CN102418812A

CN102418812A - 电缆孔洞封堵用密封塞及其生产方法

Info

Publication number: CN102418812A
Application number: CN2010102946857A
Authority: CN
Inventors: 蔡潮琦; 孔祥伟; 周鸣
Original assignee: Shanghai Municipal Electric Power Co
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Shanghai Municipal Electric Power Co
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: CN102418812B

Abstract

本发明涉及一种电缆孔洞封堵用密封塞及其生产方法，该密封塞由不同粒径的软木粒、胶粘剂、阻燃剂和防腐剂等组分组成，经打碎—分选—压坯—固化—切坯—成型—包装等工艺流程生产得到。该密封塞燃烧速率28.7mm/min，达到UL94标准的HB阻燃等级。

Description

电缆孔洞封堵用密封塞及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种电缆孔洞封堵用阻火模块及其生产方法，尤其涉及一种具有良好阻燃、防火效果的密封塞及其生产方法。

背景技术

电缆是电能传输和信息传递的重要载体，主要作用是传输能量和信号；其中，传输能量由110V~220V各种电压等级的交直流电力电缆实现，目前变电站广泛应用的电缆铺设方式有穿管敷设、槽盒覆盖敷设、电缆沟敷设、层架支持敷设和隧道敷设等。但是由于电缆安全运行的监控措施比较单一，对电缆发生火灾等事故或者电缆运行中的不安全隐患不能做到及时有效的检测和控制，变电站的安全运行受到严重的影响。建国以来，电缆失火而造成重特大经济损失的事故案例数不胜数，因此，电缆的防火阻燃非常重要。

当电缆穿过竖井、墙壁、楼板或进入电气盘、柜时，势必留下一定空间的开孔或孔洞，一旦电缆外的绝缘层出现老化，或者因使用电压过高，都有可能引起燃烧，所用必须用防火堵料密实封堵。因此GB50229-1996要求，在上述开孔或孔洞处，必须实施阻火分隔。

对于较大的电缆贯穿孔洞，如电缆贯穿楼板处等，采用防火堵料封堵时，需要用耐火材料加工成具有一定强度的封堵材料，以保证封堵后牢固，并便于更换电缆时拆装；同时还可以封堵密实使孔洞无空隙，以有效地防止烟、火泄露。其中，阻火包是常用的封堵材料，并已经逐步推广到电信、电力、冶金和民用建筑等行业，但随着使用的推广，阻火包在耐潮湿、防鼠咬以及外观等各方面存在的不足也逐渐显露出来。

阻火模块是一种很好的替代材料，目前的阻火模块大多由蛭石和粘合剂组成，如专利ZL200610114013.7公开以一种阻火模块，由生蛭石、熟蛭石、石墨以及胶粘剂制成，但是蛭石密度大，大量使用必然增加承重负担，而且，也不便于运输和加工，加工成本比较高。

发明内容

本发明提供了一种电缆孔洞封堵用密封塞及其生产方法，加入阻燃剂、防火剂和防腐剂，使所生产的密封塞燃烧速率低，还具有良好的防腐效果，使用有效期长；同时密度小，运输方便，而且加工成本低。

本发明提供了一种电缆孔洞封堵用密封塞，所述密封塞为长方体形状，其材质组成包括：软木粒、胶粘剂、阻燃剂和防腐剂。

其中，所述胶粘剂可以使用聚氨酯胶粘剂，并优选为由聚醚多元醇和多异氰酸酯）混合反应制备。

其中，所述防腐剂可以使用苯甲酸或苯甲酸盐。

其中，所述阻燃剂可以是卤系阻燃剂（如氯化石蜡等）与三氧化二锑组成的阻燃体系；同时还可以包括磷酸酯类防火涂料，如无卤磷酸酯PX-60和PX-200等等。

根据所述密封塞的一种优选实施方式，其中，各组分重量配比如下：

小于14目规格的软木粒：	11000重量份
		大于等于14目规格的软木粒：	5000重量份
三氧化二锑：	250重量份
		卤系阻燃剂：	100重量份
防腐剂：	1000重量份
		磷酸酯类防火涂料：	1000重量份
聚醚多元醇和多异氰酸酯：	3000重量份

其中，聚醚多元醇优选为GE-220；多异氰酸酯优选为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50。

本发明提供了一种上述电缆孔洞封堵用密封塞的生产方法，其步骤如下：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选；

步骤2：将软木粒、阻燃剂、防腐剂、防火剂和胶粘剂混合均匀；然后压坯；

步骤3：压坯后，加热进行固化；

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

本发明提供了另一种所述电缆孔洞封堵用密封塞的生产方法，将聚醚多元醇和多异氰酸酯与其他组分混合均匀，然后进行加热固化，在加热固化过程中聚醚多元醇和多异氰酸酯反应生产聚氨酯胶粘剂；所用各组分重量配比如下：

