專利名稱::一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,特別涉及一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜。
背景技術:
:滿足IEC332—3—1982"成束電纜垂直燃燒型式實驗方法"實驗要求的阻燃電纜,在火災實踐中釋放出大量的煙霧和毒性氣體,據大量統計數據表明,這些煙氣造成受火災傷亡的人數約占整個火災傷亡率的80%,而且釋放出的氯化氫將腐蝕建筑物和機器設備,人們稱之為火災的"二次受災",這已經引起極大關注。如上個世紀八十年代英阿馬島之爭,英軍艦中彈后全艦300多官兵無一生返,分析原因絕大多數人受害是由PVC電纜燃燒所釋放出的含一氧化碳(CO)和氯化氫(HCL)的煙氣所致,世人皆知的2003年1月18日,韓國大邱市地鐵車輛內發生火災死亡133人中,有92%是后進站的1080號車中的人。毒煙氣只進去10分鐘,就造成如此悲慘下場(援引上海"安全生產"2003年3月刊),由此可見,火災煙毒氣體對人危害之大。德國馬丁公(martinswerk)援引lkgpvc聚氯乙烯塑料在燃燒過程中可產生5001113的煙氣,相當于6間84(3X4X7)r^房間體積。美國pittsburgh大學用4只白鼠在燃燒的煙氣中進行試驗,以死亡2只(半致死率)來衡量其毒性的程度,如燒掉不含鹵素的電線56.6g時有一半白鼠死亡。燒掉PVC電線15.3g時有一半的白鼠死亡(統計l千多次)。日本三菱電線公司用類似的實驗裝置,按JISA1321標準,觀察8只白鼠在燃燒的煙氣中停止活動的時間來衡量毒性程度,含鹵型阻燃材料中的白鼠7分30秒全部停止活動,在無鹵型阻燃材料的煙氣中的白鼠15分鐘后多數還活動。援引西澤仁所編難燃化一書,記述各種因素對實驗老鼠和人致死的濃度(量)的相當量-<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>約翰,霍普金斯大學的瓦爾特,貝爾和柏隆,哈爾平分析了463名火災中身亡人員有48X死于CO中毒,26X死于CO加其它幾種因素所致。有人曾測試燃燒聚乙烯時釋放CO為195mg/g,燃燒PVC釋放CO207mg/g,美國國家標準技術研究所(NIST)試驗也發現,任何有機物質當氧氣缺乏時,燃燒都產生同樣份額的CO。因一氧化碳在血液內形成羧基血球蛋白,從而抑制了氧氣(02)輸送到人體各個器官(血紅蛋白對CO的親和力比對氧氣的親和力約高三百倍,于是它就很容易同CO結合)。CO對人的毒性,當50ppm時為臨界極限值,當1000ppm時行走困難,二小時就死亡。由此看出,不論是含鹵的或無鹵的阻燃材料在燃燒時都會釋放大量CO(含鹵材料還放出HCL),所以都要降低阻燃電纜煙霧毒氣釋放量。1.對火災煙氣的毒性弓I起注意和限制從以上一些火災危害情況,和一些氣體對人產生毒性的實驗結果,看到不少氣體對人危害很大,嚴重影響人的活動,這已經引起極大關注。于是,1982年和1989年國際電工委員會制訂了IEC60754—1限制阻燃電纜燃燒釋放鹵化氫HCL<5mg/g,和IEC60754—2限制阻燃電纜燃燒釋放出的腐蝕性氣體的水溶液的PH〉4.3,電導率〈10(His/mm。1991年又制定了IEC61034限制阻燃電纜燃燒時所釋放出的煙霧量,其透光率〉60%的規定。我國制定了相應的標準GB12666.7—1991。英國制定了海軍工程標準NES—718,NES713—1983。美國海軍標準MILC24643直接采用NES713標準來檢測電纜燃燒釋放的毒性氣體的毒性指數<5的規定。國外的消防和排煙(毒性)標準如"德國DIN4102、英國BS476第6—7部"0"級、BS6853排煙(a類)、法國隧道列車Ml/fl(煙氣和毒性)NFF16—101M1/FO等對煙毒性有了明確的限制。1S013344-96"火災釋放出致命毒性氣體測定"。(Determunationofthelethaltoxicpotencyoffireeffluents)規范,規定了人在該環境中停30分鐘的半致死濃度(LC50)。