一種柔性礦物絕緣電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的柔性礦物絕緣電纜包括，包括線芯，包裹線芯的復(fù)合填充層，繞包在復(fù)合填充層外的耐火層，擠包在耐火層外的外護(hù)套；線芯包括導(dǎo)體，擠包在導(dǎo)體外的絕緣層，繞包在絕緣層外的繞包層；繞包層由聚酰亞胺膠帶，涂覆在聚酰亞胺膠帶外的屏蔽涂層，繞包在屏蔽涂層外的單面金云母帶組成。復(fù)合填充層由電纜PP填充繩和云母粉組成；耐火層為單面金云母帶，外護(hù)套為乙烯?醋酸乙烯共聚物。本發(fā)明的柔性礦物絕緣電纜具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐高溫、耐低溫性能及優(yōu)異的耐火、環(huán)保、抗干擾性能，性價比較高。尤其是該電纜采用特殊的涂料屏蔽方式，具有優(yōu)異的電磁干擾、抗雷擊及均衡電位、改善供電品質(zhì)的特性，且具有極佳的彎曲性能。
【專利說明】
一種柔性礦物絕緣電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種柔性礦物絕緣電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]礦物絕緣電纜(Mineral Insulated Cable)簡稱MI電纜。目前按結(jié)構(gòu)特性可以分為剛性和柔性兩種。剛性礦物絕緣電纜是19世紀(jì)末瑞士工程師Arno Id Francois Bore I提出的設(shè)想，并于1896年獲得專利權(quán)，1934-1936年法、英投入生產(chǎn)以后發(fā)展很快。我國也于上世紀(jì)六十年代研制，開始用于軍事領(lǐng)域，80年代中期開始工業(yè)化生產(chǎn)，并逐步被建筑領(lǐng)域全面接受。柔性礦物絕緣防火電纜的發(fā)明大約是在上個世紀(jì)七十年代誕生于瑞士斯圖特電纜公司。本公司從2000年開始研究柔性礦物絕緣防火電纜，于2003年推出國內(nèi)最早、最新的柔性礦物絕緣防火電纜，2005年獲得國家專利。由于剛性礦物絕緣電纜在可靠性、生產(chǎn)及敷設(shè)方面的缺陷，在歐美發(fā)達(dá)國家中逐漸退市，柔性礦物絕緣防火電纜成為防火領(lǐng)域的主流電纜產(chǎn)品。柔性礦物絕緣防火電纜的組成，柔性礦物絕緣電纜是由銅絞線、礦物化合物絕緣、和礦物化合物護(hù)套所構(gòu)成。這種電纜具有不燃、無煙、無毒和耐火特性。
[0003]柔性礦物絕緣電纜的優(yōu)點，柔性礦物絕緣電纜的結(jié)構(gòu)采用柔性結(jié)構(gòu)，主要材料均采用礦物化合物，彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)硬、易燃燒、有毒等缺陷，它還具有一些其他電纜所不可能具有的優(yōu)點，如:耐火、載流量大、耐沖擊電壓、耐機(jī)械損傷、無鹵無毒、防爆、防水、耐腐蝕、壽命長、安全、耐過載、耐高溫、成本低等特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種柔性礦物絕緣電纜，以克服現(xiàn)有電纜的技術(shù)缺陷，提高電纜的耐火性能、環(huán)保性能，特別是具有優(yōu)異的電磁干擾、抗雷擊及均衡電位、改善供電品質(zhì)的特性，且具有極佳的彎曲性能。
[0005]本發(fā)明的柔性礦物絕緣電纜包括，包括線芯，包裹所述線芯的復(fù)合填充層，繞包在所述復(fù)合填充層外的耐火層，擠包在所述耐火層外的外護(hù)套;所述線芯包括導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的繞包層;所述繞包層由聚酰亞胺膠帶，涂覆在所述聚酰亞胺膠帶外的屏蔽涂層，繞包在所述屏蔽涂層外的單面金云母帶組成。
[0006]作為優(yōu)化，該柔性礦物絕緣電纜，所述線芯共有四條，所述線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體，擠包在所述軟銅絲絞合導(dǎo)體外的中密度聚乙烯，繞包在所述中密度聚乙烯絕緣層外的繞包層;所述繞包層由聚酰亞胺膠帶，涂覆在所述聚酰亞胺膠帶外的屏蔽涂層，繞包在所述屏蔽涂層外的單面金云母帶組成。
[0007]作為優(yōu)化，該柔性礦物絕緣電纜，所述復(fù)合填充層由電纜PP填充繩和云母粉組成；所述耐火層為單面金云母帶，所述外護(hù)套為乙烯-醋酸乙烯共聚物。
[0008]作為優(yōu)化，該柔性礦物絕緣電纜，所述屏蔽涂層由以下重量份數(shù)的原料制成，水性丙烯酸樹脂50份、丙烯酸改性醇酸樹脂28份、活性填料58份、丙二醇丁醚5.3份、沒食子酸丙酯4.4份、十六烷基三甲氧基硅烷3.2份、屏蔽填料18份、仲辛基酚聚氧乙烯醚1.2份、檸檬酸三乙酯3.3份、二乙二醇單丁醚8份。
[0009]作為優(yōu)化，該柔性礦物絕緣電纜，所述活性填料由平均粒徑20μπι輕基磷灰石23份、平均粒徑14μπι 二氧化硅19份、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣16份組成;所述屏蔽填料由平均粒徑2.7μηι亞氧化鈦11份、平均粒徑40nm納米鐵酸鈷3.5份、平均粒徑40nm納米氧化祕3.5份組成。
