CN112397229A - 牵引供电***用b1级阻燃直流牵引电缆及其制备方法 - Google Patents

牵引供电***用b1级阻燃直流牵引电缆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，包括导体、绝缘层和外护套层，所述导体外侧包覆有绝缘层，所述绝缘层外侧设有外护套层，所述交联聚乙烯绝缘层和外护套层之间设有阻燃耐火绕包层，所述阻燃耐火绕包层包括第一阻燃耐火绕包层和第二阻燃耐火绕包层，第一阻燃耐火绕包层设置于绝缘层与第二阻燃耐火绕包层之间，第一阻燃耐火绕包层和第二阻燃耐火绕包层还设有一复合防水层。本发明降低热释放速率与烟释放速率，减少了总释热量与总生烟量，使该电缆在火灾条件下，燃烧缓慢且热量与烟量释放少，可以减缓火灾现场的爆发，延长人员的逃生时间，同时该外护套层具有阻燃特性，可延缓电缆的燃烧，使延长电缆在火灾条件下的正常工作时间。

Description

牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电缆，尤其涉及一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆及其制备方法。
背景技术
直流牵引电缆用于城市轨道交通牵引供电***，主要用作牵引变电所到接触网的馈线和回流箱到牵引变电所的回流线；将牵引变电所变换后的电能输送至接触网，同时把行走轨中导入回流箱的回路电流输入牵引变电所的主变压器。现有直流牵引电缆只考虑电缆本体的成束阻燃特性，没有考虑电缆在火灾条件下燃烧时的热释放特性、烟气释放特性、烟气毒性、滴落物可燃性等特性，不能满足城市轨道交通部门对消防安全的更高要求。因此，如何提供一种低热释放且低烟的电缆，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
本发明目的在于提供一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，减少热释放速率与烟释放速率，且减少了总释热量与总生烟量，使该电缆在火灾条件下，燃烧缓慢且热量与烟量释放少，可以减缓火灾现场的爆发，延长人员的逃生时间；本发明的另一个目的是提供一种用于上述牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，包括导体、绝缘层和外护套层，所述导体外侧包覆有绝缘层，所述绝缘层外侧设有外护套层，所述交联聚乙烯绝缘层和外护套层之间设有阻燃耐火绕包层，所述阻燃耐火绕包层包括第一阻燃耐火绕包层和第二阻燃耐火绕包层，所述第一阻燃耐火绕包层设置于绝缘层与第二阻燃耐火绕包层之间，所述第一阻燃耐火绕包层和第二阻燃耐火绕包层还设有一复合防水层；
所述外护套层包括以下质量份组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂 30~50份，
聚烯烃弹性体 40~70份，
超细化复合阻燃剂 40~80份，
乙炔炭黑 0.5~1份，
马来酸酐枝接ABS 2~5份，
硅藻土 1~2份，
乙酰基柠檬酸三正丁酯 1~3份，
陶瓷化硼酸锌 10~20份，
过氧化二异丙苯 1~3份，
三烯丙基异氰脲酸酯 1~3份，
辣椒碱 0.5~1份，
润滑剂 1~5份。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1. 上述方案中，所述乙炔炭黑与硅藻土的添加比例为1：1.5~2。
2. 上述方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂中乙酸乙烯酯的含量为40~45%。
3. 上述方案中，所述润滑剂为硬脂酸锌或羟基硅油。
4. 上述方案中，所述超细化复合阻燃剂为氢氧化铝与氢氧化镁，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比为1:1~1.5。
本发明采用的制备方法技术方案是：一种用于牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的制备方法，所述外护套层由以下加工步骤制得：
S1. 将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂30~50份、聚烯烃弹性体40~70份和超细化复合阻燃剂40~80份，投入密炼机混合均匀；
S2. 再在S1混合物中加入乙酰基柠檬酸三正丁酯1~3份、马来酸酐枝接ABS 2~5份、陶瓷化硼酸锌10~20份、过氧化二异丙苯1~3份、三烯丙基异氰脲酸酯1~3份、辣椒碱0.5~1份和润滑剂1~5份，混合均匀；
S3. 将S2中混合物料转入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速200 rpm，得到外护套材料。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
上述方案中，所述步骤S3中双螺杆挤出机的挤出温度为110~165℃。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，采用第一阻燃耐火绕包层、复合防水层、第二阻燃耐火绕包层与外护套层的包覆结构，可实现电缆的B1级阻燃和燃烧无滴落，可防止电缆在燃烧过程中产生滴落物将人员烫伤及污染环境。
2. 本发明牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其在乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、聚烯烃弹性体、超细化复合阻燃剂和陶瓷化硼酸锌中添加乙酰基柠檬酸三正丁酯与马来酸酐枝接ABS，降低热释放速率与烟释放速率，减少了总释热量与总生烟量，使该电缆在火灾条件下，燃烧缓慢且热量与烟量释放少，可以减缓火灾现场的爆发，延长人员的逃生时间，同时该外护套层具有阻燃特性，可进一步延缓电缆的燃烧，使延长电缆在火灾条件下的正常工作时间，保证人民的生命财产安全，降低损失。
附图说明
附图1为本发明牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆结构示意图。
以上附图中：1、导体；2、绝缘层；3、第一阻燃耐火绕包层；4、复合防水层；5、第二阻燃耐火绕包层；6、外护套层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~3：一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，包括导体1、绝缘层2和外护套层6，所述导体1外侧包覆有绝缘层2，所述绝缘层2外侧设有外护套层6，所述交联聚乙烯绝缘层2和外护套层6之间设有阻燃耐火绕包层，所述阻燃耐火绕包层包括第一阻燃耐火绕包层3和第二阻燃耐火绕包层5，所述第一阻燃耐火绕包层3设置于绝缘层2与第二阻燃耐火绕包层5之间，所述第一阻燃耐火绕包层3和第二阻燃耐火绕包层5还设有一复合防水层4；
