一种电缆防火涂料及其制备方法技术

本申请涉及防火涂料的领域，具体公开了一种电缆防火涂料及其制备方法。一种电缆防火涂料，包括10～20份阻燃型膨胀剂和1～3份碳纳米管；阻燃型膨胀剂包括5～10份聚磷酸铵、2～5份三聚氰胺泡沫海绵、4～7份小粒径淀粉、2～4份二硫化亚铁和水。其制备方法为：将小粒径淀粉与水混合搅拌，得到糊状小粒径淀粉；将聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、糊状小粒径淀粉、二硫化亚铁与水混合搅拌，得到阻燃型膨胀剂；将阻燃型膨胀剂与碳纳米管混合，得到电缆防火涂料。本申请的电缆防火涂料具有在高温下会膨胀并反应，长时间阻隔外界氧气与火源的优点。长时间阻隔外界氧气与火源的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆防火涂料及其制备方法


[0001]本申请涉及防火涂料领域，更具体地说，它涉及一种电缆防火涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电缆被广泛用于输送电力，从发电厂传输到城市、工业园区或居民住宅区，它们承载着高电压和大电流，但是电缆绝缘损坏引起短路会发生火灾，为了避免电缆火灾的扩大与蔓延，也为了避免外界的火灾引起电缆着火，通常电缆表面都会涂覆电缆防火涂料。
[0003]申请号为CN116285523A的专利，提供了一种膨胀型防火隔热涂料，该膨胀型防火隔热涂料的制备原料为：涂料基体20～40份、催化剂10～30份、成炭剂1～10份、发泡剂1～10份、填料5～15份、助剂0.1～2份或水10～30份；涂料基体包括水性环氧乳液、聚醋酸乙烯
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乙烯共聚乳液、自交联硅丙乳液、丙烯酸酯乳液、苯丙乳液或醋丙乳液中的至少一种；成炭剂包括季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇中的至少一种，所述发泡剂为尿素、双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐中的至少一种。制备步骤如下：按重量份将催化剂、成炭剂、发泡剂、填料、助剂和水混合后搅拌、球磨，再进行过滤得到浆料，将浆料与涂料基体混合，再进行过滤，即得膨胀型防火隔热涂料。
[0004]上述膨胀型防火隔热涂料仅是简单的将各种原料混合，存在电缆防火涂料防火稳定性低，防火时间短的缺点。