[0010]I)取平均粒徑20μπι羥基磷灰石23克、平均粒徑14μπι 二氧化硅19克、平均粒徑20μ??輕質(zhì)碳酸鈣16克、丙二醇丁醚5.3克、沒食子酸丙酯4.4克、南京全?；び邢薰?QX-1613)十六烷基三甲氧基硅烷3.2克，在80?85°C條件下以600?800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40分鐘；
2)取湘潭市科萊材料有限公司平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦11克、平均粒徑40nm納米鐵酸鈷3.5克、平均粒徑40nm納米氧化鉍3.5克、仲辛基酚聚氧乙烯醚1.2克、檸檬酸三乙酯3.3克、二乙二醇單丁醚8克，在90?95°C條件下以900?1000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌25分鐘；
3)取上海風(fēng)標(biāo)化學(xué)科技有限公司FB9788水性丙烯酸樹脂50克、濟(jì)寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂28克，在40?55°C條件下以400?500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌10分鐘;然后加入步驟I)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘，然后加入步驟2)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘即制成屏蔽涂料。將該屏蔽涂料涂覆在繞包層的聚酰亞胺膠帶和單面金云母帶之間，涂敷厚度為2?3mm，即成屏蔽涂層。
[0011]本發(fā)明的柔性礦物絕緣電纜具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐高溫、耐低溫性能及優(yōu)異的耐火、環(huán)保、抗干擾性能，性價比較高。電纜材料在燃燒時無鹵、無重金屬、綠色環(huán)保，對人體、環(huán)境不產(chǎn)生影響。尤其是該電纜采用特殊的涂料屏蔽方式，具有十分突出的抗電磁干擾、抗雷擊及均衡電位、改善供電品質(zhì)的特性，且具有極佳的彎曲性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明柔性礦物絕緣電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下通過具體實施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]實施例1:如圖1所示，柔性礦物絕緣電纜，包括四條線芯，線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體I，擠包在軟銅絲絞合導(dǎo)體外的美國陶氏DOW DHDA-8864BK中密度聚乙烯(MDPE)絕緣層2，繞包在中密度聚乙烯絕緣層2外的繞包層;繞包層由聚酰亞胺膠帶3，涂覆在聚酰亞胺膠帶3外的屏蔽涂層4，繞包在屏蔽涂層4外的單面金云母帶5組成。包裹線芯的復(fù)合填充層6，復(fù)合填充層6由電纜PP填充繩7和400目的云母粉組成。繞包在復(fù)合填充層6外的單面金云母帶耐火層8，擠包在所述耐火層8外的韓國韓華/1826乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)外護(hù)套9。屏蔽涂層通過以下步驟制成，
1)取平均粒徑20讓羥基磷灰石23克、平均粒徑14μπι二氧化硅19克、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣16克、丙二醇丁醚5.3克、沒食子酸丙酯4.4克、南京全?；び邢薰?(》-1613)十六烷基三甲氧基硅烷3.2克，在80?85°C條件下以600?800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40分鐘；
2)取湘潭市科萊材料有限公司平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦11克、平均粒徑40nm納米鐵酸鈷3.5克、平均粒徑40nm納米氧化鉍3.5克、仲辛基酚聚氧乙烯醚1.2克、檸檬酸三乙酯3.3克、二乙二醇單丁醚8克，在90?95°C條件下以900?1000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌25分鐘；
