【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆领域，具体涉及一种自灭火电缆及其制备方法。
技术介绍
1、根据中国消防数据显示，2023年1-10月，全国共接报火灾74.5万起，死亡1381人，受伤2063人，直接财产损失61.5亿元，与去年同期相比，起数和伤人数分别上升2.5％和6.5％，而电气是造成火灾的首要原因。因此电气安全仍然是防火意识的重中之重，电线电缆短路起火仍然是不可忽略的防范重点。
2、目前市场的电力电缆大多以阻燃为特性要求，而阻燃电缆只是阻止电缆起火后火焰蔓延的速度，并不能阻止火灾的发生。而火灾起火后期主要是引起其他可燃物的燃烧，最后导致更大火灾的发生。火灾初期是消灭火情的黄金时期，普通阻燃电力电缆由于敷设环境、使用条件等原因，导致火灾初期很难发现。现有技术中主要通过对包覆层，总保护层及外护层进行改进，研发具备阻燃性的材料成分添加到包覆层，中国专利202210791461.x中公开的“一种自灭火电缆”通过电缆内有的co2减小火势或熄灭火焰。
3、但采用在电缆中填充co2的方法使得电缆的韧性有损，对电缆的储存要求高，电缆的使用寿命不长。
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种自灭火电缆及其制备方法，采用灭火棉作为填充材料，电缆的结构牢固、稳定，韧性好，有效延长了使用寿命。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种自灭火电缆，包括：
4、若干根线芯和包覆在若干根
5、所述灭火棉的原料包括以下重量份的组分：干粉灭火剂50～70份，三元乙丙橡胶80～100份。
6、灭火棉材质轻、绝缘效果好，作为填充材料能够使电缆保持圆整性，并且电缆的结构牢固、稳定，韧性好。当电缆短路产生巨大电流导致电缆起火引起燃烧时，灭火棉将会燃烧释放内部干粉灭火剂的颗粒，颗粒浓度密集且微细，盖在电缆绝缘表面能够构成阻碍燃烧的隔离层，同时析出不可燃气体，使空气中的氧气浓度降低，火焰熄灭。
7、作为优选，所述干粉灭火剂的制备方法包括以下步骤：
8、按组成原料的重量份称取灭火基料100～120份，润滑剂5～10份，防潮剂3～5份；研磨并加入氟碳烷基胺30～40份，升温至80～90℃，保温搅拌，真空干燥；再加入碳纳米管15～30份
9、进行高速球磨，过400～500目筛，得到干粉灭火剂。
10、在上述技术方案中，将碳纳米管与灭火基料共磨，使得干粉灭火剂的分散性大大增强，还有助于干粉灭火剂后续在灭火棉中与三元乙丙橡胶的相互作用。而氟碳烷基胺为表面活性剂主要起到降低表面张力、增强分散性和稳定性的作用，能够在干粉灭火剂表面形成一层薄膜增强干粉灭火剂的相容性和分散性，氟碳烷基胺帮助干粉灭火剂更均匀地分散在三元乙丙橡胶中，而不是直接与橡胶引起明显的交联或接枝反应。
11、作为优选，所述灭火棉的制备方法包括以下步骤：
12、(s1)将10～15份干粉灭火剂加入三元乙丙橡胶80～100份中，在80～100℃下低速搅拌3～5分钟，使得混合均匀，冷却至室温后加入开炼机，控制温度150～180℃进行发泡，造粒，得到三元乙丙橡胶海绵胶；
13、(s2)将30～55份干粉灭火剂加入所述(s1)制得的三元乙丙橡胶海绵胶中，在80～100℃下低速搅拌3～5分钟，使得混合均匀，冷却至室温，得到成品。
14、步骤(s1)中得到的发泡成品为三元乙丙橡胶海绵胶，其具有良好的耐热性和阻燃性。并且，在上述反应中不需要额外加入发泡剂，这是因为干粉灭火剂中氟碳烷基胺作为有机发泡剂、灭火基料作为无机发泡剂与三元乙丙橡胶发生反应释放出气体，从而形成气泡，获得具有理想性能的三元乙丙橡胶海绵胶。
15、步骤(s2)中，将干粉灭火剂与三元乙丙橡胶海绵胶共混，由于碳纳米管与三元乙丙橡胶海绵胶接枝，使得干粉灭火剂更均匀地分散在三元乙丙橡胶中，进而提高了干粉灭火剂和三元乙丙橡胶之间的相容性和相互作用，当受到高温燃烧时，内部均匀分布的干粉灭火剂颗粒得以快速释放，阻碍电缆燃烧。本专利技术团队基于理论研究和实验后发现，接枝反应的温度最好控制在80～100℃，当反应的温度大于100℃时，会产生副产物，推测原因在于是温度过高，导致发生了分子间缩合产生了副反应，生成了杂质，还会引起干粉灭火剂颗粒失误释放。基于此，本专利技术将反应的温度控制在80～100℃，能够加快接枝反应的速率。
16、作为优选，所述碳纳米管为羰基修饰的碳纳米管，制备方法包括以下步骤：
17、称取碳纳米管原料放入高温炉内，将高温炉抽真空至小于等于-0.09mpa，向所述高温炉内通入惰性气体，直至所述高温炉内压力大于标准大气压、且高温炉内惰性气体的纯度大于等于98％，打开所述高温炉气体出口，保持惰性气体流通；将所述高温炉升温至800～1000℃；停止输入所述惰性气体，向所述高温炉内输入氧气，所述氧气的流量为500～600ml/min；高温炉保温，直至形成羰基修饰的碳纳米管。
