CN105882070A - 可烧结硅胶云母复合带及其制备方法 - Google Patents

可烧结硅胶云母复合带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可烧结硅胶云母复合带的制备方法，包括如下步骤：a)将云母带放卷进入压延机，所述云母带为含云母纸层和补强材料层的复合材料带，所述补强材料层位于云母纸层的上方；b)将含无机化合物的硅胶从上方放入压延机压延形成可烧结硅胶层；c)控制可烧结硅胶层覆盖在补强材料层上继续压延形成云母复合带；d)将经过压延的云母复合带通过烘箱；e)将经过烘烤的可烧结硅胶云母复合带收卷。本发明通过叠加可烧结硅胶层增强了云母带的性能，使其同时兼具耐高温、耐水、耐撞击的特性，解决了普通云母带不耐水、高强度撞击后易碎不牢靠的问题，使用中更加安全、增长云母带使用寿命并扩大了云母带的适用范围。

Description

可烧结硅胶云母复合带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种云母带及其制备方法，尤其涉及一种可结烧硅胶云母复合带及其制备方法。
背景技术
云母带作为一种常用的绝缘材料常用于制作电缆、消防救生等领域，按照云母类型分为合成云母带、金云母带和白云母带。市面上普通云母带通常包括云母纸层和补强材料层，均具有不同程度的耐高温的性能，但是云母带易吸潮、受潮后绝缘性能降低，发生火险时其不耐水和耐撞击能力差，容易造成线路短路，因此不能为救援赢得宝贵时间，给人民生命财产留下重大隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可结烧硅胶云母复合带的制备方法，能够解决普通云母带不耐水、不耐撞击的问题，使得云母带在使用中更加安全、增长云母带使用寿命并扩大了云母带的适用范围。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种可结烧硅胶云母复合带的制备方法，包括如下步骤：a) 将云母带放卷进入压延机，所述云母带为含云母纸层和补强材料层的复合材料带，所述补强材料层位于云母纸层的上方；b) 将含无机化合物硅胶从上方放入压延机压延形成可烧结硅胶层；c) 控制可烧结硅胶层覆盖在补强材料层上继续压延形成云母复合带；d) 将经过压延的云母复合带通过烘箱；e) 将经过烘烤的可烧结硅胶云母复合带收卷。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述云母纸层为白云母纸、金云母纸或合成云母纸。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述补强材料层为玻璃纤维布、聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述云母层和补强材料层总厚度为0.01～1mm，所述可烧结硅胶层的厚度为0.01～10mm。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述可烧结硅胶层为无机化合物硅胶层。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述无机化合物硅胶层中的无机化合物为硅酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝、二氧化硅的一种或其混合物。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述无机物化合物硅胶层按重量比包含如下组分：
硅酸钙 30%
氢氧化铝 15%；
硅胶 55%。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述云母纸层为金云母纸，所述金云母纸的厚度为0.14mm，所述硅胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述硅酸钙粒径为5um，所述氢氧化铝的粒径为10um。
上述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其中，所述烘箱的烘烤温度为150摄氏度，烘烤固化时间为10分钟。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，通过叠加可烧结硅胶层，利用硅胶和无机化合物的特性，使得云母带具有耐高温、耐水和耐撞击的特性，使用中更加安全、延长云母带使用寿命并扩大了云母带的适用范围，所述云母复合带的制备方法简单高效、流程简洁易操作，制备成本不高应用广泛。
附图说明
图1为本发明制备出的具有可烧结硅胶层的结构示意图；
图2为本发明制备可烧结硅胶云母复合带的流程示意图。
图中：
1 云母纸层 2 补强材料层 3 可烧结硅胶层
4 放卷装置 5 收卷装置 6 压延机
7 烘箱
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明制备出的具有可烧结硅胶层的结构示意图。
请参见图1，本发明提供的可结烧硅胶云母复合带，包括云母纸层1和补强材料层2，还包括可烧结硅胶层3，所述云母纸层1、补强材料层2和可烧结硅胶层3依次叠加。
本发明提供的可烧结硅胶云母复合带，所述的云母纸层1为白云母纸、金云母纸或合成云母纸；所述补强材料层2为玻璃纤维布、聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜；所述云母层1和补强材料层2总厚度为0.01～1mm；所述可烧结硅胶层3的厚度为0.01～10mm。
本发明提供的可烧结硅胶云母复合带，所述可烧结硅胶层3为无机化合物硅胶层；所述无机化合物硅胶层中的无机化合物为硅酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝、二氧化硅的一种或其混合物；无机物所占重量比可以为25－75%，所述无机物化合物硅胶层按重量比优选包含如下组分：
无机物化合物 35～65%；
硅胶 35～65%。
图2为本发明制备可烧结硅胶云母复合带的流程示意图。
请继续参见图2，本发明提供的可结烧硅胶云母复合带的制备方法如下：
a) 将云母带叠加后通过放卷装置4进入进入压延机6，所述云母带为含云母纸层1和补强材料层2的复合材料带，所述补强材料层2位于云母纸层1的上方；
b) 将含无机化合物硅胶从上方放入压延机6压延形成可烧结硅胶层3；
c) 控制可烧结硅胶层3覆盖在补强材料层2上继续压延形成云母复合带；
d) 将经过压延的云母复合带通过烘箱7，烘箱温度为150摄氏度；
e) 将经过烘烤的可烧结硅胶云母复合带通过收卷装置5获得成品。
实施例1
本实施例的可烧结硅胶云母复合带，所用的云母纸层1和补强材料层2总厚度0.1的合成云母带，所用的可烧结硅胶层3为含有无机粉体重量比约65%硅酸钙和35%的硅胶。硅酸钙粒径为5微米，碳酸钙的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。可烧结硅胶层3的厚度为0.6mm。经压延机6将混合好的无机混合物4压延在云母带的补强层2上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
实施例2
本实施例的可烧结硅胶云母复合带，包括云母纸层1、补强材料层2和可烧结硅胶层3。所用的云母纸层1为厚度0.14的金云母带，所用的可烧结硅胶层3为含有无机粉体重量比约45%硅酸钙和氢氧化铝的混合物和55%的硅胶。其中硅酸钙和氢氧化铝的重量比为2：1硅酸钙粒径为5微米，氢氧化铝的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。可烧结硅胶层3的厚度为0.6mm。经压延机将混合好的无机化合物硅胶4压延在云母带的补强材料层2上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
