的阻燃电缆、耐火电缆及其产生方法进行改进，以得到一种不燃烧不延燃、耐火特征更好更安全可靠的不燃烧电缆，以满足现代化工业安全生产的需要。

本发明的一个内容是不燃烧电缆。在缆芯由带绝缘层的单根导体或用填料拧在一起并由外皮包裹的数根导体组成的电缆中，绝缘层和（或）填料及外皮是由一种不燃烧组合物制成的，这种组合物的组份（重量百分比）为聚四氟乙稀76.0～84.0%;氧化锑7.0～13.0%;硼酸锌5.0～7.0%;防老剂D2.5～3.5%;氧化锌0.8～1.2%。

本发明的另一个内容是不燃烧电缆的生产方法。在完成传统的生产工艺过程如用挤出机形成绝缘层和（或）外皮，或再由编织机和涂漆机给电缆覆盖编织护层和涂料层后将电缆放入烧结炉内进行烧结，并控制其烧结温度和时间。

与现有技术相比，由于本发明采用了包含聚四氟乙稀等成分的不燃烧组合物制成的绝缘层和（或）外皮，并对按传统方法生产出的电缆进行烧结，从而使电缆具有遇明火不燃烧、不延燃、耐火特性特别好之特性，克服了以往各种阻燃及耐火电缆仍可燃烧仍有延燃性的缺陷，大大提高了电缆使用的安全性。

附图为本发明不燃烧电缆三芯电缆横截面。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明：图中标号1表示电导体，其外部全由一层通过常规挤压制成的绝缘层2包裹着，绝缘层2外部全由一层编织护层（如中碱玻璃丝）3包裹着，编织护层3外部全由一层涂料（如有机硅漆）4包裹着，形成子芯线5。绝缘层2由一种不燃烧组合物制成，这种组合物的组分（按重量百分比）为聚四氟乙稀80.0%;氧化锑10.0%;硼酸锌6.0%;防老剂D33.0%;氧化锌1.0%。将粉末状的上述各组分在常温下均匀混合后由挤出机制成绝缘层2。

按照上述方法制成的三条子芯线拧在一起与填料6组成芯线7。芯线7的外面是外皮8，它同绝缘层2一样由上述不燃烧组合物通过常规挤压方法制成。外皮8外部全由一层编织护层9和一层涂料层10包裹着。如填料6选用上述不燃烧组合物制成，则填料6和外皮8是同时制成的一体。

对本发明的上述实施例，传统的生产工艺是：三根单芯电缆→成缆机（成缆）→挤出机（形成外皮绝缘层）→水槽（水冷）→编织机（编织护层）→涂漆机（形成涂料层）→烘干室（烘干）。本发明提出的新的生产方法是将烘干室烘干工艺过程改为用烧结炉进行烧结，烧结后自然冷却。烧结炉为普通型即可，烧结温度在800℃～900℃之间，烧结时间在60～90分钟之间。温度及时间随绝缘层厚度增加而应有所增加，如2～2.5mm²电缆，绝缘厚度0.5mm，烧结温度840℃，烧结时间80分钟;0.5mm²电缆，绝缘厚度0.3mm，烧结温度820℃，烧结时间60分钟。根据电缆阻燃及耐火特性国际标准对本发明的上述两例所做的实验得出同一组数据（见附表），参照该数据以显示本发明（不燃烧电缆）不燃烧不延燃、耐高温之特性。通常当温度超过900℃时，编织护层及涂漆层都易受到损害，导电线芯（通常为铝线）也会因出现二次软化而使其特性减弱（如抗拉强度减小）。如温度达到1000℃左右时，不燃烧组合物还会出现碳化，但如果烧结温度达不到800℃或烧结时间不够长的话，绝缘层绝缘耐火特性会明显下降，表中出现非“0”数字，即不会出现不燃烧、不延燃之特性，耐火特性也会减弱。

当采用挤出机将上述不燃烧组合物形成电缆绝缘层和（或）外皮时，将该组合物在挤出机中的加热温度控制在350℃～410℃之间更利于该组合物的塑化成型，可使绝缘层均匀，密实、牢固地附着在缆芯表面。