【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防火阻燃电缆，具体涉及一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆。
技术介绍
1、随着核工业的快速发展，电缆作为电力传输和信号传递的关键部件，在核电站、核反应堆及其相关设施中发挥着不可替代的作用，然而核工业的特殊环境对电缆的耐火、绝缘、阻燃以及耐湿热老化性能提出了极高的要求。
2、公开号为cn113192668a的一篇中国专利技术专利，公开了一种核工业用隔离型柔性矿物绝缘防火电缆，包括铰合铜导体、聚酯带+云母带绝缘绕包层、纳米铝基合金护套、双层交联聚烯烃共挤层、填充条、阻燃带绕包层和低烟无卤聚烯烃护套层，聚酯带+云母带绝缘绕包层包覆在铰合铜导体的表面，纳米铝基合金护套包覆在聚酯带+云母带绝缘绕包层的表面，该核工业用隔离型柔性矿物绝缘防火电缆，是通过对电缆的防火性能的设计、提出了可行性的灌浆组分填充层和双层交联聚烯烃共挤层等方面的防火，有效的实现了电缆防火性能的可实现性，并避免了电缆在使用中出现短路导致各种火灾的发生的情况。
3、即现有技术中的防火阻燃电缆通常采用在电缆外部包覆阻燃材料的方式，以提高其阻燃性能，然而这种方式的缺点是阻燃材料在高温下容易分解，导致电缆的耐火性能下降，并且，在火灾持续进行过程中，电缆的结构还是会出现垮塌，导致电缆发生短路，电缆的耐火完整性有待进一步提高，同时传统的电缆结构往往存在绝缘性能不足、耐湿热老化性能差等问题，电缆材料在高温、潮湿等复杂环境下，往往难以保持其原有的性能，存在安全隐患，甚至可能引发火灾事故，难以满足核工业的特殊需求。
技术实现思
1、本专利技术的目的在于提供一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，用于解决现有技术中核工业电缆的防火性能与耐火完整性有待进一步提高和现有技术中的电缆结构存在绝缘性能不足、耐湿热老化性能差的情况，难以满足核工业的特殊需求的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，包括若干根导线，所述若干根导线外部依次包覆有包带层、耐火防护层和护套层，所述若干根导线与包带层之间设有矿物防护层；
3、所述矿物防护层由矿物隔热料轧制得到；
4、所述耐火防护层由复合聚硅氧烷、改性玻璃微粉、硼酚醛树脂、铝粉和分散剂按重量比100-120:35-45:65-70:15-20:5-8组成的混合物，由挤出机熔融挤出包覆在包带层的外部，冷却固化后，制备得到；
5、所述护套层由改性环氧树脂、苯并噁嗪树脂、改性聚硅氧烷、聚磷酸铵按重量比50-60:35-45:15-30:9-12组成的混合物，由挤出机熔融挤出包覆在耐火防护层的外部，冷却固化后，制备得到。
6、进一步的，所述导线由若干根镀锡铜导体和包覆在其外部的绝缘层，所述绝缘层由辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘电缆料组成；
7、所述包带层由无机包带缠绕包覆得到，其中，无机包带为铝塑复合带、铜塑复合带、钢塑复合带、铅塑复合带中的任意一种；
8、复合聚硅氧烷的制备方法为：将二羟基聚二甲基硅氧烷、硼酸锌、纳米碳酸钙加入到温度为100-120℃的捏合机中，捏合10-15min，出料，在真空条件下，物料温度降低至室温，固化，粉碎，得到复合聚硅氧烷，其中，所述二羟基聚二甲基硅氧烷、硼酸锌、纳米碳酸钙的重量比为10-14:1-2:2-3。
9、进一步的，所述矿物隔热料由以下步骤加工得到：
10、a1、将蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩、无水乙醇和kh-560混合，超声分散60-90min后转移到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55-65℃，向反应釜中加入氢氧化钠溶液，保温反应5-6h，后处理得到矿物填料；
11、矿物填料的制备反应原理为：
12、在碱性条件下，kh-560上的硅氧烷键断裂形成硅羟基并与蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩表面上的活性基团反应，在蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩的表面形成kh-560修饰，从而得到具有kh-560修饰矿物表面的矿物填料。
13、a2、将改性环氧树脂、矿物填料、固化剂加入到温度为65-75℃的捏合机中，捏合10-15min，向捏合机中加入表面活性剂、发泡剂，捏合机温度升高至75-85℃，保温捏合40-50min，捏合机温度降低至40-50℃，得到矿物隔热料。
14、进一步的，步骤a1中，所述蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩、无水乙醇、kh-560和氢氧化钠溶液的用量比为1g:3g:2g:60ml:4g:8ml，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10%，蛭石的粒径范围为0.1-0.3mm，珍珠岩的粒径范围为0.01-0.15mm，中空玻璃微珠的65-100μm，真密度为0.25g/cm3，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤2-3次后抽干，滤饼转移到温度为60-80℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到矿物填料；步骤a2中，所述改性环氧树脂、矿物填料、固化剂、表面活性剂、发泡剂的重量比为80-90:100-120:6-9:4-5:7-8。
15、进一步的，改性玻璃微粉的制备方法为：将玻璃微粉、无水乙醇、kh-570加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50-60℃，向反应釜中加入氢氧化钠溶液，保温反应4-6h，后处理得到改性玻璃微粉。
16、进一步的，所述玻璃微粉包括按照重量份的以下组成：五氧化二钒40-60份、二氧化硅30-50份、二氧化碲20-40份、氧化钙15-25份、碳酸锶7-10份、碳酸钡8-12份，其粒径为5-35μm，所述玻璃微粉、无水乙醇、kh570和氢氧化钠溶液的用量比为7g:60ml:3g:12ml，所述氢氧化钠溶液的质量分数为15-35%，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后抽干，滤饼转移到温度为70-80℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性玻璃微粉。
17、进一步的，改性聚硅氧烷由以下步骤加工得到：
18、b1、将烯丙基二甲氧基硅烷、1,7-二甲氧基八甲基四硅氧烷和无水乙醇加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50-60℃，向反应釜中加入氢氧化钠溶液，保温反应5-6h，后处理得到中间体a；
19、中间体a的合成反应式为：
20、
21、中间体a的合成反应原理为：烯丙基二甲氧基硅烷、1,7-二甲氧基八甲基四硅氧烷上的硅氧烷键在碱性条件下发生水解断裂后进行自组装，形成具有烯烃双键修饰的长聚硅氧烷链段的中间体a。
