防火阻燃氟塑料及防火阻燃電纜的製作方法
2023-05-26 18:57:51 2
專利名稱：防火阻燃氟塑料及防火阻燃電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防火阻燃電纜料，尤其是涉及一種含四氟乙烯一乙烯共聚物 的防火阻燃氟塑料電纜料以及用這種防火阻燃電纜料作為電纜線的被覆材料制 成的防火阻燃電纜。
背景技術：
目前的阻燃電線電纜只具有高溫阻燃的功能，並不能防火， 一般只是在導 體或絕緣層外纏繞雲母包帶，當這種電纜處於高溫環境中時，雖然雲母包帶不 受高溫影響，但云母包帶內的導電導體卻'因高溫熔斷而導致線路的中斷，絕緣層
也會融化甚至起火燃燒；另外雲母包帶在電線電纜架設過程中易受到拖拽，產 生機械性損傷，從而無法起到防火和絕緣的作用。在同類阻燃防火氟塑料電纜 料產品當中，由於添加了過量的碳酸鈣和有滷成分，導致擊穿場強及耐水性的 嚴重降低，在消防員的撲救滅火工作中電線電纜外護套(絕緣)遇水後發生擊 穿現象加劇了火勢的蔓延，非但沒有起到正常的防火作用反到起到了相反的作 用，因有滷成分的加入也會導致產生濃煙，電線燃燒揮發出有毒氣體使人窒息 死亡，加大了搶救工作難度。 '
發明內容
本發明的目的在於提供一種新型防火阻燃電纜料並將其作為被覆材料應用 在電纜的導體外面製造出新型防火阻燃電纜。它能解決目前防火阻燃電線電纜 現有技術的缺陷及其不足，電纜電絕緣性能優異，機械強度高，重量輕，在明 火環境不燃燒，不產生任何有毒有害氣體。
本發明的技術方案是從絕緣材料著手研究，通過從電氣特性、極低溫可撓性、 耐水性、耐化學腐蝕性、阻燃性、機械強度等性能等方面入手，經過多次試驗，
最終採用了四氟乙烯-乙烯共聚物(PETFE簡稱F-40)作為主要材料，生產氟塑 料並將該塑料應用在電線電纜的生產中。四氟乙烯-乙烯共聚物耐熱性特別好， 最高連續使用工作溫度200°C，在180。C下連續工作10年，且電氣特性，極低 溫可撓性，耐水性，耐化學腐蝕性，阻燃性，機械強度等性能都十分優異。由 於氟塑料分子結構中含有氟原子，所以具有很多優異的性能，如優良的電絕緣 性能，高度的耐熱性、防火性，突出的耐油性、耐溶劑和耐磨性能、良好的耐 溼性和耐低溫性能等。F-40是電絕緣性能和機械強度兼優的電氣絕緣材料。它 在-200 +18(TC範圍內強度和伸長率保持基本不變，F-40還具有優良的耐切割 性，高溫下的耐蠕變性能和低溫下的耐衝擊性能均優於聚四氟乙烯。F-40結晶 度高，結晶速度大，加工時急冷和緩慢冷卻對其性能幾乎無影響。電氣性能優 異，F-40的介電係數e在1000Hz時為2. 6，當頻率在lMHz以上時e反而有變 小的傾向，而且隨溫度變化很穩定，F-40的介質損耗角正切tgS在1000Hz時 為0.008。在廣闊的溫度和頻率範圍內具有優異的電絕緣性能，分子鏈中氟原子 對稱均勻分布，不存在固有的偶極距。F-40絕緣電阻很高，隨溫度變化很小， 室溫時體積電阻率可達到IO"Q 'cm 。它的擊穿場強可達到200Kv/mm厚度 增大擊穿場強逐漸降低。F-40的耐熱性能較好，F-40塑料在打火機明火、木材 普通燃燒明火、普通塑料化學纖維等材料明火下不燃燒並無任何有毒有害氣體 的發出，並最高連續使用工作溫度200°C，在18(TC下連續工作10年後其伸長 率僅下降至原始值的一半。四氟乙烯-乙烯共聚物即F-40的各種物理、化學性 能，從各個方面都滿足用作為防火電線電纜的絕緣(護套)材料各項性能的需 要。為了進一步提高四氟乙烯-乙烯共聚物即F-40的性能，加入一定量的雲母粉、二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)、AL(OH)3 、 Mg(OH)2 、 CaC03等。加入的雲 母粉起到防火的直接作用；加入的二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)的化學性能穩定， 耐高溫可達到40(TC，在含滷材料分解出滷化氫時，二茂鐵迅速轉化為a-Fe203， 起到催化灼燒作用，生成CO和C02，從而減少了煙黑生成；AL(OH)3與Mg(OH)2 在起到阻燃作用的同時AL(OH)3在200;C、 300°C、 50(TC時各有一個吸熱作用 總吸熱為1.97KJ/g從而防止因外溫度過高導致導體線芯的熔斷，AL(OH)3、 Mg(OH)2與CaC03 —並起到抑酸劑和消煙的作用。CaC03還起到填充劑的作 用，有利於降低成本。
本發明提供的技術方案是提供一種四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料，主要 包括組分及所佔重量百分比為四氟乙烯-乙烯共聚物65%-80%，雲母粉4% -13%， 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)3%-5%、 AL(OH)3 、 Mg(OH)2 、 CaCCb各 為4%-10%。還可根據需要加入少量色母料以獲得所需顏色的四氟乙烯一乙烯共 聚物的氟塑料。其生產工藝為F-40與雲母粉在混料機充分攪拌加熱後，加入 二茂鐵、AL(OH)3、 Mg(OH)2，充分攪拌均勻後加入CaC03。
基於上述含有四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料良好的防火阻燃特性，發明 人將其作為被覆材料應用在了防火阻燃電線電纜的生產中，製造出防火阻燃電 纜，該防火阻燃電纜導線外的被覆層採用上述含有四氟乙烯一乙烯共聚物的氟 塑料。