氣體名稱LC50濃度ppm氣體名稱LC50濃度ppmCO5700S021400NCHO750HCL3800N02170HF2900HCN165HBr3800CH2CHCN150我國1995年頒發GB50222-95"建筑內部裝修設計防火規范",和GB8624一95"建筑材料燃燒性能分級方法",GB/T8627對煙密度等級SDR《75,煙氣毒性(LC50)mg/L,(DIN53436)》25。2001年,國家經貿委和公安部(消防)對"公共場所阻燃制品的應用與標準化"有了明確要求等規定。如GA132—1996(公共場所安全行業標準)規定了"材料產煙毒性分級"。GA—306—1一2001"塑料絕緣阻燃及耐火電纜分級和要求"其中對所有電纜阻燃材料的煙氣毒性規定如下。電纜阻燃級別煙氣毒性(濃度)mg/L阻燃一級>12.4阻燃二級》12.4阻燃三級》6.152002年著手制訂的"公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標識"國家標準(包含了阻燃電纜)。2.阻燃電線電纜在燃燒中可以控制燃燒氣體的毒性。上海勝華電纜集團研制的無鹵低煙阻燃護套料和低鹵低煙阻燃護套料試片,按GA132—1996材料產煙毒性分級測試方法(用小鼠試驗)測得煙氣毒性如表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>毒性ZA2>ZA1在此基礎上開發了環保型低鹵阻燃橡皮礦用電纜推向市場。(HFLS—P無鹵低煙阻燃護套料;LH低鹵低煙阻燃護套料)。
發明內容本發明的目的在于提供一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,以解決現在的電纜燃燒時產生大量煙霧和毒性氣體等問題。本發明通過以下技術方案解決上述問題。一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料制成的橡套;其特征在于,以主料含量為100phr,所述橡套還包括的其它組分及其份數為硫化體系913phr;防老劑23phr;防護劑1015phr;活性劑46phr;潤滑劑46phr;阻燃劑2529phr;補強劑4852phr;著色劑35phr;偶聯劑0.9l.lphr。所述硫化體系優選為氧化鋅、氧化鎂,其份數分別為57phr,46phr。所述防老劑為酚類防老劑,其優選為防老劑2246。所述防護劑優選為防紫外線的物理防護劑。所述活性劑優選為硬脂酸。所述潤滑劑優選為石臘。所述阻燃劑包括液體助燃劑、專用助燃劑;所述液體助燃劑優選為氯化石臘,份數為68phr;所述專用阻燃劑優選為HZR-2型阻燃劑,份數為1921phr。HZR-2型阻燃劑由沈陽新異阻燃材料廠提供。所述補強劑為無機補強劑;所述無機補強劑優選為白炭黑。所述著色劑為有機顏料;所述的有機顏料優選為耐曬黃。所述的偶聯劑為硅烷。在橡套配方中,采用的專用阻燃劑(沈陽新異阻燃材料廠出品),當電纜受熱時,該阻燃劑加速氯丁橡膠脫氯化氫HCL,并與阻燃劑反應生成SbCI3(沸點283'C),它的比重較空氣約大6.1倍,加上阻燃劑釋放大量結晶水,(形成水蒸氣)吸熱,都可以覆蓋在燃燒部位,隔排空氣,阻止燃燒,特別是該阻燃劑約在29(TC時開始分解形成玻璃質物覆蓋層,該未燃燒的低分子可燃物等在缺氧條件下轉化為"類石墨"使燃燒的可燃物的大部分熱量存儲在燒損電纜護套層的"炭渣殼"中(C02+C二C0+熱量,溫度約在450。C時幾乎90%反應向左進行)從幾種阻燃護套材料的錐形量熱計(ConeCalorimeter)測得材料在燃燒時釋放出的一氧化碳(CO)水平證實了這一分析。產生的微細煙粒也被玻璃覆蓋層擋住在"殘渣殼"中,達到高阻燃和抑煙毒氣作用。輔以制酸劑如碳酸鈣,經與氯丁二烯(_CH2—CCL=CH—CH2—)熱分解產生的HCL氣體,生成CaCl2(融點772°C)穩定化合物達到抑制HCL釋放目的。所謂專用阻燃劑它還在氯丁橡膠中可提高撕裂性能,解決礦用電纜阻燃性與物理性能的長期未能攻克的問題,這種電纜的氯丁護套橡皮的性能開創了低污性,并圓滿解決高阻燃與機械性能的矛盾,也就是能達到上海勝華電纜廠企標,預期設計要求和創先進水平的目的。