3)取上海風(fēng)標(biāo)化學(xué)科技有限公司FB9788水性丙烯酸樹脂50克、濟(jì)寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂28克，在40?55°C條件下以400?500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌10分鐘;然后加入步驟I)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘，然后加入步驟2)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘即制成屏蔽涂料。將該屏蔽涂料涂覆在繞包層的聚酰亞胺膠帶和單面金云母帶之間，涂敷厚度為2?3mm，即成屏蔽涂層。該屏蔽涂料，采用特殊優(yōu)化配方，其屏蔽性能和耐高低溫性能，達(dá)到了單一填料或者其他填料和采用其他助劑的情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到突出技術(shù)效果。
[0015]該屏蔽涂料，采用SJ20524材料屏蔽效能的測試方法測試屏蔽性能258dB(30MHz?1.5GHz)；采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ2573的劃格法測試附著力> I級。采用GBJ150.3高溫儲存實驗，GBJl 50.4低溫儲存實驗，測試溫度范圍-55 °C?150 °C >40分鐘，本實施例電纜，抗干擾能力:具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等性能；燃燒性能:耐火電纜能經(jīng)受GB12666.6(IEC331)規(guī)定的耐火特性試驗;導(dǎo)體電阻:符合GB3956 ；耐壓性能:經(jīng)受5min的3.5kV工頻電壓試驗;彎曲耐久:按照IEC60227-2電氣用品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彎曲次數(shù)1000萬次以上。
[0016]實施例2:如圖1所示，柔性礦物絕緣電纜，包括四條線芯，線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體I，擠包在軟銅絲絞合導(dǎo)體外的美國陶氏DOW DHDA-8864BK中密度聚乙烯(MDPE)絕緣層2，繞包在中密度聚乙烯絕緣層2外的繞包層;繞包層由聚酰亞胺膠帶3，涂覆在聚酰亞胺膠帶3外的屏蔽涂層4，繞包在屏蔽涂層4外的單面金云母帶5組成。包裹線芯的復(fù)合填充層6，復(fù)合填充層6由電纜PP填充繩7和400目的云母粉組成。繞包在復(fù)合填充層6外的單面金云母帶耐火層8，擠包在所述耐火層8外的韓國韓華/1826乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)外護(hù)套9。屏蔽涂層通過以下步驟制成，
1)取平均粒徑20μπι羥基磷灰石22克、平均粒徑14μπι二氧化硅18克、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣15克、丙二醇丁醚5克、沒食子酸丙酯4克、南京全?；び邢薰?QX-1613)十六烷基三甲氧基硅烷3克，在80?85°C條件下以600?800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40分鐘；
2)取湘潭市科萊材料有限公司平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦10克、平均粒徑40nm納米鐵酸鈷3克、平均粒徑40nm納米氧化鉍3克、仲辛基酚聚氧乙烯醚(S0PE-7H克、檸檬酸三乙酯3克、二乙二醇單丁醚7克，在90?95°C條件下以900?1000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌25分鐘；
3)取上海風(fēng)標(biāo)化學(xué)科技有限公司FB9788水性丙烯酸樹脂46克、濟(jì)寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂26克，在40?55°C條件下以400?500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌10分鐘;然后加入步驟I)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘，然后加入步驟2)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘即制成屏蔽涂料。將該屏蔽涂料涂覆在繞包層的聚酰亞胺膠帶和單面金云母帶之間，涂敷厚度為2?3mm，即成屏蔽涂層。該屏蔽涂料，采用SJ20524材料屏蔽效能的測試方法測試屏蔽性能2 58dB(30MHz?1.5GHz);采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ2573的劃格法測試附著力>1級。采用GBJ150.3高溫儲存實驗，GBJ150.4低溫儲存實驗，測試溫度范圍_55°C?150°C>40分鐘。達(dá)到了單一填料和采用其他助劑的情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到效果。