此項研發技術生產出的產品與以往技術生產的產品區別及優點是很顯著 的，因為用上述含有四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料製造的電線電絕緣性能優 異，防火阻燃，機械強度高，且耐應力開裂好，重量輕，成本低，還可用電子 束輻照交聯，可再次提高耐高溫使用溫度、防火阻燃性能和機械強度。上述含 有四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料作為電線電纜的絕緣材料顯示了很大的優
點，可起到真正的防火阻燃並無任何有毒有害氣體發出的效果，在生產當中， 不會產生工業三廢，有利於環保。
具體實施例方式
組分及所佔重量百分比為四氟乙烯_乙烯共聚物65%-80%，雲母粉5%_13 Q( 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)3%-5%、 AL(OH)3 、 Mg(OH)2 、 CaC03各為4 %-10%。其生產工藝為F-40與雲母粉在混料機充分攪拌加熱後，加入二茂鐵、 AL(OH)3、 Mg(OH)2，充分攪拌均勻後加入CaC03。還可根據需要加入少量色 母料以獲得所需顏色的四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料。以下結合具體實施例 說明。
實施例1:本實施例中各種成分的名稱及重量百分比為
F-40: 80% 雲母粉5% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)3%
AL(OH)3: 4% Mg(OH)2:: 4% CaC03: 4%
實施例2:本實施例中各種成分的名稱及重量百分比為 F-40: 65% 雲母粉8% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)5%
AL(OH)3: 6% Mg(OH)2:: 6% CaC03: 10%
實施例3:本實施例中各種成分的名稱及重量百分比為
F-40: 70% 雲母粉13% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)4%
AL(OH)3: 4% Mg(OH)2:: 5% CaC03: 4%
實施例4:本實施例中各種成分的名i爾及重量百分比為 F-40: 65% 雲母粉8% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)5% AL(OH)3: 6% Mg(OH)2:: 10% CaC03: 6%
實施例5:本實施例中各種成分的名稱及重量百分比為
F-40: 65% 雲母粉8% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)5%
AL(OH)3: 10% Mg(OH)2:: 6% CaC03: 6%
實施例7:本實施例中各種成分的名稱及重量百分比為
F-40: 70% 雲母粉8% 二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)4%
AL(OH)3: 6% Mg(OH)2:: 6% CaC03: 6%
以上各實施例中的生產工藝為F-40與雲母粉在混料機充分攪拌加熱後， 加入二茂鐵、AL(OH)3、 Mg(OH)2，充分攪拌均勻後加入CaC03。還可根據需 要加入少量色母料以獲得所需顏色的四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料。
將獲得的四氟乙烯一乙烯共聚物的氟塑料以普通電纜料的使用方式用於電 線電纜的生產，得到的電線電纜即為防火阻燃電線電纜。
權利要求
1、一種含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特徵在於其主要組分及所佔重量百分比為四氟乙烯-乙烯共聚物65％-80％，雲母粉5％-13％，二茂鐵3％-5％、AL(OH)3 4％-10％、Mg(OH)2 4％-10％、CaCO3 4％-10％。
2、 如權利要求1所述的含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特徵在於其 主要組分及所佔重量百分比為F-40:70。/。，雲母粉8%， 二茂鐵6%， AL(OH)3 6%， Mg(OH)2 6%， CaC03 6%。
3、 如權利要求l所述的含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其特徵在於所 述的塑料成份中還可加入色母料。
4、 一種防火阻燃電線電纜，該防火阻燃電線電纜包括導線和被覆材料，其 特徵在於所述的防火阻燃電線電纜的被覆材料為權利要求1或2或3所述的 含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料。
全文摘要
本發明公開了一種含有四氟乙烯-乙烯共聚物的氟塑料，其中，所述的氟塑料是以四氟乙烯-乙烯共聚物為主料，另加入雲母粉等進行混合配料而成。其中四氟乙烯-乙烯共聚物佔所述氟塑料成份的重量百分比在65％-80％之間，加入的配料中有雲母粉、二茂鐵(二聚環戊二烯鐵)、AL(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3等。所述氟塑料耐熱性、電氣特性，極低溫可撓性，耐水性，耐化學腐蝕性，阻燃性，機械強度等性能都十分優異，所以它是電絕緣性能和機械強度兼優的電氣絕緣材料。用它作為被覆材料製成的防火阻燃電線電纜，具有很好的阻燃防火性能。
文檔編號C08K3/22GK101343394SQ20071001513
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月10日 優先權日2007年7月10日
發明者孔凡亮 申請人:孔凡亮