技术实现思路

[0005]为了解决现有膨胀型防火隔热涂料防火稳定性低，防火时间长的缺点，本申请提供一种电缆防火涂料及其制备方法。
>[0006]第一方面，本申请提供一种电缆防火涂料，采用如下技术方案：一种电缆防火涂料，包括以下重量份的原料：10～20份阻燃型膨胀剂和1～3份碳纳米管；阻燃型膨胀剂包括5～10份聚磷酸铵、2～5份三聚氰胺泡沫海绵、4～7份小粒径淀粉、2～4份二硫化亚铁和水，其中，聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、二硫化亚铁和小粒径淀粉均是以阻燃型膨胀剂的重量份为基准。
[0007]通过采用上述技术方案，阻燃型膨胀剂和碳纳米管混合，碳纳米管发挥自身耐高温作用的同时，增强了阻燃型膨胀剂的网状结构稳定性，使得电缆外层电缆防火涂料层厚度难以发生变化，电缆阻燃持续性较强，阻燃时间久，阻燃效果好；三聚氰胺本身具有很好的阻燃效果，二硫化亚铁填充在三聚氰胺泡沫海绵的孔隙内，当遇到火灾，阻燃型膨胀剂内部温度升高时，二硫化亚铁会与三聚氰胺泡沫海绵内部的氧气反应生成二氧化硫与三氧化硫，二氧化硫与三氧化硫在空气中均不可燃，且使得阻燃型膨胀剂内部近乎隔绝氧气，阻止火势蔓延；小粒径淀粉填充在三聚氰胺泡沫海绵内部，当聚磷酸铵预热分解后形成强脱水剂，使得小粒径淀粉碳化膨胀，填充满二硫化亚铁泡沫海绵内部的孔隙，使得膨胀型阻燃剂膨胀后的稳定性高，阻燃时间长。
[0008]可选的，所述聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、小粒径淀粉与二硫化亚铁的质量比为
(6～8):5:5:2。
[0009]通过采用上述技术方案，合适比例的聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、二硫化亚铁与小粒径淀粉，可以使得小粒径淀粉与二硫化亚铁恰好均匀填充并覆盖在三聚氰胺泡沫海绵内部孔隙的表面，聚磷酸铵分解后形成的脱水剂也能恰当的碳化小粒径淀粉，最终制得的电缆防火涂料防火稳定性高，防火持续性好。
[0010]可选的，所述小粒径淀粉的粒径为5～30μm。
[0011]通过采用上述技术方案，粒径为5～30μm的小粒径淀粉能够充分的填充分散在三聚氰胺泡沫海绵孔隙的表面，使得小粒径淀粉碳化膨胀后膨胀均匀性较好，整个电缆表面的电缆防火涂料的阻燃均匀性较好。
[0012]可选的，所述小粒径淀粉是高直链淀粉。
[0013]通过采用上述技术方案，高直链淀粉的粒径较小，且支链较多，呈圆形颗粒，比表面积大，碳化速度快，提高电缆防火涂料的防火速度，使得电缆快速隔绝火源。
[0014]可选的，所述三聚氰胺泡沫海绵的粒径为0.5～2mm。
[0015]通过采用上述技术方案，合适粒径的三聚氰胺泡沫海绵，制得的电缆防火涂料能够均匀的涂刷在电缆表面，不会出现粒径过大碰撞脱落或粒径过小起不到骨架作用的问题，制得的电缆防火涂料防火稳定性较好，防火时间长。
[0016]可选的，所述碳纳米管为液体状的碳纳米管。
[0017]通过采用上述技术方案，液体状的碳纳米管能够与其他原料充分混合，且能够在三聚氰胺泡沫海绵的孔隙内自由流动，与其他原料充分混合，充当耐高温材料的同时，与三聚氰胺泡沫海绵协同作为其他原料膨胀后的骨架，制得的电缆防火涂料防火稳定性好，防火时间长。
[0018]第二方面，本申请提供一种电缆防火涂料的制备方法，采用如下技术方案:一种电缆防火涂料的制备方法，包括以下步骤：将阻燃型膨胀剂与碳纳米管混合搅拌30～60min，得到电缆防火涂料。
[0019]通过采用上述技术方案，将阻燃型膨胀剂与碳纳米管混合搅拌，使得碳纳米管充分的填充在阻燃型膨胀剂的内部，协同阻燃型膨胀剂内的三聚氰胺泡沫海绵共同起到骨架作用，制得的电缆防火涂料防火稳定性好，防火时间较长。
[0020]可选的，所述阻燃型膨胀剂的制备方法如下:步骤1，将小粒径淀粉与水混合搅拌，得到糊状小粒径淀粉；步骤2，将聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、糊状小粒径淀粉、二硫化亚铁与水混合搅拌，水的体积与三聚氰胺泡沫海绵的体积相等，得到稀释后阻燃型膨胀剂。
[0021]通过采用上述技术方案，先将小粒径淀粉制备成糊状的小粒径淀粉，使得糊状的小粒径淀粉充分均匀的填充在三聚氰胺泡沫海绵内部的孔隙内，制得的电缆防火涂料膨胀后的厚度均匀，防火稳定性高，防火效果好。
[0022]可选的，所述步骤2中，将聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、糊状小粒径淀粉、二硫化亚铁与水在加热的条件下混合搅拌，直到50％v/v的水被挥发后，得到阻燃型膨胀剂。
[0023]通过采用上述技术方案，与三聚氰胺泡沫海绵体积相等的50％v/v的水被挥发后，聚磷酸铵、糊状小粒径淀粉、二硫化亚铁会恰好沾附在三聚氰胺泡沫海绵的孔隙内部，使得聚磷酸铵、糊状小粒径淀粉、二硫化亚铁会沾附在三聚氰胺泡沫海绵能够均匀分布，不会因
为重力作用发生沉降，且碳化膨胀后的阻燃型膨胀剂厚度均匀，阻燃效果好，阻燃时间长。
[0024]可选的，所述步骤2中，加热的温度条件为50～65℃。
[0025]通过采用上述技术方案，在这个温度条件下，聚磷酸铵、糊状小粒径淀粉和二硫化亚铁不会过于干燥或湿润，会牢固的沾附在三聚氰胺泡沫海绵上，碳化后的阻燃型膨胀剂膨胀厚度均匀适当，阻燃效果好，阻燃时间长。
[0026]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请中，三聚氰胺本身具有很好的阻燃效果，二硫化亚铁填充在三聚氰胺泡沫海绵的孔隙内，当遇到火灾，阻燃型膨胀剂内部温度升高时，二硫化亚铁会与三聚氰胺泡沫海绵内部的氧气反应生成二氧化硫与三氧化硫，二氧化硫与三氧化硫在空气中均不可燃，且使得阻燃型膨胀剂内部近乎隔绝氧气，阻止火势蔓延；小粒径淀粉填充在三聚氰胺泡沫海绵内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：10～20份阻燃型膨胀剂和1～3份碳纳米管；阻燃型膨胀剂包括5～10份聚磷酸铵、2～5份三聚氰胺泡沫海绵、4～7份小粒径淀粉、2～4份二硫化亚铁和水，其中，聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、二硫化亚铁和小粒径淀粉均是以阻燃型膨胀剂的重量份为基准。2.根据权利要求1所述的一种电缆防火涂料，其特征在于:所述聚磷酸铵、三聚氰胺泡沫海绵、小粒径淀粉与二硫化亚铁的质量比为(6～8):5:5:2。3.根据权利要求2所述的一种电缆防火涂料，其特征在于：所述小粒径淀粉的粒径为5～30μm。4.根据权利要求3所述的一种电缆防火涂料，其特征在于：所述小粒径淀粉是高直链淀粉。5.根据权利要求1所述的一种电缆防火涂料，其特征在于：所述三聚氰胺泡沫海绵的粒径为0.5～2mm。6.根据权利要求1所述的一种电缆防火涂料，其特征在于：所述碳纳米管为液体状的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子威，李青，
申请(专利权)人：湖南中科智网电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：