參照采用國際電工委員會IEC60754—1和GB12666.7—90電纜燃燒煙濃度測試方法和MT386,"煤礦用阻燃電纜阻燃性試驗方法"并參考煤礦用阻燃電纜MT818和"塑料絕緣阻燃及耐火電纜分級和要求GA301—2001標準",研制了本發明。本發明可用作如1.9/3.3KV及以下采煤機軟電纜;0.6/1.14KV及以下移動礦用軟電纜;6/10KV及以下屏蔽監視型軟電纜。其結構和技術要求如MT818—2、5、6、7、8、9—1999標準規定,但外護套橡皮材料性能如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發明有以下優點(1)本發明所述的電纜的阻燃性能按MT—386規定用成束電纜作燃燒試驗(12666.5—90)。其燒損長度57cm比MT—386規定燒損長度不大于250cm短。通五倍額定電流負載(導體達204。C)時燃燒試驗,續燃時間4.63秒,炭化長度8.7cm。比價MT—386規定續燃時間〈240秒,炭化長度〈15cm短,都說明有更高的阻燃性能。(2)本發明所述的電纜,采用國家標準GB12666.7—1990"在規定條件下電纜燃燒煙密度的測定方法",測得透光率為42%。(即在4一5m距離內有較清晰能見度)。(94安20910中推薦透光率為大于30%,已有礦用電纜燃燒產生的煙霧,其透光率只8.9%,距1.5m看不到試驗火源光線)。.這一性能比已有電纜產生的煙霧為無視野的程度改善了很多。(3)采用IEC—60754-I:"國際電工委員會規范電纜燃燒時氣體逸出試驗方法"測得電纜護套燃燒所釋放出的氯化氫(HCL)氣體,其量為28mg/g。滿足94安20910推薦為小于100mg/g要求。比現已有礦用電纜燃燒逸出的HCL氣體量為190—250mg/g,JISD1201和UL—910對低煙電纜PVC燃燒逸出HCL氣體要求低于250mg/g要好,這一性能達到并超過國外同類材料要求的水平。(4)本發明所述的電纜的橡套燃燒產生的煙氣毒性對小鼠的麻醉性和剌激性都比無鹵低煙阻燃電纜料弱,達到ZA—1級特別是麻醉性表現更弱(安全性高)。下面通過表格進一步闡述本發明的優點本發明樣品性能檢測結果表0.66/1.14—3X35+1X6+3X6測試項目1、阻燃性(1)成束電纜燃燒(2)通五倍額定電流導線溫度204°C燃燒續燃時間炭化長度2、煙濃度(最小透光率)3、釋放HCL氣體4、彎曲(柔軟性)5、耐50HZ電壓6、動力線芯絕緣電阻7、屏蔽過渡電阻8、抗撕裂強度9、煙氣毒性(濃度)單位cmmm樣品實測值燒損573.21-4.6379-874228>18888%Mg/g次3.7kv/5min通過MD.km325KQ0.67N/mm7.7Mg/L50麻醉性25刺激性從上表中看出本發明有很高的阻燃性和低污染性。一旦發生火災或受熱,本電纜被燒損率大大降低(只相當燒損原來礦用電纜的約20%),加上本身的外護套橡皮燃燒釋放的煙量和HCL氣體量都很低(約10%),只相當原阻燃礦用電纜燃燒釋放煙量的約20%。釋放HCL氣體量的10X。對火災整個環境空間的煙霧HCL氣體的濃度就更低了,由此觀之,提高井下煤礦用電纜的安全可靠性,降火災危害程度,杜絕電纜引起的事故方面是有可靠保證。具體實施例方式為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體實施方式,進一步闡述本發明。實施例1一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料制成的橡套;以主料含量為100phr,所述橡套還包括的其它組分及其份數為氧化鋅、氧化鎂,份數分別為5phr,4phr;防老劑2246份數為2phr;防護劑15phr,防護劑為防紫外線的物理防護劑;硬脂酸6phr;石臘5phr;氯化石臘7phr;HZR-2型阻燃劑20phr;白炭黑50phr;耐曬黃5phr;硅烷lphr。