一种复合耐火电缆及其制备工艺

摘要

本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种复合耐火电缆及其制备工艺，该电缆包括缆芯和外套层，缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，外套层由阻燃层和耐磨层构成。其中耐热绝缘层由低密度聚乙烯、改性聚酰亚胺微球、烯丙基化聚苯醚、过氧化二异丙苯、润滑剂和抗氧剂组成。本发明提供的复合耐火电缆及其制备工艺具有多项优点，可以应用于需要在高温和恶劣环境下进行工作的场所，例如石油、化工、电力等行业。

权利要求

1.一种复合耐火电缆，其特征在于，包括缆芯和外套层；所述缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，所述绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，所述耐热绝缘层的厚度为0.5‑1mm，所述屏蔽层的厚度为0.3‑0.5mm；

所述外套层由依次从内到外的阻燃层和耐磨层组成，所述外套层的厚度为1.2‑2.5mm，所述阻燃层和耐磨层的厚度比为1‑1.5:0.2‑1；

所述耐热绝缘层包括以下重量份数原料：低密度聚乙烯60‑70份、改性聚酰亚胺微球

10‑20份、烯丙基化聚苯醚5‑10份、过氧化二异丙苯0.5‑2份、润滑剂1‑3份和抗氧剂0.5‑1.5份；

所述改性聚酰亚胺微球的合成步骤如下：

S1：将聚酰亚胺微球加入到丙酮和乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率20‑

40kHz，时间为10‑20min，然后，用浓度为10wt%‑15wt%的氢氧化钠水溶液处理10‑18min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；

S2：将活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯和乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷加入到水和乙醇的混合液中，于40‑55℃，300‑450rpm下搅拌反应5‑7h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；

S3：在N2气氛下，将烯基化聚酰亚胺微球、α‑烯烃和过氧化苯甲酰加入N,N‑二甲基甲酰胺中，于80‑120℃，150‑300rpm搅拌反应4‑8h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球。

2.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述屏蔽层由镀锡铜丝编织在缆芯表面得到，编织密度为80‑85%。

3.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述阻燃层包括以下重量份数原料：聚苯硫醚45‑65份，二氧化硅10‑20份，聚乙二醇15‑20份，三聚氰胺磷酸盐8‑14份，氧化铝5‑10份，氯丁橡胶3‑5份，过氧化苯甲酰1‑2份，硅烷偶联剂2‑4份，有机硅改性丙烯酸树脂

2‑10份。

4.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述耐磨层包括以下重量份数原料：硅树脂30‑40份，玻璃纤维40‑50份，环氧树脂15‑25份，钛酸酯偶联剂15‑20份，黄原胶5‑

10份，促进剂0.5‑1份。

5.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述低密度聚乙烯的熔融指数为

0.3‑0.5g/10min（190℃，2.16kg）；所述聚酰亚胺微球的粒径为0.5‑1.5um；所述烯丙基化聚苯醚的分子量为50000‑100000。

6.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物；所述抗氧剂为抗氧剂1001、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述步骤S1中聚酰亚胺微球、丙酮、乙醇和氢氧化钠水溶液的质量比为10‑20:5‑10:50‑100:30‑60。

8.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述步骤S2中活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯、乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷、水和乙醇的质量比为10‑20:5‑10:1‑

3:100‑150:20‑30。

9.根据权利要求1所述的复合耐火电缆，其特征在于，所述步骤S3中烯基化聚酰亚胺微球、α‑烯烃、过氧化苯甲酰和N,N‑二甲基甲酰胺的质量比为10‑20:0.5‑3:0.03‑0.1:50‑90；

所述α‑烯烃为α‑烯烃C18、α‑烯烃C20和α‑烯烃C22中的一种或几种的混合物。

10.一种根据权利要求1‑9任一项所述的复合耐火电缆的制备工艺，其特征在于，具体工艺步骤如下：S1：将低密度聚乙烯、改性聚酰亚胺微球、烯丙基化聚苯醚、过氧化二异丙苯、润滑剂和抗氧剂混合均匀后在180‑200℃下混炼挤出，挤出机转速为50‑60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

