CN110070963A - 一种pvc电线电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVC电线电缆及其制备方法，属于电线电缆生产技术领域，其技术方案要点包括由内到外依次设置的内芯、绝缘层和外护套，所述外护套包括由内而外依次设置的内层、中间层和外层，所述内层为金属隔离层，所述中间层为乙烯‑四氟乙烯共聚物层，所述外层为低烟无卤阻燃层，本发明具有在达到阻燃目的同时，避免有毒气体的产生的优点。

Description

一种PVC电线电缆及其制备方法
技术领域
本发明属于电线电缆生产技术领域，更具体地说它涉及一种PVC电线电缆及其制备方法。
背景技术
在航天航空领域中，电线电缆除了要满足电性能要求外，还要满足耐高温、体积小、重量轻、阻燃、高强度、耐化学稳定性以及存在各种射线和紫外线辐射极复杂的恶劣环境中电缆能够保持其特有的柔韧性与高抗电强度。
目前，应用在航天航空领域中的电线电缆主要是采用聚氯乙烯、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等含卤素材料作为电缆的外护套来达到阻燃的目的。
但是，上述材料在燃烧时会产生大量浓烟、腐蚀性气体以及有毒气体（如氯气等），烟雾阻挡视线, 给灭火及人员逃生带来困难带来了不利影响，使得火灾救援更加困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种PVC电线电缆，其具有在达到阻燃目的同时，避免有毒气体的产生的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种PVC电线电缆，包括由内到外依次设置的内芯、绝缘层和外护套，所述外护套包括由内而外依次设置的内层、中间层和外层，所述内层为金属隔离层，所述中间层为乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述外层为低烟无卤阻燃层。
通过采用上述技术方案，金属隔离层中的金属材料可为钢、铜或铝，满足高阻燃耐火的特性；乙烯-四氟乙烯共聚物层具有较好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能；低烟无卤阻燃层是非卤、非磷、不含重金属的有机高分子材料，其受热膨胀时会形成一个不可燃的炭化层，有效隔绝氧气以及外界热传递和热辐射，而且抗烧蚀性强，燃烧后无黑烟、不产生有害气体。
综上，相对于采用聚氯乙烯材料制成的外护套，上述内层、中间层和外层形成的外护套不含卤素，可在达到阻燃目的同时，避免有毒气体的产生。
本发明进一步设置为：所述中间层与内层之间设置有金属防护网，所述金属防护网包裹在所述内层的外侧。
通过采用上述技术方案，金属防护网的设置，不仅能够将内层牢牢固定，且能够起到阻燃作用。
本发明进一步设置为：所述内层的周侧设置有若干对应所述金属防护网的网孔的定位槽，所述中间层的内壁上设置有穿过金属防护网的网孔并置于所述定位槽内的定位块。
通过采用上述技术方案，当中间层上的定位块穿过金属防护网的网孔并置于定位槽内时，可避免金属防护网在中间层和内层之间产生松动，有利于提高金属防护网安装后的稳定性。
本发明进一步设置为：所述定位块呈中空结构，所述定位块内填充有无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁。
通过采用上述技术方案，无卤阻燃剂可使定位块具有阻燃性，进一步提高外层的阻燃效果，而活性纳米碳酸镁具有良好的化烟功能，可以减少无卤阻燃剂的发烟量。
本发明进一步设置为：所述无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁的重量比为1：3。
通过采用上述技术方案，无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁的合理配比，可在发挥无卤阻燃剂最佳阻燃作用的同时，减少烟雾的排放。
本发明进一步设置为：所述无卤阻燃剂为氢氧化镁或硼酸锌。
通过采用上述技术方案，氢氧化镁具有热稳定性好、不产生有毒气体、以及能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体等优点；硼酸锌具有无毒，热稳定性较好，防止生成熔滴和能熄灭电弧等多种效能。
