【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于絕緣電纜，尤其涉及一種硅基防火泥及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、柔性礦物絕緣電纜具有耐火、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、使用壽命長、耐高溫等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于高層建筑、船舶、石油化工、海上石油平臺(tái)、隧道、機(jī)場、航天航空、鋼鐵冶金、購物中心、停車場等場合，故柔性礦物絕緣電纜在實(shí)際的應(yīng)用中得到了大家的普遍認(rèn)可。
2、目前，常見的柔性礦物絕緣電纜通常由導(dǎo)線、絕緣層以及外護(hù)套組成，其中絕緣層往往采用云母帶繞包以提高柔性礦物絕緣電纜的耐火性，但云母帶存在易吸潮的缺點(diǎn)，其受潮后絕緣性迅速下降，且不可恢復(fù)。近年來有科研人員還探索研究了用于填充柔性礦物絕緣電纜絕緣層的防火泥材料，如中國專利cn202121070200.6公開了一種防火泥材料，防火泥材料由氫氧化鎂，陶土粉混合而成，通過雙螺桿灌漿設(shè)備將防火泥材料填充到電纜絕緣層處以提高電纜的阻燃性，但這種防火泥材料也存在易吸潮，使用壽命不高的缺點(diǎn)。
3、因此，亟需一種用于柔性礦物絕緣電纜的硅基防火泥及其制備方法和應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)問題的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種硅基防火泥，該硅基防火泥具有較好的陶瓷化性能、防潮性能和阻燃性能。
2、本專利技術(shù)的另一目的是提供一種硅基防火泥的制備方法，該方法的工藝簡單、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。
3、本專利技術(shù)的又一目的是提供一種硅基防火泥在柔性礦物絕緣電纜中的應(yīng)用。
4、為實(shí)現(xiàn)以上
5、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)以硅橡膠生膠為基底材料并引入陶瓷粉和阻燃填料可賦予硅基防火泥材料具有優(yōu)異的耐火性能和一定的導(dǎo)熱性能從而起到防火導(dǎo)熱作用；引入硅油可對(duì)陶瓷粉和阻燃填料起到浸潤作用從而保證硅基防火泥具有足夠長的使用壽命；引入鉑催化劑可對(duì)陶瓷粉及阻燃粉的耐火性能起到催化促進(jìn)作用從而進(jìn)一步提高耐火阻燃性能；引入稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物一方面可進(jìn)一步提高硅基防火泥的阻燃性能，另一方面可有效促進(jìn)陶瓷粉的燒結(jié)以增強(qiáng)陶瓷化層的致密性和強(qiáng)度；引入二維層狀納米材料一方面可發(fā)揮層狀納米結(jié)構(gòu)對(duì)于潮濕環(huán)境中水汽的阻隔作用從而提高防潮性能，另一方面二維層狀納米材料還具有一定的協(xié)同阻燃作用從而進(jìn)一步提高阻燃性能，二維層狀納米材料也能進(jìn)一步地增強(qiáng)陶瓷化層的致密性和強(qiáng)度，故本專利技術(shù)的硅基防火泥具有較好的陶瓷化性能、防潮性能、阻燃性能。
6、較佳地，本專利技術(shù)的硅基防火泥包括80～100份硅橡膠生膠、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份結(jié)構(gòu)化控制劑、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份鉑催化劑、0.01～1份稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、5～10份二維層狀納米材料。
7、較佳地，本專利技術(shù)的硅橡膠生膠為甲基乙烯基硅橡膠生膠(vmq)。甲基乙烯基硅橡膠生膠由二甲基硅氧烷與少量乙烯基硅氧烷共聚而成，乙烯基含量一般為0.04％～0.3％(摩爾分?jǐn)?shù))。
8、較佳地，本專利技術(shù)的硅橡膠生膠與填料(陶瓷粉和阻燃填料)的含量之比為80～100:230～255，這能夠保證硅基防火泥好的加工性能，可以保證防火泥材料在應(yīng)用過程中具有較高的生產(chǎn)效率，同時(shí)可以確保柔性礦物絕緣防火電纜的柔性能夠保持足夠的持久性。
9、較佳地，本專利技術(shù)的白炭黑為沉淀法白炭黑。
10、較佳地，本專利技術(shù)的硅油為甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一種。
11、較佳地，本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)化控制劑為羥基硅油和烷氧基硅油中的至少一種。
12、較佳地，本專利技術(shù)的陶瓷粉為硅灰石、云母粉和低熔點(diǎn)玻璃粉中的至少一種。
13、較佳地，本專利技術(shù)的阻燃填料為氫氧化鋁。
14、較佳地，本專利技術(shù)的稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物為zn-al-ce-ldhs或zn-al-la-ldhs。
15、較佳地，本專利技術(shù)的二維層狀納米材料為磷酸鋯納米片、硫化鉍納米片和氮化硼納米片中的至少一種。
16、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)還提供了一種硅基防火泥的制備方法，步驟包括：
17、s1、將配方量的硅橡膠生膠、白炭黑、硅油、結(jié)構(gòu)化控制劑混合，經(jīng)捏合得到第一混合物；
18、s2、將配方量的阻燃填料、鉑催化劑、稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、二維層狀納米材料加入第一混合物中，經(jīng)捏合得到第二混合物；
19、s3、將配方量的陶瓷粉分次加入第二混合物中，經(jīng)捏合、抽真空處理，得到硅基防火泥。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的硅基防火泥制備方法通過將硅橡膠生膠、白炭黑、硅油、結(jié)構(gòu)化控制劑、阻燃填料、鉑催化劑、稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、二維層狀納米材料混煉捏合，再將陶瓷粉分次加入得到硅基防火泥，故本專利技術(shù)的各制備原料易得，工藝簡單，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。
