具有可瓷化层的耐火电缆制造技术

一种耐火电缆，它包括：至少一种导电元件；包围所述导电元件的由可瓷化组合物制造的至少一层，所述可瓷化组合物包括：含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物的聚合物材料；至少25wt％氧化硅；选自碱金属氧化物，或其前体中的助熔剂；含MgO，CaO，PbO，B

Refractory cable having a porcelain layer

A fire-resistant cable, which comprises at least a conductive element; the conductive element surrounded by ceramic composition can be made at least one layer, the ceramic composition includes: containing ethylene / vinyl acetate copolymer polymer material as the main polymer; at least 25wt% silicon oxide; selected from alkali metal oxides, or the precursor of flux; containing MgO, CaO, PbO, B

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可瓷化层的耐火电缆
本专利技术涉及一种耐火电缆。更特别地，本专利技术涉及耐火电力电缆或数据传输电缆，当经历火灾时，它能连续操作并维持电路完整度一定时间段。本专利技术的电缆还耐水和耐机械应力，例如在灭火操作中所使用的水柱所引起的那些。
技术介绍
例如根据CEIEN50200和CEI20-22/2已知，电力电缆或数据传输电缆耐火(称为“耐火”电缆)是为了能连续起作用且具有可接受的性能而构造的电缆，即使由于火灾，它在最多800℃-900℃或以上的温度下暴露于直接的火焰下一段时间。耐火电缆在土木建筑和输送领域中用于各种目的，其中它们例如用于应急照明，警报和自动火警探测系统，灭火系统，自动紧急出口，提升系统，烟雾出口的活化或百叶窗，风扇，空调，和电话与视频监控系统。在现有技术中，耐火电缆是已知的，它包括在高温下形成耐火陶瓷的组合物。US2006068201例如描述了一种电缆，它包括在火灾条件下提供耐火陶瓷的绝缘层和/或护套，该绝缘层和/或护套层包括：基于组合物的总重量，至少15wt％的含至少50wt％有机聚合物的聚合物基础组合物；基于组合物的总重量，至少15wt％的硅酸盐矿物填料；和在所述硅酸盐矿物填料中任选地存在的至少一种助熔氧化物源，其中在暴露于火灾条件下经历的高温之后，该助熔氧化物以1至15wt％残渣的用量存在。助熔氧化物有可能是氧化硼或选自钾和钠的氧化物中的金属氧化物。助熔氧化物的前体可以是金属氧化物的金属碳酸盐前体。硼酸锌是用于氧化硼的有用前体。暴露于高温下的结果是，该组合物可含有二氧化硅。氧化硅也可作为单独的填料组分添加。WO2010/142917公开了一种电缆，它包括含围绕电导体的第一聚合物层的绝缘层，其中由第一组合物获得第一层，所述第一组合物包括由热塑性聚合物和至少一种陶瓷-形成原料形成的基体聚合物。该绝缘层进一步包括围绕所述第一层的第二交联聚合物层，由第二组合物获得第二层，所述第二组合物包括含聚烯烃的基体聚合物且基本上不含任何陶瓷-形成原料或卤素化合物。陶瓷-形成原料可选自可熔的陶瓷原料和耐火原料或其混合物。可熔的陶瓷原料可以是选自硼酸锌中的至少一种矿物原料。耐火原料可以是选自氧化镁，氧化钙，氧化铝，氧化硅中的至少一种矿物原料。第二组合物可包括与第一组合物不同的矿物原料，例如氢氧化镁或三氧化铝。该矿物原料也可以是碳酸盐。第二组合物包括至少90重量份矿物原料，对于100重量份聚合物来说。WO2011/112704涉及具有与电缆和电缆组件一起使用的具有微米氧化物颗粒的绝缘体和电缆夹套用以增加阻燃性。特别地，该绝缘材料和/或夹套和/或基垫(bedding)包括微米氧化物颗粒，以形成复合材料。优选的氧化物包括硅，铝，镁和它们的复氧化物。对于一些实施方案来说，Zn和Fe的氧化物也可以是合适的。微米氧化物颗粒优选是固体非多孔无定形颗粒。可将微米氧化物颗粒加入到聚乙烯或乙烯乙酸乙烯酯中。微米氧化物颗粒的浓度可以是绝缘体的约1至80wt％，和最优选约3-25％。该复合绝缘体可包括三水合氧化铝，氢氧化镁，硼酸锌。
技术实现思路
尽管在许多情况下起作用，但含有本领域已知的可瓷化组合物的耐火电缆当暴露于火灾中通常遇到的高温下时，可导致形成不均匀且内聚的陶瓷层，这是因为形成裂纹或溶胀导致的。申请人因此面对提供一旦暴露于火灾下，含可瓷化组合物的耐火电缆转变为基本上不具有裂纹和溶胀的均匀且内聚的固体陶瓷层的问题。而且，为了确保正确的操作，电缆必须能耐受在灭火和撤离操作(例如，消防龙头的水柱)过程中它们典型地遭受的强力机械应力，例如振动，冲击，和压缩等。申请人已发现，在含氧化硅作为瓷化剂的聚合物组合物中，存在某些稳定剂和助熔剂可提供在火灾和机械应力存在下，适合于维持电缆在操作条件下的焦炭形成。特别地，可通过提供具有由可瓷化组合物制成的层的电缆，来解决根据下述说明更加清楚地出现的上述和其他问题，所述可瓷化组合物包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为基础聚合物材料，在其内分散了至少：含量大于25wt％的氧化硅，用于提供焦炭机械稳定性的选自MgO，CaO，PbO，B2O3或其前体中至少一种的稳定剂，选自用于加速热稳定硅衍生物形成的碱性助熔剂的助熔剂和少量(不大于5wt％)用于减慢聚合物基体燃烧的阻燃剂无机氢氧化物。上述可瓷化的组合物一旦暴露于高温，例如火灾引起的那些高温下，则反应，形成具有优良耐火性能且基本上不具有裂纹和溶胀的陶瓷层。而且，陶瓷层具有机械强度，使得电缆可耐受机械应力，例如因来自消防龙头的水柱冲击产生的那些机械应力。本专利技术的耐火层因此有效地保护导电元件避免火灾，从而在一定时间段的火灾情况下，允许电缆操作并提供电路完整度。因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种耐火电缆，它包括：至少一个导电元件；围绕所述导电元件的由可瓷化组合物制成的至少一层，所述可瓷化组合物包括：-含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物的聚合物材料；-至少25wt％氧化硅；-选自碱金属氧化物或其前体中的助熔剂；-含MgO，CaO，PbO，B2O3或其前体中至少一种的稳定剂；-0.1wt％至5wt％选自氢氧化镁，氢氧化铝及其混合物中的氢氧化物；上述百分比相对于可瓷化组合物的重量表达。根据第二方面，本专利技术涉及一种可挤出的可瓷化组合物，它包括：-含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物的聚合物材料；-至少25wt％氧化硅；-选自碱金属氧化物或其前体中的助熔剂；-含MgO，CaO，PbO，B2O3或其前体中至少一种的稳定剂；-0.1wt％至5wt％选自氢氧化镁，氢氧化铝及其混合物中的氢氧化物；上述百分比相对于可瓷化组合物的重量表达。根据本专利技术，措辞“可瓷化组合物”是指可挤出的组合物，当暴露于强力加热下，例如由火灾产生的强力加热下时，至少部分燃烧，并形成机械强度适合于基本上保留其结构完整度(即，在挤出之后获得的起始尺寸)的内聚的陶瓷材料，甚至在机械或热应力下。对于本说明书和随后的权利要求的目的来说，除非另外指明，表达用量，数量，百分比等等的所有数要理解为在所有情况下用术语“约”修饰。所有范围还包括所公开的最大点和最小点的任何组合且包括在其内的任何中间范围，这些中间范围可以或者可以没有在本文中具体地枚举。对于本说明书和随后的权利要求的目的来说，除非另外指明，形成可瓷化组合物的每一组分的重量百分比相对于可瓷化组合物的重量表达。对于本说明书和随后的权利要求的目的来说，每一组分的用量也可用“每100份橡胶”(phr)为单位，即相对于可瓷化组合物内存在的聚合物材料的总重量，该组分的重量份为单位表达。本专利技术的耐火电缆可用于输送电能或数据。当本专利技术的电缆为电力电缆时，优选所述电力电缆是输送低压(LV)电流，即电压等于或低于1kV的电流的电缆。根据本专利技术，措辞“导电元件”是指具有无限长度的伸长的元件，它可以或者由导电材料，例如铜或铝或其复合材料制成以供输送电能，或者它可以是输送光的光纤。根据本专利技术，导电元件被含可瓷化组合物(下文也称为“可瓷化层”)的至少一层包围。可以使本专利技术可瓷化组合物中的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物交联。当本专利技术的电缆是电力电缆时，优选使乙烯/乙酸乙烯酯共聚物交联。当本专利技术的电缆是含光纤作为导电元件的通信电缆时，优选不使乙烯/乙酸乙烯酯共聚物交联。当本专利技术的电缆是电力电缆时，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火电缆(10；20)，它包含：至少一种导电元件(2；21)；包围所述导电元件的由可瓷化组合物制造的至少一层(4,5；25)，所述可瓷化组合物包含：‑含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物的聚合物材料；‑至少25wt％氧化硅；‑选自碱金属氧化物或其前体的助熔剂；‑含MgO、CaO、PbO、B