22、b2、将中间体a、3-氯丙胺、甲苯和催化剂加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至85-95℃，保温反应6-8h，后处理得到改性聚硅烷。
23、改性聚硅氧烷的合成反应式为：
24、
25、改性聚硅氧烷的合成反应原理为：中间体a上的烯烃双键与3-氯丙胺上的卤素在催化剂条件下发生取代加成反应，得到聚硅氧烷链段上修饰有大量氨基的改性聚硅氧烷。
26、进一步的，步骤b1中，所述烯丙基二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，包括若干根导线（100），其特征在于，所述若干根导线（100）外部依次包覆有包带层（300）、耐火防护层（400）和护套层（500），所述若干根导线（100）与包带层（300）之间设有矿物防护层（200）；
2.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述导线（100）由若干根镀锡铜导体和包覆在其外部的绝缘层，所述绝缘层由辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘电缆料组成；
3.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述矿物隔热料由以下步骤加工得到：
4.根据权利要求3所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，步骤A1中，所述蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩、无水乙醇、KH-560和氢氧化钠溶液的用量比为1g:3g:2g:60mL:4g:8mL，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10%，蛭石的粒径范围为0.1-0.3mm，珍珠岩的粒径范围为0.01-0.15mm，中空玻璃微珠的65-100μm，真密度为0.25g/cm3；步骤A2中，所述改性环氧树脂、矿物填料、固化
5.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，改性玻璃微粉的制备方法为：将玻璃微粉、无水乙醇、KH-570加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50-60℃，向反应釜中加入氢氧化钠溶液，保温反应4-6h，后处理得到改性玻璃微粉。
6.根据权利要求5所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述玻璃微粉包括按照重量份的以下组成：五氧化二钒40-60份、二氧化硅30-50份、二氧化碲20-40份、氧化钙15-25份、碳酸锶7-10份、碳酸钡8-12份，其粒径为5-35μm，所述玻璃微粉、无水乙醇、KH570和氢氧化钠溶液的用量比为7g:60mL:3g:12mL，所述氢氧化钠溶液的质量分数为15-35%。
7.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，改性聚硅氧烷由以下步骤加工得到：
8.根据权利要求7所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，步骤B1中，所述烯丙基二甲氧基硅烷、1,7-二甲氧基八甲基四硅氧烷的用量比为1mol:3mol，所述1,7-二甲氧基八甲基四硅氧烷、无水乙醇和氢氧化钠溶液的用量比为1g:5mL:1mL，所述氢氧化钠溶液的质量分数为20%；步骤B2中，所述中间体a、3-氯丙胺、甲苯和催化剂的用量比为5g:2g:30mL:0.2g，所述催化剂为偶氮二异丁腈。
9.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，改性环氧树脂由以下步骤加工得到：
10.根据权利要求9所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，步骤C1中，所述2,2'-[(1-甲基亚乙基)双[4,1-亚苯基氧基(1-甲基-2,1-乙二基)氧基亚甲基]]双环氧乙烷、甲醛的用量比为1mol:2.1mol，所述甲醛溶液的质量分数为35wt%，2,2'-[(1-甲基亚乙基)双[4,1-亚苯基氧基(1-甲基-2,1-乙二基)氧基亚甲基]]双环氧乙烷、催化剂和正丁醇的用量比为1g:0.05g:5mL，所述催化剂为吡啶；步骤C2中，所述中间体b、硼酸的重量比为10:1。
...【技术特征摘要】
1.一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，包括若干根导线（100），其特征在于，所述若干根导线（100）外部依次包覆有包带层（300）、耐火防护层（400）和护套层（500），所述若干根导线（100）与包带层（300）之间设有矿物防护层（200）；
2.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述导线（100）由若干根镀锡铜导体和包覆在其外部的绝缘层，所述绝缘层由辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘电缆料组成；
3.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述矿物隔热料由以下步骤加工得到：
4.根据权利要求3所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，步骤a1中，所述蛭石、中空玻璃微珠、珍珠岩、无水乙醇、kh-560和氢氧化钠溶液的用量比为1g:3g:2g:60ml:4g:8ml，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10%，蛭石的粒径范围为0.1-0.3mm，珍珠岩的粒径范围为0.01-0.15mm，中空玻璃微珠的65-100μm，真密度为0.25g/cm3；步骤a2中，所述改性环氧树脂、矿物填料、固化剂、表面活性剂、发泡剂的重量比为80-90:100-120:6-9:4-5:7-8。
5.根据权利要求1所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，改性玻璃微粉的制备方法为：将玻璃微粉、无水乙醇、kh-570加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50-60℃，向反应釜中加入氢氧化钠溶液，保温反应4-6h，后处理得到改性玻璃微粉。
6.根据权利要求5所述的一种核工业用矿物绝缘防火阻燃电缆，其特征在于，所述玻璃微粉包括按照重量份...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶小军，张卫星，张佳亮，王匀，耿林，杨越，周光亚，
申请(专利权)人：华远高科电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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