21、較佳地，本專利技術(shù)的步驟s1中捏合條件為：于45～55hz頻率下捏合8～12分鐘。
22、較佳地，本專利技術(shù)的步驟s2中捏合條件為：于10～20hz頻率下捏合2～8分鐘，再于45～55hz下繼續(xù)捏合12～17min。
23、較佳地，本專利技術(shù)的步驟s3中包括：將配方量的陶瓷粉分為若干份，每次加入陶瓷粉后，經(jīng)捏合成團(tuán)后再進(jìn)行下一次投料。具體地，若將配方量的陶瓷粉分為3份，將第一份陶瓷粉加入第二混合物中，經(jīng)捏合成團(tuán)后再加入第二份陶瓷粉，再經(jīng)捏合成團(tuán)后加入第三份陶瓷粉。
24、較佳地，本專利技術(shù)的步驟s3中捏合條件為：于10～20hz頻率下捏合2～8分鐘，再于45～55hz下繼續(xù)捏合12～17min；抽真空處理20～60min。
25、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)還提供了一種硅基防火泥在柔性礦物絕緣電纜中的應(yīng)用，柔性礦物絕緣電纜包括纜芯和包裹于纜芯的外護(hù)結(jié)構(gòu)，將上述的硅基防火泥擠出填充纜芯和外護(hù)結(jié)構(gòu)之間以形成絕緣填充層。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的硅基防火泥具有優(yōu)異的陶瓷化性能、防潮性能、阻燃性能，從而可以保證柔性礦物絕緣電纜具有穩(wěn)定的絕緣性和防火性。此外，通過調(diào)整硅橡膠生膠與填料的含量之比還能使得本專利技術(shù)的硅基防火泥還具有良好的加工性能和持久有效的柔性，因此可通過雙螺桿灌漿機(jī)將硅基防火泥擠出填充纜芯和外護(hù)結(jié)構(gòu)之間，擠出后不需要清理料筒，生產(chǎn)效率高。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種硅基防火泥，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括50～100份硅橡膠生膠、1～50份白炭黑、1～20份硅油、1～15份結(jié)構(gòu)化控制劑、50～300份陶瓷粉、10～50份阻燃填料、0.1～5份鉑催化劑、0.01～2份稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、0.5～10份二維層狀納米材料。
2.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，包括80～100份硅橡膠生膠、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份結(jié)構(gòu)化控制劑、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份鉑催化劑、0.01～1份稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、5～10份二維層狀納米材料。
3.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述硅油為甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化控制劑為羥基硅油和烷氧基硅油中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述陶瓷粉為硅灰石、云母粉和低熔點(diǎn)玻璃粉中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述阻燃填料為氫氧化鋁。
7.如權(quán)利
8.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述二維層狀納米材料為磷酸鋯納米片、硫化鉍納米片和氮化硼納米片中的至少一種。
9.如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的硅基防火泥的制備方法，其特征在于，步驟包括：
10.一種硅基防火泥在柔性礦物絕緣電纜中的應(yīng)用，其特征在于，所述柔性礦物絕緣電纜包括纜芯和包裹于所述纜芯的外護(hù)結(jié)構(gòu)，將如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的硅基防火泥擠出填充所述纜芯和所述外護(hù)結(jié)構(gòu)之間以形成絕緣填充層。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種硅基防火泥，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括50～100份硅橡膠生膠、1～50份白炭黑、1～20份硅油、1～15份結(jié)構(gòu)化控制劑、50～300份陶瓷粉、10～50份阻燃填料、0.1～5份鉑催化劑、0.01～2份稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、0.5～10份二維層狀納米材料。
2.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，包括80～100份硅橡膠生膠、5～20份白炭黑、1～15份硅油、1～10份結(jié)構(gòu)化控制劑、150～250份陶瓷粉、10～20份阻燃填料、1～5份鉑催化劑、0.01～1份稀土摻雜層狀雙金屬氫氧化物、5～10份二維層狀納米材料。
3.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述硅油為甲基硅油和乙烯基硅油中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的硅基防火泥，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化控制劑為羥基硅油和烷氧基硅油中的至少一種。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李文康，趙靈芝，廖對(duì)軍，肖少偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東莞市正安有機(jī)硅科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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