本发明进一步设置为：所述防护套的周侧均匀分布有若干阻燃块，所述阻燃块内填充有用于产生阻燃气体的发气固体。
通过采用上述技术方案，当阻燃块受热破裂时，发气固体可产生阻燃气体，减缓火势的蔓延。
本发明进一步设置为：所述发气固体包括固体亚硝酸钠和固体氯化铵。
通过采用上述技术方案，固体亚硝酸钠和固体氯化铵在加热的状态下能够产生相应比例的氮气、氯化钠等阻燃气体，且这些物质均无毒无害，能够被安全的使用。
本发明的第二目的在于提供一种PVC电线电缆的制备方法，其优点在于阻燃效果好，且安全性高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种PVC电线电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取横截面直径为0.4-0.5mm的铜丝，将铜丝在500-600℃下退火软化；
S2、将8-10根铜丝螺旋交织在一起，厚度为0.6-1.0mm，制成内芯；
S3、在内芯的外侧包裹绝缘层，厚度为0.6-0.9mm；
S4、按要求制备由内层、中间层和外层组成的外护套，内层为金属隔离层，中间层为乙烯-四氟乙烯共聚物层，外层为低烟无卤阻燃层；
S5、将步骤S4中制得的外护套包裹在绝缘层外侧，制得电缆。
通过采用上述技术方案，在制备过程中，由于内层、中间层和外层组成的外护套，且内层为金属隔离层，中间层为乙烯-四氟乙烯共聚物层，外层为低烟无卤阻燃层，从而能够使制得的电缆具有较好的阻燃效果和安全性。
发明进一步设置为：所述中间层与外层的接触面为螺纹结构。
通过采用上述技术方案，螺纹结构的设计，能够有效避免中间层与外层之间产生相对滑移，有利于提高外护套成型后的稳定性。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、通过内层、中间层和外层形成的外护套不含卤素，燃烧后无黑烟，可在达到阻燃目的同时，避免有毒气体的产生；
2、通过金属防护网的设置，不仅能够将内层牢牢固定，且能够起到阻燃作用；
3、通过使中间层上的定位块穿过金属防护网的网孔并置于定位槽内，可避免金属防护网在外层和内层之间产生松动，提高金属防护网安装后的稳定性。
附图说明
图1是本实施例的剖视结构示意图；
图2是本实施例中外护套的剖视结构示意图。
附图标记说明：1、内芯；2、绝缘层；3、外护套；31、内层；32、中间层；33、外层；4、金属防护网；5、定位槽；6、定位块；7、阻燃块；8、发气固体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种PVC电线电缆，如图1、2所示，包括由内到外依次设置的内芯1、绝缘层2和外护套3。具体地，外护套3包括由内而外依次设置的内层31、中间层32和外层33，内层31为金属隔离层，中间层32为乙烯-四氟乙烯共聚物层，外层33为低烟无卤阻燃层。
如图2所示，中间层32与内层31之间设置有金属防护网4，金属防护网4包裹在内层31的外侧，通过金属防护网4不仅能够将内层31牢牢固定，且能够起到阻燃作用。
进一步地，为了避免金属防护网4在外层33和内层31之间产生松动，提高金属防护网4安装后的稳定性，本实施例中内层31的周侧设置有若干对应金属防护网4的网孔的定位槽5，中间层32的内壁上固定有穿过金属防护网4的网孔并置于定位槽5内的定位块6。
如图2所示，定位块6呈中空结构，定位块6内填充有重量比为1：3的无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁，无卤阻燃剂为氢氧化镁。通过无卤阻燃剂可使定位块6具有阻燃性，进一步提高外层33的阻燃效果，而活性纳米碳酸镁具有良好的化烟功能，可以减少无卤阻燃剂的发烟量。
如图1、2所示，外层33的周侧均匀分布有若干阻燃块7，阻燃块7内填充有用于产生阻燃气体的发气固体8，当阻燃块7受热破裂时，发气固体8可产生阻燃气体，减缓火势的蔓延。具体地，发气固体8包括固体亚硝酸钠和固体氯化铵，固体亚硝酸钠和固体氯化铵在加热的状态下能够产生相应比例的氮气、氯化钠等阻燃气体，且这些物质均无毒无害，能够被安全的使用。
一种PVC电线电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取横截面直径为0.4-0.5mm的铜丝，将铜丝在500-600℃下退火软化。