S2：将多股绝缘线芯按照设计要求进行绞合得到缆芯；

S3：将聚苯硫醚，二氧化硅，聚乙二醇，三聚氰胺磷酸盐，氧化铝，氯丁橡胶，过氧化苯甲酰，硅烷偶联剂，有机硅改性丙烯酸树脂混合均匀后在280‑300℃下混炼挤出，挤出机转速为40‑50转/min，并包覆在缆芯上，得到阻燃层；

S4：将硅树脂，玻璃纤维，环氧树脂，钛酸酯偶联剂，黄原胶，促进剂混合均匀后在180‑

200℃下混炼挤出，挤出机转速为40‑50转/min，并包覆在阻燃上，得到复合耐火电缆。

说明书

一种复合耐火电缆及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及电线电缆技术领域，尤其涉及一种复合耐火电缆及其制备工艺。

背景技术

[0002] 耐火电缆是一种具有良好绝缘特性、耐寒耐热、抗弯曲断裂的高强度电缆，广泛应用于与防火安全和消防救生有关的地方，并且耐火电缆主要用作应急电源的供电回路，要求在火灾时能正常工作一段时间，由于火灾时环境温度急剧上升，耐火电缆需要在受火中具有一定连续工作的能力以避免发生更严重的危害。

[0003] 中国发明专利CN112071481B公开了一种阻燃耐火电缆线及其制备方法，该电缆线由绝缘线芯和包裹在其外面的阻燃层、屏蔽层和护套层组成，阻燃层的主成分木质素胺基聚醚多元醇是采用绿色环保的木质素制备得到；产品性能优良，拉伸强度49‑59MPa，断裂伸13 13
长率90.3％‑96.8％，极限氧指数60％‑63％，20℃体积阻抗率9.8×10 ‑9.9×10 Ω·m，具有较好的拉伸性能、防火阻燃性和绝缘性。但是，该发明中内部的绝缘线芯在受热后绝缘性下降，进而影响在受火中的连续工作的能力。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种复合耐火电缆及其制备工艺，以提供一种在受火中具有一定连续工作的能力的耐火电缆。

[0005] 基于上述目的，本发明提供了一种复合耐火电缆，包括缆芯和外套层；所述缆芯由多股绝缘线芯绞合成一根多芯电缆，所述绝缘线芯由导体和依次从内到外包裹导体的耐热绝缘层和屏蔽层组成，所述耐热绝缘层的厚度为0.5‑1mm，所述屏蔽层的厚度为0.3‑0.5mm。

[0006] 所述外套层由依次从内到外的阻燃层和耐磨层组成，所述外套层的厚度为1.2‑2.5mm，所述阻燃层和耐磨层的厚度比为1‑1.5:0.2‑1。

[0007] 所述耐热绝缘层包括以下重量份数原料：低密度聚乙烯60‑70份、改性聚酰亚胺微球10‑20份、烯丙基化聚苯醚5‑10份、过氧化二异丙苯0.5‑2份、润滑剂1‑3份和抗氧剂0.5‑1.5份。

[0008] 所述改性聚酰亚胺微球的合成步骤如下：

[0009] S1：将聚酰亚胺微球加入到丙酮和乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率20‑40kHz，时间为10‑20min，然后，用浓度为10wt%‑15wt%的氢氧化钠水溶液处理10‑18min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；

[0010] S2：将活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯和乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷加入到水和乙醇的混合液中，于40‑55℃，300‑450rpm下搅拌反应5‑7h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；

[0011] S3：在N2气氛下，将烯基化聚酰亚胺微球、α‑烯烃和过氧化苯甲酰加入N,N‑二甲基甲酰胺中，于80‑120℃，150‑300rpm搅拌反应4‑8h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球。