[0017]本實施例電纜，抗干擾能力:具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等性能;燃燒性能:耐火電纜能經(jīng)受GB12666.6(IEC331)規(guī)定的耐火特性試驗；導(dǎo)體電阻:符合GB3956;耐壓性能:經(jīng)受5min的3.5kV工頻電壓試驗；彎曲耐久:按照IEC60227-2電氣用品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彎曲次數(shù)1000萬次以上。
[0018]實施例3:如圖1所示，柔性礦物絕緣電纜，包括四條線芯，線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體I，擠包在軟銅絲絞合導(dǎo)體外的美國陶氏DOW DHDA-8864BK中密度聚乙烯(MDPE)絕緣層2，繞包在中密度聚乙烯絕緣層2外的繞包層;繞包層由聚酰亞胺膠帶3，涂覆在聚酰亞胺膠帶3外的屏蔽涂層4，繞包在屏蔽涂層4外的單面金云母帶5組成。包裹線芯的復(fù)合填充層6，復(fù)合填充層6由電纜PP填充繩7和400目的云母粉組成。繞包在復(fù)合填充層6外的單面金云母帶耐火層8，擠包在所述耐火層8外的韓國韓華/1826乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)外護(hù)套9。屏蔽涂層通過以下步驟制成，
1)取平均粒徑20讓羥基磷灰石25克、平均粒徑14μπι二氧化硅22克、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣18克、丙二醇丁醚6克、沒食子酸丙酯5克、南京全?；び邢薰?QX-1613)十六烷基三甲氧基硅烷4克，在80?85°C條件下以600?800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40分鐘；
2)取湘潭市科萊材料有限公司平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦12克、平均粒徑40nm納米鐵酸鈷4克、平均粒徑40nm納米氧化鉍4克、仲辛基酚聚氧乙烯醚(S0PE-7H.5克、檸檬酸三乙酯4克、二乙二醇單丁醚9克，在90?95°C條件下以900?1000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌25分鐘；
3)取上海風(fēng)標(biāo)化學(xué)科技有限公司FB9788水性丙烯酸樹脂55克、濟(jì)寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂32克，在40?55°C條件下以400?500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌10分鐘;然后加入步驟I)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘，然后加入步驟2)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘即制成屏蔽涂料。將該屏蔽涂料涂覆在繞包層的聚酰亞胺膠帶和單面金云母帶之間，涂敷厚度為2?3mm，即成屏蔽涂層。該屏蔽涂料，采用SJ20524材料屏蔽效能的測試方法測試屏蔽性能2 58dB(30MHz?1.5GHz);采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ2573的劃格法測試附著力>1級。采用GBJ150.3高溫儲存實驗，GBJ150.4低溫儲存實驗，測試溫度范圍_55°C?150°C>40分鐘。達(dá)到了單一填料和采用其他助劑的情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到效果。
[0019]本實施例電纜，抗干擾能力:具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等性能;燃燒性能:耐火電纜能經(jīng)受GB12666.6(IEC331)規(guī)定的耐火特性試驗；導(dǎo)體電阻:符合GB3956;耐壓性能:經(jīng)受5min的3.5kV工頻電壓試驗；彎曲耐久:按照IEC60227-2電氣用品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彎曲次數(shù)1000萬次以上。
[0020]對比例1:如圖1所示，柔性礦物絕緣電纜，包括四條線芯，線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體I，擠包在軟銅絲絞合導(dǎo)體外的美國陶氏DOW DHDA-8864BK中密度聚乙烯(MDPE)絕緣層2，繞包在中密度聚乙烯絕緣層2外的繞包層;繞包層由聚酰亞胺膠帶3，涂覆在聚酰亞胺膠帶3外的屏蔽涂層4，繞包在屏蔽涂層4外的單面金云母帶5組成。包裹線芯的復(fù)合填充層6，復(fù)合填充層6由電纜PP填充繩7和400目的云母粉組成。繞包在復(fù)合填充層6外的單面金云母帶耐火層8，擠包在所述耐火層8外的韓國韓華/1826乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)外護(hù)套9。屏蔽涂層通過以下步驟制成，
