一种新型陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶耐火电缆的研制

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第４且Ｊ　Ｎｏ．４　２ｏｏ７　＿ｕ线电缆　』ｑｈ－（·　ｒ　ｒｃ＆Ｃａｈｔ￣　２００７年８月　Ａｕｇ．，２００７　种新型陶瓷化高分子复合耐火　硅橡胶耐火电缆的研制　彭小弟　，　夏亚芳　，　刘　军　乍ｌ：兴２１４２５７；２．尤锡江南电缆有　公　，ｆ１１　宦兴２　Ｊ４２５１）　（远东控股集团打ｆ；｝｛公司，　摘要：概述了一种新型的陶瓷化硅橡段耐火电缆的研制　陶瓷化硅橡胶耐火材料由硅橡胶基料中加入无机硅　粉末填充物、结构控制荆和其他的助荆材料等组成，可用于不同电线电缆产品的制造：这种材料在常态下仍　然具备硅橡胶的特性，经５００℃高温和７５０　：以上的火焰烧蚀，耐火硅橡胶将形成坚硬的陶瓷化防火保护层，　起着隔绝火焰的作用，在火灾情况下保证电力和通信的传输功能　关键词：耐火电缆；陶瓷化耐火硅橡胶；材料的制备：防火的机理；产品的研制；性能　中图分类号：ＴＭ２４６．９　文献标识码：　文章编号：１６７２　６９０１（２００７）０４—００２８—０２　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　Ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　Ｆｉｒｅ—Ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　Ｃａｂｌｅ　ｗｉｔｈ　Ｃｅｒａｍｉｃ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｓｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　ａｓ　Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ＰＥＮＧ　Ｘｉａｏ—ｄｉ．ｅｔ　ａｌ　（Ｆａ’Ｅａｓｔ｝ｌｏｈｌｉｎｇ（　Ⅲｐ　Ｃｆ）＿，Ｉ　ｔｄ，Ｙｉｘｉｎｇ　２１４２５７．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｌＰｓｅ　ｒｌｔｓ　ｔｈｅ　ｄＰ～Ｐｌｏｐｎｌ￣　ｎｔ　ｏｌ　ａ『Ｉ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓ／ｈｌｇ　ｃａｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｃｅｒａｆｌｌｉｃ　ｐｏｌｙ　ｍｅｔ’ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ａｓ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｌ１Ｉｈ｝，Ｐｒ　ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｃｏｎｓｉｓｔｓ　ｏｆ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｐｏｌｙｍｅｒ，ｔｏ　ｗｈｉｃｈ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｓｉｌｉｃａ　ｐｎｗｄｍ　ｆｉｌｌｅｒ，ａｇｅｎｔ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒｌｌ（’ｔｍｅ　ａｎｄ　ｏｔｌｌｅｔ　ａｉｄｓ　ａｒｅ　ａｄｄｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｆｉ）ｒ　ａ　ＵｌＪｉｌｌｂｅｒ　ｏｆ　ｅａｌ＇｝Ｐｓ．ｈａｓ　ｅ｝ｌａｌ＇ａｅｌｅｌｉｓｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｉｎ　ｎｎｌ·ｎｌａｌ　ｃｏｎｄｉｔｌｏｎｓ．