[0012] 优选的，所述屏蔽层由镀锡铜丝编织在缆芯表面得到，编织密度为80‑85%。

[0013] 优选的，所述阻燃层包括以下重量份数原料：聚苯硫醚45‑65份，二氧化硅10‑20份，聚乙二醇15‑20份，三聚氰胺磷酸盐8‑14份，氧化铝5‑10份，氯丁橡胶3‑5份，过氧化苯甲酰1‑2份，硅烷偶联剂2‑4份，有机硅改性丙烯酸树脂2‑10份。

[0014] 优选的，所述耐磨层包括以下重量份数原料：硅树脂30‑40份，玻璃纤维40‑50份，环氧树脂15‑25份，钛酸酯偶联剂15‑20份，黄原胶5‑10份，促进剂0.5‑1份。

[0015] 优选的，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.3‑0.5g/10min（190℃，2.16kg）。

[0016] 优选的，所述聚酰亚胺微球的粒径为0.5‑1.5um。

[0017] 优选的，所述烯丙基化聚苯醚的分子量为50000‑100000。

[0018] 优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。

[0019] 优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1001、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。

[0020] 优选的，所述步骤S1中聚酰亚胺微球、丙酮、乙醇和氢氧化钠水溶液的质量比为10‑20:5‑10:50‑100:30‑60。

[0021] 优选的，所述步骤S2中活化聚酰亚胺微球、正硅酸四乙酯、乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷、水和乙醇的质量比为10‑20:5‑10:1‑3:100‑150:20‑30。

[0022] 优选的，所述步骤S3中烯基化聚酰亚胺微球、α‑烯烃、过氧化苯甲酰和N,N‑二甲基甲酰胺的质量比为10‑20:0.5‑3:0.03‑0.1:50‑90。

[0023] 优选的，所述α‑烯烃为α‑烯烃C18、α‑烯烃C20和α‑烯烃C22中的一种或几种的混合物。

[0024] 进一步的，本发明还提供了上述复合耐火电缆的制备工艺，具体制备步骤如下：

[0025] S1：将低密度聚乙烯、改性聚酰亚胺微球、烯丙基化聚苯醚、过氧化二异丙苯、润滑剂和抗氧剂混合均匀后在180‑200℃下混炼挤出，挤出机转速为50‑60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0026] S2：将多股绝缘线芯按照设计要求进行绞合得到缆芯；

[0027] S3：将聚苯硫醚，二氧化硅，聚乙二醇，三聚氰胺磷酸盐，氧化铝，氯丁橡胶，过氧化苯甲酰，硅烷偶联剂，有机硅改性丙烯酸树脂混合均匀后在280‑300℃下混炼挤出，挤出机转速为40‑50转/min，并包覆在缆芯上，得到阻燃层；

[0028] S4：将硅树脂，玻璃纤维，环氧树脂，钛酸酯偶联剂，黄原胶，促进剂混合均匀后在180‑200℃下混炼挤出，挤出机转速为40‑50转/min，并包覆在阻燃上，得到复合耐火电缆。

[0029] 本发明提供的复合耐火电缆采用了一系列优选的材料及其制备工艺，使得该电缆具有较强的耐火性能和抗振动、阻燃、抗磨损等多种性能。具体的有益技术效果如下：

[0030] 耐火性能优异：通过在导体表面包裹一层由改性聚酰亚胺微球构成的耐热绝缘层，以及在外套层加入阻燃层，使得复合耐火电缆具有较强的耐火能力，可在受火环境下保持一定的连续工作能力。

[0031] 阻燃性能好：在外套层中加入阻燃层，能有效地防止电缆在遇火时燃烧，减少烟雾和有毒气体的释放。

[0032] 制备工艺简单：上述复合耐火电缆的制备工艺简单可行，能够较为容易地进行生产，提高了生产效率，并且能够为大规模工业生产提供支持。

[0033] 综上所述，本发明提供的复合耐火电缆及其制备工艺具有多项优点，可以应用于需要在高温和恶劣环境下进行工作的场所，例如石油、化工、电力等行业。

附图说明

[0034] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0035] 图1为本发明实施例1制备的复合耐火电缆的结构示意图；