18、氧气会与碳纳米管表面发生氧化反应，碳纳米管表面引入羰基官能团，羰基官能团具有较强的亲电性，可以与含有亲核性官能团的三元乙丙橡胶发生化学反应，形成共价键，从而实现接枝。接枝后，碳纳米管与三元乙丙橡胶之间形成牢固的结合，进而增强碳纳米管与三元乙丙橡胶的相容性和结合能力，还有助于提高复合材料的力学性能。
19、作为优选，所述灭火基料为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵、磷酸铵中的一种或几种；所述润滑剂为硬脂酸镁、云母粉和滑石粉中的一种或几种；
20、所述防潮剂为硅胶。
21、作为优选，所述线芯的数量为3根，所述3根线芯呈三角形分布，3根线芯合拢后中间留有空间，空间内填充有氮气。
22、线芯合拢的空间中填充有惰性气体，有助于灭火颗粒的释放；并且，惰性气体的释出能够降低起火点的氧气含量，起到阻燃作用。
23、作为优选，每根线芯包括绞合而成的导体及绝缘层。
24、作为优选，所述抗磨外护层采用无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘料挤制而成。
25、无卤低烟阻燃聚烯烃作为护套材料包覆在成缆线芯表面，具有良好的保护作用。
26、作为优选，所述抗磨外护层的内侧还设置有灭火内护层，所述灭火内护层的制备方法为将所述灭火棉制成带材形状，成缆包带。
27、第二方面，本专利技术提供了一种上述自灭火电缆的制备方法，包括以下步骤：
28、(1)导体制备；
29、(2)绝缘层制备：采用单层绝缘生产制造方法，绝缘层厚度控制在0.70～2.8mm之间，挤塑温度150～180℃，螺杆转速控制在20～30r/min；得到线芯；
30、(3)灭火棉制备：在线芯外侧紧密缠绕绝缘层挤入灭火棉，挤塑温度150～180℃，制成带材形状，形成灭火内护层；
31、(4)抗磨外护层制备：在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自灭火电缆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述灭火棉的制备方法包括以下步骤：(S1)将10～15份干粉灭火剂加入三元乙丙橡胶80～100份中，在80～100℃下低速搅拌3～5分钟，使得混合均匀，冷却至室温后加入开炼机，控制温度150～180℃进行发泡，造粒，得到三元乙丙橡胶海绵胶；
3.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述干粉灭火剂的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述碳纳米管为羰基修饰的碳纳米管，制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述灭火基料为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵、磷酸铵中的一种或几种；
6.根据权利要求1所述的一种自灭火电缆，其特征在于，所述线芯的数量为3根，所述3根线芯呈三角形分布，3根线芯合拢后中间留有空间，空间内填充有氮气。
7.根据权利要求1所述的一种自灭火电缆，其特征在于，每根线芯包括绞合而成的导体及绝缘层。
8.根据权利要求1所述的一种
9.根据权利要求1所述的一种自灭火电缆，其特征在于，所述抗磨外护层的内侧还设置有灭火内护层，所述灭火内护层的制备方法为将所述灭火棉制成带材形状，成缆包带。
10.一种根据权利要求1～9之一所述自灭火电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自灭火电缆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述灭火棉的制备方法包括以下步骤：(s1)将10～15份干粉灭火剂加入三元乙丙橡胶80～100份中，在80～100℃下低速搅拌3～5分钟，使得混合均匀，冷却至室温后加入开炼机，控制温度150～180℃进行发泡，造粒，得到三元乙丙橡胶海绵胶；
3.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述干粉灭火剂的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述碳纳米管为羰基修饰的碳纳米管，制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述一种自灭火电缆，其特征在于，所述灭火基料为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵、...
【专利技术属性】
技术研发人员：林波，李金堂，余德平，田守纪，
申请(专利权)人：浙江万马股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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