Ｉｔ　ｗｉｌｌ　ｒ０ｒＩｌｌ，ｈｕｗｅ￣ｅｒ，ａ　ｓｔｒｏｎｇ　ｅｅｒａｍｉｃ　ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ｆｌａｍｅ　ｈａｒｒｉｅｒ　ｗｈｅｎ　ｌ　ａｔｅｄ　ａｔ　５００℃ａｌｌｄ　ｌｕｒｔｎｅｄ　ｂｙ　７５０℃ａｎｄ　ａｂｏｗ、ｆｌａｍｅ，ｔｈｕｓ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｍｅｓｓａｇｅ　ｕｎｄｅｒ　ｆｉｒｅ（　ｏｎ（１ｉｔｉｏｎｓ．　Ｋ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ｃａｂｌｅ；ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ｃｅｒａｎｌｉｃ　ｓｉｌｉ￣·（）㈤ｎｄ｝ｂｅｒ；ｍａｔｅｒｉａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｆｉｒｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｐｅｌ＇ｆｏｒｔｌｌａｎｎｅ　０　引　言　近些年来，国内几家大型公共娱乐场所、化工、　目前，国内外多采用的是氧化镁矿物绝缘防火　电缆和云母带绕包的耐火电缆，由于价格和使用场　合的局限性，使得人们一直在探索与研究一种能改　善性能的电线电缆用耐火绝缘材料及其产品的制　造。本文阐述了一种由硅橡胶基料中加入无机硅粉　末填充物、结构控制剂和其他的助剂材料组成的新　煤矿、商厦火灾造成的人民生命和财产的惨重损失，　人们对消防、防火安全有了更加深刻的认识；随着城　市人口的急剧增长，高层建筑、宾馆、大型超市、医　院、车站、机场不断的增加，地铁、隧道交通的建设，　以及大型公共娱乐场所、公共交通设施的增加，煤　矿、化工、石油、医药、军事、核电站、钢铁、冶金、矿　型陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶，并制成耐火电缆。　试验证明，该产品完全满足耐火电缆使用的性能要　求，值得推广应用。　山、造船等等，消防防火安全的重要性凸现出来，如　何在火灾的情况下，在一定时间内保障电力和通信　的畅通，最大限度的赢得宝贵的时问，减少人员的伤　亡和生命财产的损失，这是人们一直在不断探索的　课题　１陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶的制备和　特性　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶，是利用硅基材　料特性，以硅橡胶为基料及载体，加入无机硅粉状填　充剂、结构控制剂，以及其它助剂，经过真空捏合机　捏合、混炼，制成可供模压或挤出成型的胶料，制成　电缆制品后，经过高温炉或火焰的烧结成陶瓷化体。　由于陶瓷化体主要材料成份是无机硅，因此，其具备　收稿日期：２ｏ０７—０２—２５　作者简介：彭小弟（１９５３一），男，上海人，工程师．　作者地址：江苏宜兴市高滕镇范道远东路８号　［２１４２５７］．　定的机械强度和良好的电绝缘性能。　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７　ｑ－　４　Ｎｏ．４　２００７　ｆ　哉｝Ｕ缆　ｌｌ＇ｌｆ、（·１ｒ　＿ｒＩ　＆（　ａＩ１Ｉ（　２００７年８』１　Ａｕｇ．，２００７　普通的　分子卡才料，九　给过火焰烧弛后绝大　的混炼　的』Ｊｕ　方法们¨，它ｎ备＿Ｉ，很好的挤出性　分都变成灰烬，　少有能够　成陶瓷状物体，所以起　不纠防火的作兀｛；陶瓷化ｔ＿分子复合而寸火硅橡胶，ｎｊ　以　５００℃　上『Ｉ勺高泓千¨火焰烧，ｌ虫下，烧结成“１‘硬　和馍压性，陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶叮以卣接　他川砖橡ｌ｛交电线电缆设备挤出、硫化成电线电缆，尢　增加设箭，　小需要巨额的投入，可以大幅度降低　的陶瓷状物体，ｍ　Ｈ．烧蚀Ｈ１ｆ　ｒⅡＪ越　、湍度越高，陶瓷　化效果越明　，部分巧　号的陶瓷化高分子复合耐火　硅橡胶可以达到１２００～ｌ５００℃　熔融　陶瓷化高　成夺；川陶瓷化高分子复合而、』火硅橡胶　产的电线　电缆，可以千口　通的电线电缆一样　捷的进行敷没　发装，为防火电线电缆的Ｊ　泛普／支心用，提供了前提　条什和基础　３。