[0036] 图中标记为：

[0037] 1、导体；2、耐热绝缘层；3屏蔽层；4、阻燃层；5、耐磨层。

具体实施方式

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

[0039] 本发明具体实施方式中采用的原料的性质或来源如下：

[0040] 低密度聚乙烯的熔融指数为0.38g/10min（190℃，2.16kg），聚酰亚胺微球的平均粒径为0.8um；烯丙基化聚苯醚的分子量为75000，购买于南通锦程塑业；聚苯醚的分子量为75000，购买于南通锦程塑业；聚苯硫醚购买于西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；硅树脂购买于广州融大化工有限公司。

[0041] 实施例1：S1：将10g聚酰亚胺微球加入到5g丙酮和50g乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率20kHz，时间为10min，然后，用30g浓度为10wt%的氢氧化钠水溶液处理10min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；

[0042] S2：将10g活化聚酰亚胺微球、5g正硅酸四乙酯和1g乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷加入到100g水和20g乙醇的混合液中，于40℃，300rpm下搅拌反应5h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；

[0043] S3：在N2气氛下，将10g烯基化聚酰亚胺微球、0.5gα‑烯烃C18和0.03g过氧化苯甲酰加入50gN,N‑二甲基甲酰胺中，于80℃，150rpm搅拌反应4h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球；

[0044] S4：将60g低密度聚乙烯、10g改性聚酰亚胺微球、5g烯丙基化聚苯醚、0.5g过氧化二异丙苯、1g硬脂酸钙和0.5g抗氧剂1001混合均匀后在180℃下混炼挤出，挤出机转速为50转/min，并包覆在导体上，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，编织密度为80%，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0045] S5：将四股绝缘线芯绞合得到缆芯；

[0046] S6：将45g聚苯硫醚，10g二氧化硅，15g聚乙二醇，8g三聚氰胺磷酸盐，5g氧化铝，3g氯丁橡胶，1g过氧化苯甲酰，2g KH570，2g有机硅改性丙烯酸树脂混合均匀后在280℃下混炼挤出，挤出机转速为40转/min，并包覆在屏蔽层上，得到阻燃层；

[0047] S7：将30g硅树脂，40g玻璃纤维，15g环氧树脂，15g RZ‑311W，5g黄原胶，0.5g DMP‑30混合均匀后在180℃下混炼挤出，挤出机转速为40转/min，并包覆在阻燃上，得到结构如如图1所示的复合耐火电缆，其中耐热绝缘层的厚度为0.7mm，屏蔽层的厚度为0.4mm，阻燃层的厚度为1.2mm和耐磨层的厚度为0.5mm。

[0048] 实施例2：S1：将15g聚酰亚胺微球加入到7g丙酮和75g乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率30kHz，时间为15min，然后，用45g浓度为13wt%的氢氧化钠水溶液处理14min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；

[0049] S2：将15g活化聚酰亚胺微球、7.5g正硅酸四乙酯和2g乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷加入到125g水和25g乙醇的混合液中，于50℃，400rpm下搅拌反应6h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；

[0050] S3：在N2气氛下，将15g烯基化聚酰亚胺微球、1.8gα‑烯烃C20和0.08g过氧化苯甲酰加入70gN,N‑二甲基甲酰胺中，于100℃，220rpm搅拌反应6h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球；

[0051] S4：将65g低密度聚乙烯、15g改性聚酰亚胺微球、7g烯丙基化聚苯醚、1.2g过氧化二异丙苯、2g硬脂酸钙和1g抗氧剂1001混合均匀后在200℃下混炼挤出，挤出机转速为60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，编织密度为83%，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0052] S5：将四股绝缘线芯绞合得到缆芯；