S2、将8-10根铜丝螺旋交织在一起，厚度为0.6-1.0mm，制成内芯1。
S3、在内芯1的外侧包裹绝缘层2，厚度为0.6-0.9mm。
S4、按要求制备由内层31、中间层32和外层33组成的外护套3，内层31为金属隔离层，中间层32为乙烯-四氟乙烯共聚物层，外层33为低烟无卤阻燃层。其中，为了避免中间层32与外层33之间产生相对滑移，中间层32与外层33的接触面加工为螺纹结构。
S5、将步骤S4中制得的外护套3包裹在绝缘层2外侧，制得电缆。
本发明的工作过程及有益效果如下：在遇到火灾时，阻燃块7受热破裂，发气固体8可产生阻燃气体，减缓火势的蔓延；而低烟无卤阻燃层受热膨胀时会形成一个不可燃的炭化层，有效隔绝氧气以及外界热传递和热辐射，而且抗烧蚀性强，燃烧后无黑烟、不产生有害气体。另外，金属隔离层中的金属材料可为钢、铜或铝，满足高阻燃耐火的特性，而乙烯-四氟乙烯共聚物层具有较好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能，可进一步提高阻燃的效果；
综上，相对于采用聚氯乙烯材料制成的外护套3，本发明采用内层31、中间层32和外层33形成的外护套3不含卤素，可在达到阻燃目的同时，避免有毒气体的产生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PVC电线电缆，包括由内到外依次设置的内芯（1）、绝缘层（2）和外护套（3），其特征在于：所述外护套（3）包括由内而外依次设置的内层（31）、中间层（32）和外层（33），所述内层（31）为金属隔离层，所述中间层（32）为乙烯-四氟乙烯共聚物层，所述外层（33）为低烟无卤阻燃层。
2.根据权利要求1所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述中间层（32）与内层（31）之间设置有金属防护网（4），所述金属防护网（4）包裹在所述内层（31）的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述内层（31）的周侧设置有若干对应所述金属防护网（4）的网孔的定位槽（5），所述中间层（32）的内壁上设置有穿过金属防护网（4）的网孔并置于所述定位槽（5）内的定位块（6）。
4.根据权利要求3所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述定位块（6）呈中空结构，所述定位块（6）内填充有无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁。
5.根据权利要求4所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：其特征在于：所述无卤阻燃剂和活性纳米碳酸镁的重量比为1：3。
6.根据权利要求5所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述无卤阻燃剂为氢氧化镁或硼酸锌。
7.根据权利要求1所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述外层（33）的周侧均匀分布有若干阻燃块（7），所述阻燃块（7）内填充有用于产生阻燃气体的发气固体（8）。
8.根据权利要求7所述的一种PVC电线电缆，其特征在于：所述发气固体（8）包括固体亚硝酸钠和固体氯化铵。
9.一种PVC电线电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、选取横截面直径为0.4-0.5mm的铜丝，将铜丝在500-600℃下退火软化；
S2、将8-10根铜丝螺旋交织在一起，厚度为0.6-1.0mm，制成内芯（1）；
S3、在内芯（1）的外侧包裹绝缘层（2），厚度为0.6-0.9mm；
S4、按要求制备由内层（31）、中间层（32）和外层（33）组成的外护套（3），内层（31）为金属隔离层，中间层（32）为乙烯-四氟乙烯共聚物层，外层（33）为低烟无卤阻燃层；
S5、将步骤S4中制得的外护套（3）包裹在绝缘层（2）外侧，制得电缆。
10.根据权利要求9所述的一种PVC电线电缆的制备方法，其特征在于：所述中间层（32）与外层（33）的接触面为螺纹结构。
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