所述外护套层6由以下加工步骤制得：
S1. 将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂30~50份、聚烯烃弹性体40~70份和超细化复合阻燃剂40~80份，投入密炼机混合均匀；
S2. 再在S1混合物中加入乙酰基柠檬酸三正丁酯1~3份、马来酸酐枝接ABS 2~5份、陶瓷化硼酸锌10~20份、过氧化二异丙苯1~3份、三烯丙基异氰脲酸酯1~3份、辣椒碱0.5~1份和润滑剂1~5份，混合均匀；
S3. 将S2中混合物料转入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速200 rpm，得到外护套材料；
上述牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆中外护套层6的原料包括以下质量份的对应组分，具体如表1所示：
表1
Figure 392178DEST_PATH_IMAGE002
其中，实施例1中的乙炔炭黑与硅藻土的添加比例为1：2，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂中乙酸乙烯酯的含量为40%，润滑剂为硬脂酸锌，超细化复合阻燃剂为氢氧化铝与氢氧化镁，其中氢氧化铝与氢氧化镁的配比为1:1；
实施例2中的乙炔炭黑与硅藻土的添加比例为1：1.67，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂中乙酸乙烯酯的含量为42%，润滑剂为羟基硅油，超细化复合阻燃剂为氢氧化铝与氢氧化镁，其中氢氧化铝与氢氧化镁的配比为1:1.5；
实施例3中的乙炔炭黑与硅藻土的添加比例为1：1.5，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂中乙酸乙烯酯的含量为45%，润滑剂为硬脂酸锌，超细化复合阻燃剂为氢氧化铝与氢氧化镁，其中氢氧化铝与氢氧化镁的配比为1:1.2。
对比例1~2：一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，包括导体1、绝缘层2和外护套层6，所述导体1外侧包覆有绝缘层2，所述绝缘层2外侧设有外护套层6，所述交联聚乙烯绝缘层2和外护套层6之间设有阻燃耐火绕包层，所述阻燃耐火绕包层包括第一阻燃耐火绕包层3和第二阻燃耐火绕包层5，所述第一阻燃耐火绕包层3设置于绝缘层2与第二阻燃耐火绕包层5之间，所述第一阻燃耐火绕包层3和第二阻燃耐火绕包层5还设有一复合防水层4；所述外护套层6由以下重量份组分组成：
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE004
对比例制备方法同实施例。
上述实施例1~3和对比例1~2制得的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的产品性能如表3所示：
表3
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表中总释热量、热释放速率、烟释放速率与总生烟量采用ISO 5660-1标准测试。
如表3的评价结果所示，本发明牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的外护套层的热释放速率与烟释放速率小于对比例中护套料的速率，且总释热量与总生烟量远小于对比例中的护套料，证明该电缆在火灾条件下，燃烧缓慢且热量与烟量释放少，可使电缆的燃烧速度远小于现有的电缆，可以减缓火灾现场的爆发，延长人员的逃生时间。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其特征在于：包括导体（1）、绝缘层（2）和外护套层（6），所述导体（1）外侧包覆有绝缘层（2），所述绝缘层（2）外侧设有外护套层（6），所述交联聚乙烯绝缘层（2）和外护套层（6）之间设有阻燃耐火绕包层，所述阻燃耐火绕包层包括第一阻燃耐火绕包层（3）和第二阻燃耐火绕包层（5），所述第一阻燃耐火绕包层（3）设置于绝缘层（2）与第二阻燃耐火绕包层（5）之间，所述第一阻燃耐火绕包层（3）和第二阻燃耐火绕包层（5）还设有一复合防水层（4）；
所述外护套层（6）包括以下质量份组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂 30~50份，
聚烯烃弹性体 40~70份，
乙炔炭黑 0.5~1份，
硅藻土 1~2份，
乙酰基柠檬酸三正丁酯 1~3份，
马来酸酐枝接ABS 2~5份，
陶瓷化硼酸锌 10~20份，
超细化复合阻燃剂 40~80份，
过氧化二异丙苯 1~3份，
三烯丙基异氰脲酸酯 1~3份，
辣椒碱 0.5~1份，
润滑剂 1~5份。
2.根据权利要求1所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其特征在于：所述乙炔炭黑与硅藻土的添加比例为1：1.5~2。
3.根据权利要求1所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂中乙酸乙烯酯的含量为40~45%。
4.根据权利要求1所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌或羟基硅油。
5.根据权利要求1所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆，其特征在于：所述超细化复合阻燃剂为氢氧化铝与氢氧化镁，所述氢氧化铝与氢氧化镁的配比为1:1~1.5。
6.一种用于权利要求1所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的制备方法，其特征在于：所述外护套层（6）由以下加工步骤制得：
S1. 将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂30~50份、聚烯烃弹性体40~70份和超细化复合阻燃剂40~80份，投入密炼机混合均匀；
S2. 再在S1混合物中加入乙酰基柠檬酸三正丁酯1~3份、马来酸酐枝接ABS 2~5份、陶瓷化硼酸锌10~20份、过氧化二异丙苯1~3份、三烯丙基异氰脲酸酯1~3份、辣椒碱0.5~1份和润滑剂1~5份，混合均匀；
S3. 将S2中混合物料转入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速200 rpm，得到外护套材料。
7.根据权利要求6所述的牵引供电***用B1级阻燃直流牵引电缆的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中双螺杆挤出机的挤出温度为110~165℃。
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