[0053] S6：将55g聚苯硫醚，15g二氧化硅，18g聚乙二醇，11g三聚氰胺磷酸盐，7g氧化铝，4g氯丁橡胶，1.5g过氧化苯甲酰，3g KH570，6g有机硅改性丙烯酸树脂混合均匀后在290℃下混炼挤出，挤出机转速为45转/min，并包覆在屏蔽层上，得到阻燃层；

[0054] S7：将35g硅树脂，45g玻璃纤维，20g环氧树脂，18g RZ‑311W，8g黄原胶，0.7g DMP‑30混合均匀后在190℃下混炼挤出，挤出机转速为45转/min，并包覆在阻燃上，得到复合耐火电缆，其中耐热绝缘层的厚度为0.7mm，屏蔽层的厚度为0.4mm，阻燃层的厚度为1.2mm和耐磨层的厚度为0.5mm。

[0055] 实施例3：S1：将20g聚酰亚胺微球加入到10g丙酮和100g乙醇的混合液中进行超声处理脱脂，超声频率40kHz，时间为20min，然后，用60g浓度为15wt%的氢氧化钠水溶液处理18min，洗涤，得到活化聚酰亚胺微球；

[0056] S2：将20g活化聚酰亚胺微球、10g正硅酸四乙酯和3g乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷加入到150g水和30g乙醇的混合液中，于55℃，450rpm下搅拌反应7h，洗涤，离心，得到烯基化聚酰亚胺微球；

[0057] S3：在N2气氛下，将20g烯基化聚酰亚胺微球、3gα‑烯烃C22和0.1g过氧化苯甲酰加入90gN,N‑二甲基甲酰胺中，于120℃，300rpm搅拌反应8h，洗涤，离心，得到改性聚酰亚胺微球；

[0058] S4：将70g低密度聚乙烯、20g改性聚酰亚胺微球、10g烯丙基化聚苯醚、2g过氧化二异丙苯、3g硬脂酸钙和1.5g抗氧剂1001混合均匀后在200℃下混炼挤出，挤出机转速为60转/min，并包覆在导体上，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，编织密度为85%，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0059] S5：将四股绝缘线芯绞合得到缆芯；

[0060] S6：将65g聚苯硫醚，20g二氧化硅，20g聚乙二醇，14g三聚氰胺磷酸盐，10g氧化铝，5g氯丁橡胶，2g过氧化苯甲酰，4g KH570，10g有机硅改性丙烯酸树脂混合均匀后在300℃下混炼挤出，挤出机转速为50转/min，并包覆在屏蔽层上，得到阻燃层；

[0061] S7：将40g硅树脂，50g玻璃纤维，25g环氧树脂，20g RZ‑311W，10g黄原胶，1g DMP‑30混合均匀后在200℃下混炼挤出，挤出机转速为50转/min，并包覆在阻燃上，得到复合耐火电缆，其中耐热绝缘层的厚度为0.7mm，屏蔽层的厚度为0.4mm，阻燃层的厚度为1.2mm和耐磨层的厚度为0.5mm。

[0062] 实施例4：S1：同实施例2；S2：同实施例2；S3：同实施例2；

[0063] S4：将65g低密度聚乙烯、10g改性聚酰亚胺微球、5g烯丙基化聚苯醚、1.2g过氧化二异丙苯、1g硬脂酸钙，1g硬脂酸和0.5g抗氧剂和0.5g抗氧剂1010混合均匀后在200℃下混炼挤出，挤出机转速为60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，编织密度为83%，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0064] S5：同实施例2；S6：同实施例2；S7：同实施例2。

[0065] 实施例5：S1：同实施例2；S2：同实施例2；S3：同实施例2；

[0066] S4：将65g低密度聚乙烯、20g改性聚酰亚胺微球、10g烯丙基化聚苯醚、1.2g过氧化二异丙苯、1g硬脂酸，1g聚乙烯蜡和0.5g抗氧剂1010和0.5g抗氧剂168混合均匀后在200℃下混炼挤出，挤出机转速为60转/min，并包覆在导体上，得到耐热绝缘层，然后在耐热绝缘层表面编织镀锡铜丝，编织密度为83%，得到屏蔽层，导体、耐热绝缘层和屏蔽层共同组成了绝缘线芯；