实施例3
本实施例的可烧结硅胶云母带，包括云母带层和硅胶层。所用的云母带层为厚度0.14的金云母带，所用的可烧结硅胶层为含有无机粉体重量比约45%硅酸钙和氢氧化铝的混合物和55%的硅胶。其中硅酸钙和氢氧化铝的重量比为2：1硅酸钙粒径为5微米，氢氧化铝的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。硅胶层的厚度为0.6mm。经压延机将混合好的可烧结硅胶压延在云母带的补强层上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
实施例4
本实施例的可烧结硅胶云母带，包括云母带层和硅胶层。所用的云母带层为厚度0.14的金云母带，所用的可烧结硅胶层为含有无机粉体重量比约50%硅酸钙和碳酸钙的混合物和50%的硅胶。其中硅酸钙和碳酸钙的重量比为2：1硅酸钙粒径为5微米，碳酸钙的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。硅胶层的厚度为0.6mm。经压延机将混合好的可烧结硅胶压延在云母带的补强层上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
实施例5
本实施例的可烧结硅胶云母带，包括云母带层和硅胶层。所用的云母带层为厚度0.1的合成云母带，所用的可烧结硅胶层为含有无机粉体重量比约65%硅酸钙和35%的硅胶。硅酸钙粒径为5微米，碳酸钙的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。硅胶层的厚度为0.6mm。经压延机将混合好的可烧结硅胶压延在云母带的补强层上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
对比例
本对比例的可烧结硅胶云母带，包括云母带层和硅胶层。所用的云母带层为厚度0.1的合成云母带，所用的可烧结硅胶层为含有无机粉体重量比约30%硅酸钙和45%的硅胶。硅酸钙粒径为5微米，碳酸钙的粒径为10微米，硅胶为市售的甲基乙烯基硅橡胶。硅胶层的厚度为0.6mm。经压延机将混合好的可烧结硅胶压延在云母带的补强层上，然后经烘箱150℃固化10分钟即成。
试验1 耐火试验
按照GB/T19216.21－2003/IEC60331－21：1999进行测试，测试条件如下：
1. 喷灯名称：长度至少为400mm的管状气体燃烧器
2. 燃料：丙烷
3. 火焰温度：950±40℃
4. 试验时间：3小时
测试步骤：
按照上述标准要求的装置进行下列试验：
1. 试样制备：长1200mm的导体，用两层制备好的可烧结硅胶云母带50%拼接，缠绕在导体上，两端露出100mm的导体，制成试验电缆。
2. 把度试样安装在夹子和支架上，相对试样调节喷灯到正确的位置。
3. 点燃喷灯，调节丙烷和空气流量，打开电源开关，调节电压到0.6/1.0KV。
4. 按给定的供火时间持续进行，之后应熄灭火焰，但应对电缆试样继续供电15分钟，即总的试验时间应为供火时间加上15分钟的冷却时间。
合格判据：
1. 保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；
2. 导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经测试，实施例1－5和对比例的可烧结硅胶云母带均合格。
试验2 耐水试验
按照英国标准BS6387：1994进行测试，测试条件如下：
1. 喷灯名称：长度至少为400mm的管状气体燃烧器
2. 燃料：丙烷
3. 火焰温度：650±40℃
4. 洒水器：提供的水压在250千帕至350千帕之间，电缆试样附近的水流量在每平方米每秒0.25升到0.30升之间。
测试步骤：
1. 试样制备：长1200mm的导体，用两层制备好的可烧结硅胶云母带50%拼接，缠绕在导体上，两端露出100mm的导体，制成试验电缆。
2. 充分开启气源，并点燃燃烧器，通过气源上的调节阀门，把火焰温度调节到650±40℃。
3. 关闭通向燃烧器的气源，使火焰熄灭，并维持调节阀门的位置使供气不发生变化。
4. 把电缆试样安装在上述标准所述的钢铁支架上，并使整个电缆组件在试验框架上安装到位。
5. 接通电源，把相电压调节到额定电压值450/750伏。
6. 接通气源，重新点燃燃烧器，15分钟之后，打开水龙头，使洒水器的喷头向电缆试样被烧区域洒水。
7. 继续燃烧和洒水试验15分钟。
合格判据：
1. 保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；
2. 导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经测试，实施例1－5的可烧结硅胶云母带均合格。而对比例的云母带在水淋后1分钟，熔断器熔断，不合格。
试验3 耐撞击试验1
按照英国标准BS6387：1994进行测试，测试条件如下：
1. 喷灯名称：长度至少为400mm的管状气体燃烧器
2. 燃料：丙烷
3. 火焰温度：950±40℃
测试步骤：
1. 试样制备：长1200mm的导体，用两层制备好的可烧结硅胶云母带50%拼接，缠绕在导体上，两端露出100mm的导体，制成试验电缆。
2. 将试样安装在试验梯架上，按上述标准调节燃烧器，使此相对于试样呈正确位置。
3. 接通电流，把相电压调节到额定电压值450/750伏。
4. 启动冲击装置，点燃燃烧器。
5. 继续试验15分钟。
合格判据：
1. 保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；
2. 导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经测试，实施例1－5的可烧结硅胶云母带均合格；而对比例的云母带，在施加机械撞击后2分钟，熔断器熔断。
试验4耐撞击试验2
按照IEC60331－31：2002进行测试，测试条件如下：
4. 喷灯名称：长度至少为400mm的管状气体燃烧器
5. 燃料：丙烷
6. 火焰温度：750±40℃
测试步骤：
1. 试样制备：长1200mm的导体，用两层制备好的可烧结硅胶云母带50%拼接，缠绕在导体上，两端露出100mm的导体，制成试验电缆。
2. 将试样安装在试验梯架上，按上述标准调节燃烧器，使此相对于试样呈正确位置。
3. 采用2A的熔断器或具有等价特性的断路器，将每相导体与变压器输出端的一相连接。
4. 点燃燃烧器，调节丙烷和空气流量。
5. 在点燃燃烧器后，立即启动冲击发生设施，启动试验周期计时器，在启动5分钟±10秒后，以及之后每隔5分钟±10秒，冲击发生设施应撞击电缆，在每次撞击后，撞击棒应在撞击20秒内，从试验梯架上提升。
6. 在试验计时器启动后，立即接通电源，调节电压到0.6/1.0千伏。
合格判据：
1. 保持电压，即没有一个熔断器或断路器断开；
2. 导体不断，即灯泡一个也不熄灭。
经测试，实施例1－5的可烧结硅胶云母带均合格；而对比例的云母带，在施加撞击3分钟后，熔断器熔断。
经实验例1－5和对比例测试比较，对比例的无机物含量少，燃烧后的致密性不佳，所以无法通过严苛的测试。由此可以得出无机物的优选范围为35－65%。实施例1－5的可烧结硅胶云母带均通过按照英国标准BS6387：1994进行的耐水、耐撞击测试。具有良好的耐高温、耐水和耐高温性能。解决了普通云母带仅具有耐高温性能而在使用过程中遇高强度撞击易破损、不耐水的问题。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书界定的为准。