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐火电缆(10；20)，它包含：至少一种导电元件(2；21)；包围所述导电元件的由可瓷化组合物制造的至少一层(4,5；25)，所述可瓷化组合物包含：-含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物的聚合物材料；-至少25wt％氧化硅；-选自碱金属氧化物或其前体的助熔剂；-含MgO、CaO、PbO、B2O3或其前体中至少一种的稳定剂；-0.1wt％至5wt％选自氢氧化镁、氢氧化铝及其混合物中的氢氧化物化合物；上述百分比相对于可瓷化组合物的重量来表达。2.权利要求1的耐火电缆，其中该聚合物材料包括具有不同乙酸乙烯酯含量的至少两种乙烯/乙酸乙烯酯共聚物作为主聚合物。3.权利要求1的耐火电缆，其中该聚合物材料以至少20wt％的用量存在，相对于可瓷化组合物的重量。4.权利要求1的耐火电缆，其中氧化硅的存在量为30wt％至60wt％，更优选30wt％至50wt％，基于可瓷化组合物的重量。5.权利要求1的耐火电缆，其中氧化硅是由基本上球形颗粒制造的无定形氧化硅。6.权利要求1的耐火电缆，其中助熔剂选自碱金属氧化物的前体。7.权利要求1的耐火电缆，其中助熔剂的存在量为至少3wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·斯奎玛，F·托辛，
申请(专利权)人：普睿司曼股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT