具有耐火涂层的数据和/或电力传输缆线及使该涂层耐火的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过在涂层中引入至少一种阻燃剂而使数据和／或电力传输缆线的涂层耐火的方法。本发明专利技术特征在于所述引入在制备所述涂层后进行，并且采用超临界流体进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有耐火涂层的数据和/或电力传输缆线，和使数据和/ 或电力传输缆线的涂层耐火的方法。在已知的方式中，如果着火，用于传输电力和/或传输信息的电缆和/或 光缆的让受方期望避免火焰沿着缆线蔓延，即使当其是垂直放置时，并防 止覆盖缆芯的绝缘材料和/或护套滴下。为改善缆线的耐火极限性能，第一种常规的方法是在安装缆线后将耐 火(膨胀)涂料涂覆在该缆线上。在该方法中，处理仍然是表面的，渗透深度 小，并且不能使涂层耐火至其芯。另外，填充组分呈现出高粘度，它们通常难以加工，并且使用的有机 溶剂价格贵且有污染。第二种传统的方法是在制备缆线的过程中在绝缘材料中引入卣代或非 卣代阻燃剂，通常在用于得到绝缘材料的聚合物組合物仍然是液体时。这种引入技术不能控制这种阻燃剂分布的方式，使得在一定的填料浓 度下缆线的耐火性能和机械性能都不令人满意。为了耐火程度令人满意，因此必须以约60 %的浓度？ 1入填料，这降低机械性能。另外，由于制备缆线的工作温度通常高于160°C,因此不能使用呈现出 差的耐高温能力的防火剂。例如，氢氧化铝从200。C开始分解，从而限制了 可用于制造的温度范围。氢氧化镁可以在较高的温度下使用，但是由于混 合物粘度的增加，制造速度受到限制。本专利技术寻求提供一种在缆线涂层中引入至少一种阻燃剂的方法，该方 法导致更好的控制阻燃剂在涂层中的分布，且优选是廉价的，在效率方面 得到优化而不影响环境。为此，本专利技术提出 一种在数据和/或电力传输涂层中引入至少 一种阻燃 剂的方法，该方法特征在于所述引入在所述涂层制备后进行，并通过超临 界流体进行。超临界流体技术能够在缆线涂层制造后、在护套和/或绝缘材料中且在 缆线安装前对任何缆线涂层赋予或改善耐火极限。所述引入是在闭路例如在高压釜中进行的，因此逃到大气中的量非常少。有利地，超临界流体可为二氧化碳(C02)。在优选的实践中，阻燃剂可选自以下非卣代化合物的至少一种金属 氬氧化物；金属碱式碳酸盐；硅石；层状硅酸盐(phylosilicates);碱式锡酸 (hydroxystannate)锌和锡酸锌；石粦的书于生物；和硼化合物。在金属氢氧化物中，可提及氢氧化镁、三水合铝、水菱镁矿、氢氧化 钙和柠檬酸镁。金属氢氧化物是天然或合成的，经过或未经过表面处理， 及具有不同的粒度。在金属碱式碳酸盐中，可提及碳酸4丐和碳酸镁。这些试剂可以单独使用或者组合使用，随材料分解温度和期望获得的耐火极限而变。磷的衍生物通过形成保护炭化层来改善材料耐火的能力。类似的，硼化合物例如金属硼酸盐(如硼酸锌、硼酸4丐)是有效的阻燃剂。如果硼化合物和金属氬氧化物组合使用，则硼化合物可具有协同效应。无机化合物如金属氬氧化物吸热性地分解，释放水分子，因此具有降低材料温度的结果并从而减缓其分解速率。在另一优选实践中，所述阻燃剂可选自以下一种卣代化合物的至少一种基于氯的卣代化合物和基于溴的卣代化合物。 在该优选实践中，选择小于16(TC的引入温度。 在这种配置中，加热处理浴所需的能量消耗特别低。 选择非常低的引入温度以适应水合物的差的高温性能，例如柠檬酸盐，其在160。C的温度下分解。该耐火方法可包括以下操作步骤.保持流体在超临界状态的流体预定的持续时间以得到在涂层中的引入；.除去超临界流体；和.回收具有耐火涂层的缆线。本专利技术的另一目的是开发具有涂层的缆线，该涂层是耐火的并具有良 好的机械性能，该缆线优选廉价，并可容易且迅速地制造。为此，本专利技术提供一种包含耐火涂层的数据和/或电力传输缆线，该耐火涂层由引入有至少一种阻燃剂的材料制成，该缆线特征在于所述涂层呈现出浓度梯度，使得所述至少 一种阻燃剂在涂层外表面的浓度高于所述至少 一种阻燃剂在涂层内表面的浓度。术语外表面定义为离所述缆线的轴较远的涂层表面。相反，术语内表面对应于离所述缆线的轴较近的涂层表面。这样，本专利技术的涂层因其表面具有高浓度的阻燃剂而呈现出耐火性能，且由于通过其体积的浓度降低而呈现出增强的机械性能。在第一实施方式中，所述阻燃剂可选自以下非卤代化合物的至少一种金属氢氧化物；金属碱式碳酸盐；硅石；层状硅酸盐；碱式锡酸锌和锡酸 锌；磷的衍生物；和硼化合物。在另一实施方式中，其可选自基于氯或基于溴的卤代化合物，例如多 溴联苯和多溴联苯醚。本专利技术的特征和优点在参考附图阅读以下说明性描述和非限制性实施 例时清楚地显现，其中图2和3是显示用于实施本专利技术的方法的设备的示意图，本专利技术的方 法通过在涂层中引入至少一种阻燃剂使能量或数据传输缆线的涂层耐火。附图说明图1是电力传输缆线1的横截面，该缆线包括例如覆盖在护套3中的 传输部件2如电导体，该电导体例如由铜制成，护套3本身覆盖在引入阻 燃剂5的绝缘材料例如聚乙烯型聚合物的涂层4中，该阻燃剂优选硼化合 物和金属柠檬酸盐的混合物。所述涂层4包括和护套3接触的内表面42以及外表面41,所述外表面 41比所述内表面42更远离电导体2的轴。根据本专利技术的目的，阻燃剂5在涂层4外围或外表面41的浓度高于其 在涂层4内表面42的浓度。的40重量％填料，即在外围每立方厘米(cm涂层0.80克(g)阻燃剂，所述 浓度逐渐降低以在所述涂层的中心达到相对于所述涂层的全部组成的10重 量％填料，即在中心每cm余层0.20g阻燃剂，然后在所述涂层内表面达到 相对于所述涂层全部组成的0重量％填料的浓度。一般地说，本专利技术同样良好地应用于电力传输缆线和通讯缆线、数据 缆线、电缆或光缆。本专利技术的方法涉及通过超临界流体在涂层中引入至少 一种阻燃剂使电 力或数据缆线的涂层耐火的方法。涂层材料是绝缘材料和/或护套材料。超 临界流体优选C02用作在涂层中引入阻燃剂的媒介溶剂。超临界流体有利 地代替在常规浸渍处理中在缆线已安装后使用的非水性有机溶剂，该非水 有机溶剂经常需要昂贵的再处理。超临界状态组合了液体的分子密度和气体的分子迁移率这两个在界面 反应机理中必要的参数。另外，因为超临界流体的表面张力是可忽略的， 它可更容易渗入聚合物材料中。超临界流体技术能够通过阻燃剂的浓度梯度实现本专利技术所教导的耐火 性能的优化。处于超临界状态的流体的温度和压力条件取决于流体的临界 点以及涂层材料的性质和所选择引入的阻燃剂。超临界流体的溶解能力主要取决于以其压力、其温度和其密度描述的 其物理状态和其化学性质，特别是其极性。当超临界流体的密度增加时， 平均分子间距减小，从而促进溶剂和阻燃剂之间特定的相互作用。处理的持续时间取决于处于超临界状态的流体的温度和压力条件，涂 层材料的性质，和所选择引入的阻燃剂，以及还取决于在深度处所需的量 和浓度梯度。在恒定温度下，超临界流体的密度随着压力增加。对于给定压力，温 度的提高将引起阻燃剂蒸气压的升高，从而提高其挥发性。同时，这将引 起溶剂密度的降低，从而降低其溶解能力。因此对于溶解度，有两种竟争 效果。在低压下，溶解度随着温度的升高而降低，但在高压下效果相反。在高压和相对低的温度下工作是有利的。由于可进行所述方法直到引入反应器中的量用完，这也使得能够更有 效地利用阻燃剂的量，从而避免损失和浪费。效率处于最大，且任何情况 下可容易地回收还未^ 1入的剩余阻燃剂。图2和3是用于实施本专利技术方法的设备的示意图，本专利技术的方法通过 超临本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在涂层中引入至少一种阻燃剂使数据和／或电力传输缆线涂层耐火的方法，该方法特征在于所述引入在制备所述涂层后进行，并且通过超临界流体进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2005-10-3 05529941.一种通过在涂层中引入至少一种阻燃剂使数据和/或电力传输缆线涂层耐火的方法，该方法特征在于所述引入在制备所述涂层后进行，并且通过超临界流体进行。2. 根据权利要求1的使缆线涂层耐火的方法，该方法特征在于该超临 界流体是二氧化碳。3. 根据权利要求1或2的使缆线涂层耐火的方法，该方法特征在于所 述至少一种阻燃剂选自以下非卣代化合物的至少一种金属氢氧化物；金 属石成式碳酸盐；硅石；层状硅酸盐(philosilicates);碱式锡酸锌和锡酸锌； 磷的衍生物；和硼化合物。4. 根据权利要求1或2的使缆线涂层耐火的方法，该方法特征在于所 述至少 一种阻燃剂选自以下卣代化合物的至少 一种基于氯的卣代化合物和基于溴的卣代化合物。5. 根据权利要求1-4任一项的使缆线涂层耐火的方法，该方法特征在 于引入温度低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰罗姆福尼尔，吉勒斯威达维斯基，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]