1)取平均粒徑14μπι二氧化硅22克、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣18克、丙二醇丁醚6克、南京全?；び邢薰?QX-1613)十六烷基三甲氧基硅烷4克，在80?85°C條件下以600?800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌40分鐘；
2)取湘潭市科萊材料有限公司平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦12克、仲辛基酚聚氧乙烯醚(S0PE-7)1.5克、二乙二醇單丁醚9克，在90?95°C條件下以900?1000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌25分鐘；
3)取上海風(fēng)標(biāo)化學(xué)科技有限公司FB9788水性丙烯酸樹脂55克、濟(jì)寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂32克，在40?55°C條件下以400?500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌10分鐘;然后加入步驟I)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘，然后加入步驟2)中的混合物以500?600轉(zhuǎn)/min的速度攪拌15分鐘即制成屏蔽涂料。
[0021]將該屏蔽涂料涂覆在繞包層的聚酰亞胺膠帶和單面金云母帶之間，涂敷厚度為2?3mm，即成屏蔽涂層。該屏蔽涂料，采用SJ20524材料屏蔽效能的測試方法測試屏蔽性能248dB(30MHz?1.56取)；采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)312573的劃格法測試附著力>1級。采用681150.3高溫儲存實驗，GBJ150.4低溫儲存實驗，測試溫度范圍-55°C?150°C>40分鐘。本實施例電纜，抗干擾能力:具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等性能；燃燒性能:耐火電纜能經(jīng)受GB12666.6(IEC331)規(guī)定的耐火特性試驗；導(dǎo)體電阻:符合GB3956 ；耐壓性能:經(jīng)受5min的3.5kV工頻電壓試驗;彎曲耐久:按照IEC60227-2電氣用品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彎曲次數(shù)800萬次以上。
【主權(quán)項】
1.一種柔性礦物絕緣電纜，其特征在于:包括線芯，包裹所述線芯的復(fù)合填充層，繞包在所述復(fù)合填充層外的耐火層，擠包在所述耐火層外的外護(hù)套;所述線芯包括導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的繞包層;所述繞包層由聚酰亞胺膠帶，涂覆在所述聚酰亞胺膠帶外的屏蔽涂層，繞包在所述屏蔽涂層外的單面金云母帶組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物絕緣電纜，其特征在于所述線芯共有四條，所述線芯包括軟銅絲絞合導(dǎo)體，擠包在所述軟銅絲絞合導(dǎo)體外的中密度聚乙烯，繞包在所述中密度聚乙烯絕緣層外的繞包層;所述繞包層由聚酰亞胺膠帶，涂覆在所述聚酰亞胺膠帶外的屏蔽涂層，繞包在所述屏蔽涂層外的單面金云母帶組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物絕緣電纜，其特征在于所述復(fù)合填充層由電纜PP填充繩和云母粉組成;所述耐火層為單面金云母帶，所述外護(hù)套為乙烯-醋酸乙烯共聚物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物絕緣電纜，其特征在于所述屏蔽涂層由以下重量份數(shù)的原料制成，水性丙烯酸樹脂50份、丙烯酸改性醇酸樹脂28份、活性填料58份、丙二醇丁醚5.3份、沒食子酸丙酯4.4份、十六烷基三甲氧基硅烷3.2份、屏蔽填料18份、仲辛基酚聚氧乙烯醚1.2份、檸檬酸三乙酯3.3份、二乙二醇單丁醚8份。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性礦物絕緣電纜，其特征在于所述活性填料由平均粒徑20μm羥基磷灰石23份、平均粒徑14μπι 二氧化硅19份、平均粒徑20μπι輕質(zhì)碳酸鈣16份組成;所述屏蔽填料由平均粒徑2.7μπι亞氧化鈦11份、平均粒徑4011!11納米鐵酸鈷3.5份、平均粒徑40nm納米氧化鉍3.5份組成。
【文檔編號】H01B9/02GK105845221SQ201610435320
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】張秀麗
【申請人】張秀麗