Claims (9)

1.一种可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a) 将云母带放卷进入压延机（6），所述云母带为含云母纸层（1）和补强材料层（2）的复合材料带，，所述补强材料层（2）位于云母纸层（1）的上方；
b) 将含无机化合物的硅胶从上方放入压延机（6）压延形成可烧结硅胶层（3）；
c) 控制可烧结硅胶层（3）覆盖在补强材料层（2）上继续压延形成云母复合带；
d) 将经过压延的云母复合带通过烘箱（7）；
e) 将经过烘烤的可烧结硅胶云母复合带收卷。
2.根据权利要求1所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述云母纸层（1）为白云母纸、金云母纸或合成云母纸。
3.根据权利要求1所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述补强材料层（2）为玻璃纤维布、聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜。
4.根据权利要求1所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述云母层（1）和补强材料层（2）总厚度为0.01～1mm，所述可烧结硅胶层（3）的厚度为0.01～10mm。
5.根据权利要求1所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述可烧结硅胶层（3）为无机化合物硅胶层。
6.根据权利要求5所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述无机化合物硅胶层中的无机化合物为硅酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝、二氧化硅的一种或其混合物。
7.根据权利要求6所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述无机物化合物硅胶层按重量比包含如下组分：
硅酸钙 30%
氢氧化铝 15%；
硅胶 55%。
8.根据权利要求7所述的可烧结硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述云母纸层（1）为金云母纸，所述金云母纸的厚度为0.14mm，所述硅胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述硅酸钙粒径为5um，所述氢氧化铝的粒径为10um。
9.根据权利要求1所述的可结烧硅胶云母复合带的制备方法，其特征在于，所述烘箱的烘烤温度为150摄氏度，烘烤固化时间为10分钟。
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