所述密封塞生产步骤如下：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选；

步骤2：将所述软木粒、阻燃剂、防腐剂、防火剂、聚醚多元醇和多异氰酸酯混合均匀；然后压坯；

步骤3：压坯后，加热进行固化；

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

根据上述两种生产方法，所述步骤3中，固化温度优选为120℃，固化时间优选为6小时。

本发明提供的密封塞，属于一种阻火模块，其基体组成为软木粒，软木粒是由橡树皮经过粉碎、锥磨和风选而成，是一种天然无害物质。由于软木粒主要成分软木纤维是由充满空气的死细胞组成，因此受到外力压力时，细胞收缩，一旦外力失去，细胞会恢复原状，因此有着较好的弹性，用于封堵电缆孔洞时，能够填充密实，不会留下缝隙；同时采用不同粒径的软木粒，可以进一步将密封塞中的空隙填充。这样可以排除孔洞内的空气，从而达到阻燃效果。而且软木粒密度小，易于运输和加工。由于软木粒是一种天然生物材料，因此没有环境污染，同时加工也非常方便，加工成本低。

氯化石蜡（chlorinated paraffin）是一种卤系阻燃剂，卤系阻燃剂在热解过程中能够分解出X· 以及HX，其中，X· 能够捕获传递燃烧的自由基，而HX能够稀释可燃物裂解时产生的可燃气体，从而达到阻燃效果；而且卤系阻燃剂具有较好的亲和力，容易均匀分散在阻燃材料中；三氧化二锑（antimony trioxide，Sb₂O₃）是一种可以独自起到阻燃作用的无机阻燃剂，同时可以与其他有机阻燃剂协同阻燃，以提高阻燃效率；磷酸酯类阻燃剂具有良好的阻燃效果的同时，还可以很好的起到增塑效果，有利于生产。

聚氨酯胶粘剂是一种分子链中含有氨基甲酸酯（-NHCOO-）或异氰酸酯（-NCO-）基团的高分子胶粘剂，由于-NCO-或-NHCOO-的存在，故聚氨酯胶粘剂表现出了很好的活性与极性，与软木粒和其他含活泼氢的基材有着良好的化学粘结力。同时，聚氨酯还可以提供较好的机械性能，从而保证了所制得的密封塞具有较高的强度。

本发明采用加入聚醚多元醇和多异氰酸酯在生产过程中反应生成聚氨酯，然后再固化成型的方式，实现了聚氨酯胶粘剂在密封塞中的胶黏作用，避免了直接加入聚氨酯可能导致的高粘度和过早固化，使得加工更为容易。

通过上述设计，本发明提供的电缆孔洞封堵用密封塞，燃烧速率低，有着良好的阻燃防火效果。并且本发明密封塞还具有良好的耐水、耐油性能，防腐性能好，使用有效期长，特别适合封堵大尺寸的空洞，可以很好的代替阻火包。

附图说明：

图1为本发明电缆孔洞封堵用密封塞的生产流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种电缆孔洞封堵用密封塞，属于一种阻火模块，其形状为长方体形；所述密封塞包括以下组分：软木粒、胶粘剂、阻燃剂和防腐剂。

其中，所述防腐剂优选为苯甲酸或苯甲酸盐（如苯甲酸钠）等；所述阻燃剂可以是卤系阻燃剂如氯化石蜡等，其与三氧化二锑组成的阻燃体系；同时还可以包括磷酸酯类防火涂料，如无卤磷酸酯PX-60和PX-200等等。

所述胶粘剂优选为聚氨酯胶粘剂，并优选为聚醚多元醇和多异氰酸酯混合反应制得，如聚醚多元醇GE-220和二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50反应制备。

所述软木粒优选为不同粒径的软木粒的混合。

以氯化石蜡、三氧化二锑、PX-60、GE-220、MDI-50为例，所述密封塞各成分配比如下：

小于14目规格的软木粒：	11000重量份
		大于等于14目规格的软木粒：	5000重量份
三氧化二锑：	250重量份
		氯化石蜡：	100重量份
苯甲酸：	1000重量份
		PX-60：	1000重量份
GE-220和MDI-50：	3000重量份

