【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆，具体涉及一种高导电阻燃电缆及其生产工艺。
技术介绍
1、电缆又称电线电缆，是电力传输的主要载体，广泛应用于电器装备、照明线路、家用电器等方面，其质量的好坏直接影响到工程质量及消费者的生命财产安全。随着技术的不断进步，电缆的一些性能已经不再满足人们的需求，例如，（1）以铜导体为导电基体的电缆，其导电能力会由于长时间使用，造成铜导体表面被氧化，进而导致电缆的导电性下降；（2）由于电缆老化造成的火灾事件的频发，要求电缆需要具有一定的阻燃性能，而传统电缆阻燃性能的好坏取决于阻燃剂（氢氧化镁、碳酸钙等）的添加含量，但是较多含量的阻燃剂会影响电缆的综合性能。
2、针对以上两种性能的缺陷，可以通过对铜导体表面进行处理，如：喷涂抗氧化涂料或包覆抗氧化材料，以此来减少铜导体表面由于氧化造成的导电性下降，进而提高电缆的导电率；设计一种有机-无机结合的复合阻燃剂，仅添加较少含量，仍具有优异的阻燃性能。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高导电阻燃电缆及其生产工艺。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种高导电阻燃电缆，包括由内到外依次设置的导体、抗氧化层、屏蔽层、绝缘层以及外护套层；
4、所述导体为铜导体，抗氧化层为抗氧化材料，绝缘层为聚氯乙烯，外护套层为护套料；
5、所述护套料，按重量份计包括以下原料：聚氯乙烯树脂100份，acr树脂5-7份，复合阻燃剂8-15份，热稳定剂1-3份
6、所述复合阻燃剂由以下方法制备：
7、步骤a1、将磷酸甲酯、二氯甲烷和三乙胺加入烧瓶中，在-5℃的冰盐浴中搅拌30-50min，然后将丙烯酰氯二氯甲烷溶液缓慢滴加到烧瓶中，待滴加结束后，维持体系温度反应1h后，升温至30-40℃，持续反应8-12h，待反应结束后，过滤、洗涤、旋蒸，再加入乙酸乙酯搅拌30min后，提纯、旋蒸，即得中间产物1；
8、进一步地，磷酸甲酯、二氯甲烷、三乙胺、丙烯酰氯二氯甲烷溶液和乙酸乙酯的用量比为1.4-4.2g：50ml：1.1-3.3g：10ml：30ml，丙烯酰氯二氯甲烷溶液是由丙烯酰氯和二氯甲烷以0.9-2.7g：10ml的用量比混合搅拌而成；
9、步骤a2、将二乙胺和无水甲醇加入烧瓶中，在氮气条件下搅拌20-30min，然后边搅拌边缓慢滴加中间产物1，待滴加结束后，升高体系温度至35℃，持续反应3-5h后，旋蒸，即得中间产物2；
10、进一步地，二乙胺、无水甲醇和中间产物1的用量比为0.02-0.04mol：100ml：0.01-0.02mol；
11、步骤a3、将中间产物2加入烧瓶中，在45℃下搅拌，然后利用恒压分液漏斗逐滴加入1-氯十二烷，持续反应8-12h，待反应结束后，将混合物在分液漏斗中静置12h后，分离出下层液体，旋转、冷冻干燥8h，即得阳离子插层剂；
12、进一步地，中间产物2和1-氯十二烷的物质的量比为1：2；
13、步骤a4、将阳离子插层剂在去离子水中搅拌混合均匀，记为溶液1；将蒙脱土和去离子水加入烧瓶中混合搅拌均匀，再超声分散1h，升高体系温度至60-80℃，搅拌5-8h，再降温至5-20℃，缓慢滴加溶液1，搅拌反应3-7h，待反应结束后，即得插层改性蒙脱土；
14、进一步地，蒙脱土、去离子水和溶液1的用量比为1-2g：90ml：10ml，溶液1中阳离子插层剂和去离子水的用量比为0.05-0.3g：10ml；
15、步骤a5、将0.1-0.5g硝酸铜在10ml去离子水中混合均匀，记为溶液2；0.1-0.5g钼酸钠在10ml去离子水中分散均匀，记为溶液3；将插层改性蒙脱土分散在乙醇中，逐滴加入溶液3，升温至50-70℃后，搅拌5-7h，再逐滴加入溶液2，维持温度搅拌2-4h，待反应结束后，静置8-10h，离心、过滤、洗涤、干燥，即得复合阻燃剂；
16、进一步地，插层改性蒙脱土、乙醇、溶液2和溶液3的用量比为1g：50ml：10ml：10ml。
17、所述抗氧化材料，按重量份计包括以下原料：聚氨酯橡胶30-40份，丁腈橡胶20-30份，硅烷偶联剂8-13份，氧化锌2-4份，氧化铝3-5份，纳米二氧化硅5-8份，抗氧剂1010 1-2份，硫磺0.5-2份，促进剂1-3份。
18、一种高导电阻燃电缆的生产工艺包括以下步骤：
19、步骤s1、按重量份称取原料，将聚氨酯橡胶和丁腈橡胶混炼6-8min后，再加入硅烷偶联剂、氧化锌、氧化铝、纳米二氧化硅、抗氧剂和促进剂混炼3-5min，加入硫磺混炼5min后得到混炼胶，再将混炼胶加入硫化机中硫化后，挤出包覆在铜导体表面形成抗氧化层；
20、步骤s2、在抗氧化层表面包覆铝塑复合带屏蔽形成屏蔽层，再将聚氯乙烯包覆在屏蔽层表面形成绝缘层；
21、步骤s3、按重量份称取原料，将聚氯乙烯树脂和acr树脂在80℃下干燥处理1-3h，然后将烘干的聚氯乙烯树脂和acr树脂与复合阻燃剂、热稳定剂、增塑剂和抗氧剂在高速混合机中混合均匀，再经双螺杆挤出机熔融挤出包覆在绝缘层外，形成外护套层，即得高导电阻燃电缆；
22、进一步地，步骤s1中硫化时的温度为120-140℃、预压压力为6-8mpa、硫化压力为10-12mpa、硫化时间为8-10min。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术中生产的电缆设置有导体、抗氧化层、屏蔽层、绝缘层以及外护套层，其中，抗氧化层的添加有效降低了由于导体被氧化造成的导电性下降，提高了电缆的导电性；外护套层所用护套料中添加的复合阻燃剂，提高了电缆的阻燃性能。