[0067] S5：同实施例2；S6：同实施例2；S7：同实施例2。

[0068] 对比例1：对比例1与实施例2的区别在于：将步骤S4中的改性聚酰亚胺微球替换为聚酰亚胺微球。

[0069] 对比例2：对比例2与实施例2的区别在于：将步骤S4中烯丙基化聚苯醚替换为聚苯醚。

[0070] 对比例3：对比例3与实施例2的区别在于：将步骤S4中烯丙基化聚苯醚删除，低密度聚乙烯的添加量变为72g。

[0071] 对比例4：对比例4与实施例2的区别在于：将步骤S4中的改性聚酰亚胺微球替换为聚酰亚胺微球，烯丙基化聚苯醚删除，低密度聚乙烯的添加量变为72g。

[0072] 对比例5：对比例5与实施例2的区别在于：将步骤S3中的α‑烯烃C20替换为α‑烯烃C6。

[0073] 对比例6：对比例6与实施例2的区别在于：将步骤S3中的α‑烯烃C20替换为α‑烯烃C40。

[0074] 性能检测

[0075] 抗张强度、断裂伸长率：根据GB/T 2951‑2008电缆机械物理性能试验方法测试实施例，对比例制得的电缆的抗张强度、断裂伸长率，结果如表1所示。

[0076] 氧指数： 根据GB_T 2406.2‑2009塑料用氧指数法测定燃烧行为

[0077] 耐火性能：根据GB/T 19216.2‑2021 在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第2部分：火焰温度不低于830 ℃的供火并施加冲击振动，额定电压0.6/1kV及以下外径不超过20 mm电缆的试验方法，测试电缆长度为1.2m，电压380v，点燃喷灯后启动冲击发生装置， 5min后以及之后每隔5min，敲击试验梯架，每次敲击棒在敲击后20s内从试验梯架上提起，计时器启动后接通电源，供火和敲击时间为90min，根据终端指示灯的指示情况判断是否能够能够持续供电，30min内熄灭，则判断耐火等级为V3，30‑60min内熄灭，则判断耐火等级为V2，60‑90min内熄灭，则判断耐火等级为V1，90min内未熄灭，则判断耐火等级为V0，其中V0表示耐火性能最好，V1次之，V3最差，检测结果如表1所示。

[0078] 表1 实施例和对比例制备的电缆的性能测试结果

[0079] 抗张强度/MPa 断裂伸长率/% 氧指数LOI/% 耐火等级实施例1 32.5 624 28 V0
实施例2 33.6 653 31 V0
实施例3 34.1 663 32 V0
实施例4 31.2 612 28 V0
实施例5 33.8 664 29 V0
对比例1 25.3 512 24 V1
对比例2 27.2 537 26 V1
对比例3 24.1 483 25 V2
对比例4 22.4 451 21 V3
对比例5 29.4 592 28 V1
对比例6 32.5 672 24 V1

[0080] 数据分析：从实施例1‑5可以看出，本发明提供的复合耐火电缆具有优异的耐火性能，可在受火环境下保持一定的连续工作能力，并且阻燃性能优异，机械性能较好，从实施例2和对比例1‑4可以看出，聚酰亚胺微球的表面改性和烯丙基化聚苯醚的引入协同提高了电缆的机械性能和耐火性能，这可能是由于改性聚酰亚胺微球表面的柔性链和烯丙基化聚丙烯的刚性链在聚乙烯中的交联，协同提高了耐热绝缘层的耐高温性能和高温下的绝缘性能，从实施例2和对比例5‑6可以看出，改性聚酰亚胺表面柔性链的长度对于电缆的机械性能和耐火性能具有一定影响，这可能是由于恰当长度的柔性链在耐火绝缘层中的交联密度更高。

[0081] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

[0082] 本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。