本发明还提供了所述密封塞的生产方法：

实施例1：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选。

根据需要，选择出合适粒径的软木粒，例如小于14目规格的软木粒11000g，大于等于14目规格的软木粒5000g。

步骤2：将软木粒、阻燃剂、防腐剂和胶粘剂混合均匀；然后压坯。

小于14目规格的软木粒：	11000g
		大于等于14目规格的软木粒：	5000g
三氧化二锑：	250g
		氯化石蜡：	100g
苯甲酸：	1000g
		PX-60：	1000g
聚氨酯胶粘剂：	3000g

将上述组分混合均匀，然后进行压坯。

步骤3：压坯后，加热进行固化。

固化时，温度选择120℃；固化时间选择6小时。

通过加热固化，胶粘剂将软木粒和其他各组分粘合成为一体。

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

实施例2：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选。

小于14目规格的软木粒：	11000g
		大于等于14目规格的软木粒：	5000g
三氧化二锑：	250g
		氯化石蜡：	100g
苯甲酸：	1000g
		PX-60：	1000g
GE-220和MDI-50：	3000g

将上述组分混合均匀，然后进行压坯。其中，GE-220和MDI-50混合反应制备可制备出聚氨酯胶粘剂。

步骤3：压坯后，加热进行固化。

固化时，温度选择120℃；固化时间选择6小时。

加热后，GE-220和MDI-50进行反应，合成聚氨酯胶粘剂，可以避免直接加入胶粘剂导致的高粘度和过早固化，易于加工。

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的试剂、设备、工艺方法等，应当理解为采取本领域已有的普通及常规试剂、设备、工艺方法等来予以实施。

通过上述方法制备出来的电缆孔洞封堵用密封塞，具有良好的阻燃效果，对其燃烧速率检测结果如下：

检测机构：华东理工大学化工机械研究所密封件产品质量监督测试中心（国际质量监督检测检疫总局密封件型式试验机构）

检验依据：ASTM D635

表1，燃烧速率检测报告

测试样品	普通软木树脂板	本发明产品	电缆表皮
				燃烧速率 mm/min	54.5	28.7	23.5

从表1中可以看出，本发明密封塞燃烧速率为28.7mm/min，接近于电缆表皮，可以达到UL94标准中的HB阻燃等级，具有良好的阻燃耐火性能。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种电缆孔洞封堵用密封塞，其特征在于，所述密封塞为长方体形状，其材质组成成分包括：软木粒、胶粘剂、阻燃剂和防腐剂。

2.根据权利要求1所述的密封塞，其特征在于，所述阻燃剂包括卤系阻燃剂和三氧化二锑组成的阻燃体系，以及磷酸酯类防火涂料。

3.根据权利要求1所述的密封塞，其特征在于，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。

4.根据权利要求3所述的密封塞，其特征在于，所述聚氨酯胶粘剂由聚醚多元醇和多异氰酸酯混合反应得到。

5.根据权利要求1所述的密封塞，其特征在于，所述防腐剂为苯甲酸或苯甲酸盐。

6.一种电缆孔洞封堵用密封塞，其特征在于，所述密封塞为长方体形状，其材质组成成分重量配比如下：

小于14目规格的软木粒：11000重量份，

大于等于14目规格的软木粒：5000重量份，

三氧化二锑：250重量份，

卤系阻燃剂：100重量份，

防腐剂：1000重量份，

磷酸酯类防火涂料：1000重量份，

聚醚多元醇和多异氰酸酯：3000重量份。

7. 一种如权利要求1所述的电缆孔洞封堵用密封塞的生产方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选；

步骤2：将软木粒、阻燃剂、防腐剂和胶粘剂混合均匀；然后压坯；

步骤3：压坯后，加热进行固化；

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

8.一种如权利要求1所述的电缆孔洞封堵用密封塞的生产方法，其特征在于，将聚醚多元醇和多异氰酸酯与其他组分混合均匀，然后进行加热固化，在加热固化过程中聚醚多元醇和多异氰酸酯反应生产聚氨酯胶粘剂；各组分重量配比如下：

小于14目规格的软木粒： 11000重量份

大于等于14目规格的软木粒：5000重量份，

三氧化二锑：250重量份，

卤系阻燃剂：100重量份，

防腐剂：1000重量份，

磷酸酯类防火涂料：1000重量份，

聚醚多元醇和多异氰酸酯：3000重量份，

所述密封塞生产步骤如下：

步骤1：将橡树皮打碎成软木粒，按粒径进行分选；

步骤2：将所述软木粒、阻燃剂、防腐剂、聚醚多元醇和多异氰酸酯混合均匀；然后压坯；

步骤3：压坯后，加热使聚醚多元醇和多异氰酸酯反应生成聚氨酯胶粘剂，并进行固化；

步骤4：切坯、成型，最后进行包装。

9.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述步骤3中，加热温度为120℃，固化时间为6小时。