25、在铜导体外层设置的抗氧化层是通过将抗氧化材料挤出包覆在铜导体表面形成，抗氧化材料是以抗氧化性能良好的聚氨酯橡胶和丁腈橡胶为主要基体，添加氧化锌、氧化铝和纳米二氧化硅等材料，进一步提高抗氧化作用，而抗氧化层的包覆能有效降低铜导体由于长时间使用造成的表面氧化，表面氧化则会导致的导体导电性下降，从而提高了电缆的导电性。
26、复合阻燃剂中先利用磷酸甲酯中的-oh与丙烯酰氯中的-cocl之间的反应，生成含有双键结构的中间产物1；再利用中间产物1中的双键与二乙胺中的仲胺反应，生成含有叔胺结构的中间产物2；再利用中间产物2中的叔胺与1-氯十二烷中的氯原子反应，生成阳离子插层剂；再利用阳离子插层剂与蒙脱土层间的阳离子发生离子交换，获得插层改性蒙脱土；最后，利用硝酸铜和钼酸钠在蒙脱土表面反应负载钼酸铜，获得复合阻燃剂。复合阻燃剂中采用有机阻燃剂与无机阻燃剂之间的协同作用，提高了基体的阻燃性能；阳离子插层剂中含有的磷酸酯基在燃烧过程中会发生热分解反应，分解产生的水和酸性物质能稀释可燃物，释放出的气体能隔绝氧气或稀释可燃气体，并且磷酸酯还能促进聚合物形成炭层，插层剂中引入的n元素在燃烧时，还能释放阻燃气体（氮气、氨气等）本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高导电阻燃电缆，其特征在于，包括由内到外依次设置的导体、抗氧化层、屏蔽层、绝缘层以及外护套层；
2.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A1中磷酸甲酯、二氯甲烷、三乙胺、丙烯酰氯二氯甲烷溶液和乙酸乙酯的用量比为1.4-4.2g：50mL：1.1-3.3g：10mL：30mL。
3.根据权利要求2所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A1中丙烯酰氯二氯甲烷溶液是由丙烯酰氯和二氯甲烷以0.9-2.7g：10mL的用量比混合搅拌而成。
4.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A2中二乙胺、无水甲醇和中间产物1的用量比为0.02-0.04mol：100mL：0.01-0.02mol。
5.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A3中中间产物2和1-氯十二烷的物质的量比为1：2。
6.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A4中蒙脱土、去离子水和溶液1的用量比为1-2g：90mL：10mL，溶液1中阳离子插层剂和去离子水的用量比为0.05-0.
7.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤A5中插层改性蒙脱土、乙醇、溶液2和溶液3的用量比为1g：50mL：10mL：10mL。
8.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，所述抗氧化材料，按重量份计包括以下原料：聚氨酯橡胶30-40份，丁腈橡胶20-30份，硅烷偶联剂8-13份，氧化锌2-4份，氧化铝3-5份，纳米二氧化硅5-8份，抗氧剂1010 1-2份，硫磺0.5-2份，促进剂1-3份。
9.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种高导电阻燃电缆的生产工艺，其特征在于，步骤S1中硫化时的温度为120-140℃、预压压力为6-8MPa、硫化压力为10-12MPa、硫化时间为8-10min。
...【技术特征摘要】
1.一种高导电阻燃电缆，其特征在于，包括由内到外依次设置的导体、抗氧化层、屏蔽层、绝缘层以及外护套层；
2.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤a1中磷酸甲酯、二氯甲烷、三乙胺、丙烯酰氯二氯甲烷溶液和乙酸乙酯的用量比为1.4-4.2g：50ml：1.1-3.3g：10ml：30ml。
3.根据权利要求2所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤a1中丙烯酰氯二氯甲烷溶液是由丙烯酰氯和二氯甲烷以0.9-2.7g：10ml的用量比混合搅拌而成。
4.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤a2中二乙胺、无水甲醇和中间产物1的用量比为0.02-0.04mol：100ml：0.01-0.02mol。
5.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤a3中中间产物2和1-氯十二烷的物质的量比为1：2。
6.根据权利要求1所述的一种高导电阻燃电缆，其特征在于，步骤a4中蒙脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓乐，赵璐璐，
申请(专利权)人：昊林电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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