２电缆的性能　分子复合耐火砘橡胶町以使用　规的橡胶加工没备　进行生产，　产的电线电缆制品具备ｒ硅橡胶的物　理机械性能币Ｉｊ　他各项性能，并　囱‘良好的加工忡　陶瓷化高分子复合耐火碑橡胶，　常温下九毒、　＿尢味，具有很好的柔软忡阳弹　，　箭ｒ讣橡胶的特　性，是一种完个　备町啦用十电线电缆中作乃绝缘　或护层，　其他的耐火电缆，例　氧化镁咐火　缆干¨　ｚ　母带绕包耐火电缆ｆｉ］比，由下川　牛Ｊ　的　火ｆＵ　线电缆加上　艺简单、价格较低、小需要增加设备的　投入，足一种心用前景很广的新　分了复　防火　材料、　２　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶的防火机理　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶，ｊ｜怵材料是碑　橡胶（ＨＴＶ），在常温下它具备ｒ硅橡胶的基本特性，　尢毒、无味、向寸商低温、而寸臭氧老化、耐候老化、优良　的电绝缘性能，也具备了普通硅橡胶的良好的加工　性能　陶瓷化高分子复合耐火砗像胶　火　烧蚀　下，首先由配方中的结构控制剂作用，浠ｆ１　ｊ‘机物　质，燃烧２～４　ｒａｉｎ后即开始烧结（催化），　成陶瓷　状壳体的绝缘层，这种瓷状壳体的隔绝层可以非常　有效的阻挡火焰的继续燃烧，在接下来的烧蚀过程　中（瓷状壳体在７００℃～９００℃高温火焰煅烧　化　下），瓷状壳体生成ＳｉＯ　陶瓷，即为经得起７００　ｏＣ～　１３００℃高温火焰烧蚀的绝缘体或隔绝火焰护套；瓷　状壳体坚硬，具备一定的饥械性能，能够抵御火灾现　场水浇和问接的机械震动。　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶就是利用其有机　硅链组合氧化硅家族，在火焰温度５００℃即开始发　生催化燃烧结壳，“瓷化”成比热容很小的隔温挡火　固体，利用这一固体完成耐火使命。　３新型陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶耐火　电缆制造工艺和产品性能　３．１　电缆的制造工艺和应用　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶应用于防火电线　电缆的制造工艺和加工方法，和普通的高温硅橡胶　陶瓷化商分子复合耐火硅橡胶及　耐火电线电　缆的性能测试：　（１）陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶物理机械性　能（典型　）：　抗托强发大于７　ＭＰａ；托断仲长率大于３００ｃ／ｃ一　气箱热艺化ｉ式验（温嚏２００±２　ｏＣ，老化时问　ｌ０×２４　ｈ）后，老化后抗拉强度大于５　ＶＩＰａ；老化后拉　断ｆ｝ｌ｛长率大于ｌ５０％　（２）陶瓷化高分子复合耐火硅像胶耐火电缆在　Ｉｊ，ｊ烷火焰中的燃烧试验的结果：　酞样为１．５　ｆｌｌｌｌｌ：耐火电线，其单层陶瓷化高分　了复合耐火硅橡胶绝缘厚度为０．７　ｌｌｌｌｌｌ，４根绞合后，　经７６０　ｔ～８６０　×９０　ｒｌｌｉｒｌ，试验电　０．６　ｋＶ，熔丝　２Ａ，试验结果通过；试验后的产品的检验结果：火焰　烧蚀　的样品结壳完整，坚硬ｌ尢裂缝，如陶瓷管　（３）由于陶瓷化高分子复合而｛火硅橡胶配方采　刚优先组合，町以使其绝缘电阻率大于１０　Ｑ－『１１；介　ｆＵ强度大于２８　ＭＶ／ｍ、　４　结束语　陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶耐火电缆，为消　防、防火义提供了一个新型的、安全的、经济的耐火　电缆，特别是为防火电线电缆的制造，又开辟出一条　新思路和新方法；它的诞生使得耐火电线电缆的生　产加工、敷设安装和应用得到了更深一步的简化，和　以往的其他的耐火电缆，例如矿物绝缘氧化镁耐火　电缆和云母带绕包的耐火电缆相比较，成本大幅度　得到降低，为广泛的普及、推广，特别是应用于普通　的民用，提供了可能性，从而相当大的程度上保障了　人民群众的生命和财产的安全。　参考文献：　Ｉ　张泽鸿硅橡胶绝缘耐火电缆的７ｆ发与研究［Ｊ］．电线电缆，　２００５，【３）：１０—１３．　２ｊ　徐应鳞．耐火电缆的现状及问题：Ｊｊ电线电缆，１９９８，（４）：２—１１　３］ＤＪ０８—９３—２００２，民用建筑电线申．缆防火设计规范『Ｓ］．