《一种核岛防火电缆》采用了特定成分的陶瓷硅橡胶制备了隔离层,阻燃性好,防喷淋性能优异。
《一种核岛防火电缆》包括导体、包裹在导体外部的耐火层、包裹在耐火层外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的隔离层和包裹在隔离层外部的护套层;所述隔离层由陶瓷硅橡胶制备而成。优选地,所述陶瓷硅橡胶其原料按重量份包括:硅橡胶80-93份、酚醛树脂3-7.5份、苯并噁嗪树脂1-5.8份、白炭黑10-17份、硅灰石4-8份、云母17-26份、蒙脱土2-4.5份、氧化石墨烯3-8份、氧化硼1-4份、硫化剂1-1.5份、硅烷偶联剂0.6-1.3份、次磷酸铝5-12份、聚磷酸铵3-8份、微胶囊红磷2-6份、羟基硅油1-1.7份。优选地,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶与甲基苯基乙烯基硅橡胶的混合物,且甲基乙烯基硅橡胶与甲基苯基乙烯基硅橡胶的重量比为30-50:12-32。优选地,所述白炭黑为改性白炭黑;所述改性白炭黑按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰与乙腈混合均匀,加入季戊四醇笼状磷酸酯PEPA和三乙胺,在氮气的保护下调节温度为10-13℃,反应200-300分钟,然后加入丁香油酚,在40-50℃下反应8-10小时,后处理后得到物料A;以硅烷偶联剂KH-570为改性剂对白炭黑进行改性得到物料B;将物料A、物料B、苯乙烯和马来酸酐加入甲苯中,然后加入偶氮二异丁腈,在氮气的保护下升温至75-80℃后反应6-9小时,反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性白炭黑。优选地,在改性白炭黑的制备过程中,三聚氯氰、季戊四醇笼状磷酸酯PEPA、丁香油酚的摩尔比为1:0.6-0.9:2.2-2.8;硅烷偶联剂KH-570的重量为白炭黑重量的1.8-3.2wt%;物料A、物料B、苯乙烯、马来酸酐的重量比为4-9:60-80:4-8:1-3.5。优选地,所述硅灰石为普通硅灰石和针状硅灰石的混合物,且普通硅灰石与针状硅灰石的重量比为2-9:1-3。优选地,所述普通硅灰石的长径比为1-4:1,针状硅灰石的长径比为14-20:1。优选地,所述硫化剂为硫化剂BIPB、硫化剂BP、硫化剂DCP中的一种或者多种的混合物。优选地,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。该发明所述陶瓷硅橡胶可以由常规的陶瓷硅橡胶制备工艺制备而成。
《一种核岛防火电缆》所述核岛防火电缆,其结构中添加了特定组成的陶瓷硅橡胶制备而成的隔离层,在火焰的烧蚀下,燃烧2-4分钟后其即开始烧结成坚硬的陶瓷状铠装壳体,这种坚硬的陶瓷状铠装壳体可以非常有效的阻挡火焰的继续燃烧,以及防止水的渗入,而且在被烧2分钟左右完全断烟,使所得电缆阻燃性好,满足了有喷淋情况下防火的要求,延长了电缆的使用寿命,使其使用寿命不小于60年;具体的陶瓷硅橡胶材料其原料中以硅橡胶为主料,同时配合添加了酚醛树脂、苯并噁嗪树脂与其配合,使所得材料抗高温氧化性好,阻燃性能优异,同时控制了酚醛树脂和苯并噁嗪树脂的用量,提高了材料的拉伸强度等力学性能;在改性白炭黑的制备过程中,首先以三聚氯氰与季戊四醇笼状磷酸酯PEPA为原料,控制反应的条件,使三聚氯氰中的一个氯与季戊四醇笼状磷酸酯PEPA中的羟基发生了反应,之后与丁香油酚混合,控制反应的条件,使三聚氯氰中的剩余氯与丁香油酚的羟基发生了反应,得到了物料A;之后以物料A、硅烷偶联剂KH-570改性的白炭黑、苯乙烯和马来酸酐为原料,在偶氮二异丁腈的作用下发生了聚合反应,从而将物料A、苯乙烯、马来酸酐引入到了白炭黑的表面,对白炭黑进行了包覆,得到了所述改性白炭黑,将其加入体系中,在体系中未发生团聚,一方面,与次磷酸铝、聚磷酸铵、微胶囊红磷、蒙脱土、氧化石墨烯具有协同作用,能在燃烧时捕获火焰区的自由基从而抑制气相燃烧,同时能形成磷酸、多聚磷酸和氮气等物质,催化体系成炭,形成致密的隔层隔绝氧气和可燃气体的交换以及热量的传递,同时稀释燃烧区的氧气,多方面的作用协同配合,赋予体系优异的阻燃性;另一方面,其结构中引入了苯乙烯,其与硅橡胶具有良好的相容性,同时引入的马来酸酐可以与酚醛树脂中的羟基作用,从而提高了酚醛树脂和硅橡胶的相容性,使酚醛树脂和硅橡胶发挥优良的协同作用;蒙脱土、氧化石墨烯添加到硅橡胶中,蒙脱土与氧化石墨烯的纳米片层具有复合现象,显著提高了材料的拉伸强度,并使所得炭层结构更加致密,提高了材料的氧指数;具体选择了硅灰石、云母作为成瓷填料,并添加了氧化硼和次磷酸铝作为助溶剂,在硅烷偶联剂的作用下在体系中分散均匀,与基体的界限模糊,分散性和润湿性好,成瓷温度低,在高温烧蚀下形成连续、致密的陶瓷状物质,使所得材料的阻燃性和热稳定性能高。