實施例2一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料的橡套;以主料含量為100phr,所述橡套還包括的其它組分及其份數為氧化鋅、氧化鎂,份數分別為7phr,6phr;防老劑2246份數為3phr;防護劑10phr,防護劑為防紫外線的物理防護劑;硬脂酸6phr;石臘5phr;氯化石臘7phr;HZR-2型阻燃劑20phr;白炭黑50phr;耐曬黃5phr;硅烷lphr。實施例3一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料的橡套;以主料含量為100phr,所述橡套還包括的其它組分及其份數為氧化鋅、氧化鎂,份數分別為6phr,5phr;防老劑2246份數為3phr;防護劑14phr,防護劑為防紫外線的物理防護劑;硬脂酸5phr;石臘5phr;氯化石臘7phr;HZR-2型阻燃劑20phr;白炭黑50phr;耐曬黃4phr;硅烷lphr。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。權利要求1、一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料制成的橡套;其特征在于,以主料含量為100phr,所述橡套還包括的其它組分及其份數為硫化體系9~13phr;防老劑2~3phr;防護劑10~15phr;活性劑4~6phr;潤滑劑4~6phr;阻燃劑25~29phr;補強劑48~52phr;著色劑3~5phr;偶聯劑0.9~1.1phr。2、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述硫化體系為氧化鋅、氧化鎂,其份數分別為57phr,46phr。3、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述防老劑為酚類防老劑,其型號為2246。4、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述防護劑為物理防紫外線的防護劑。5、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述活性劑為硬脂酸。6、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述潤滑劑為石臘。7、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述阻燃劑包括液體助燃劑、專用助燃劑;所述液體助燃劑為氯化石臘,份數為68phr;所述專用阻燃劑為HZR-2型阻燃劑,份數為1921phr。8、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述補強劑為無機補強劑;所述無機補強劑為白炭黑。9、根據權利要求1所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述著色劑為有機顏料;所述的有機顏料為耐曬黃。10、根據權利要求l所述的一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,其特征在于所述的偶聯劑為硅烷。全文摘要本發明涉及一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜。一種采煤機低煙低鹵屏蔽橡套軟電纜,包括以氯丁二烯聚合物為主料制成的橡套;還包括氧化鋅或氧化鎂,防老劑2246份數,防護劑,硬脂酸,石臘,氯化石臘,HZR-2型阻燃劑,白炭黑,耐曬黃,硅烷。本發明所述的電纜被燒損率大大降低(只相當燒損原來礦用電纜的約20%),加上本身的外護套橡皮燃燒釋放的煙量和HCL氣體量都很低(約10%),只相當原阻燃礦用電纜燃燒釋放煙量的約20%。釋放HCL氣體量的10%。對火災整個環境空間的煙霧HCL氣體的濃度就更低了,由此觀之,提高井下煤礦用電纜的安全可靠性,降火災危害程度,杜絕電纜引起的事故方面是有可靠保證。文檔編號C08L11/00GK101168604SQ200610117610公開日2008年4月30日申請日期2006年10月26日優先權日2006年10月26日發明者張勝飛,曠天申,聞金海申請人:上海勝華電纜廠有限公司