一种桥架电缆保护板及其制作方法 |
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| 申请号 | CN201610510241.X | 申请日 | 2016-07-01 | 公开(公告)号 | CN106113791A | 公开(公告)日 | 2016-11-16 |
| 申请人 | 国网山东省电力公司莱芜供电公司; | 发明人 | 杨栋; 李程; 孟伟; 王玉存; 王成; 亓春雨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种桥架 电缆 保护板及其制作方法。所述一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、过度加强层和防火导电层，所述抗静电层由以下原料制成：氯丁 橡胶 、聚 氨 酯橡胶、硫磺、硫化促进剂、陶土、稳定剂、 润滑剂 、抗静电剂、阻燃剂、抗 氧 剂，所述过度加强层包括 石 棉 纤维 网和 铜 纤维，所述防火导电层由以下重量份的原料制成： 水 泥、 磷酸 盐 、水、氧化 铝 、石棉粉、珍珠岩、 石墨 、导电 云 母粉、 硼 酸锌、硼酸铝、铝酸钠、生石灰，本发明还提供了上述的制作方法。本发明具有以下有益效果：提高了材料的抗静电性能和防火性能；通过原料的选配和生产工艺的调整创新，提高了产品的 质量 ，提高了生产的效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种桥架电缆保护板，其特征在于，包括 |
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| 说明书全文 | 一种桥架电缆保护板及其制作方法技术领域[0001] 本发明涉及一种电缆防护板及其制作方法，具体说是一种桥架电缆保护板及其制作方法。 背景技术[0002] 电缆桥架的防火封堵，就是用防火封堵材料在电缆和桥架、电缆和线孔做必要的隔断，当火灾发生时，材料可以挡住火焰及其巨大的热量，防止由于电缆自身发热自然或外界的明火使火灾蔓延，达到保护人员和设备安全的目的。近年来，火灾的发生的频率逐渐升高，而在现代的布线工程中，电线电缆的用量非常大，而且各种管道纵横穿越，一旦发生火灾，由于桥架管道和空洞的烟囱效应，进一步增加了火灾蔓延扩散的几率。 [0003] 引起火灾的原因较多，其中，静电和外部的明火是导致火灾的主要原因，实践证明，采用可靠的防火导静电的材料能够降低火灾发生的几率，并能够有效的阻止火焰的蔓延，避免火灾带来的巨大损失。 [0004] 电缆桥架是用薄钢板冲压而成，其作为布线工程的一个配套项目，保障了电缆的有序安全的布置，根据布线工程的不同，电缆的抗静电和防火要求随着布线环境的不同而有所变革，如与电力电缆桥架合用时，应将电力电缆和弱电电缆各直一侧，中间采用隔板分隔，对于一些用电要求等级较高的环境，还必须在电缆桥架和电缆之间增设电缆保护板，以避免信号的干扰，提高抗静电性能和防火性能。 [0005] 目前，为了提高电缆的安全性和防火要求，一般采用闭合形式的电缆套或钢板，而现有的电缆套管通常为硬质的PVC塑料，虽然其阻燃效果得到了提高，但是其防火性能还远不及无机材料；此外，虽然钢板的防火性能较为优越，也能兼顾信号的防干扰作用，但是其成本较高，安装不便，增加了使用的成本；现有的材料的抗静电性能和隔热性能还需进一步的提高。 [0006] 为了提高电缆防护的抗静电性能和防火性能，降低使用安装成本，申请人提出了一种全新的技术方案，将无机材料和有机材料进一步的优化结合，并分担和集中解决在电缆防护中遇到的技术缺陷，经过多次的实验和改进，提供了一种电缆桥架用电缆保护板。 发明内容[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种桥架电缆保护板及其制作方法，提高了材料的抗静电性能、防火性能和隔热性能，提高电缆的防护效果。 [0008] 为解决上述技术问题，本发明从以下方面解决：（1）本发明的结构分为内抗静电层、中间过度加强层、外部防火导电层，解决了内部的绝缘抗静电的作用、材料整体的物理结构的强化、外部将产生的静电导向线缆的桥架等技术要点；（2）采用无机材料和防火阻燃的填料作为原料，提高和加强了材料的外部防火性能，同时，添加一定比例的石墨和导电云母粉提高外层无机材料的导电性能；（3）内部材料主要在现有技术的基础上提高了材料的抗静电性能，但是为了匹配外部的防火性能，本发明将内部材料的耐高温性能进一步提高；（4）外层和内部材料的连接稳固性是保证材料整体物理性能的关键，另外中间层还要有效的将内层的静电导向外层，本发明的中间层的制备方案解决了上述的技术难题，并克服了材料在外力的作用下出现各层之间的分离的缺陷；（5）该结构提高了材料的隔热性能：该工艺制得的下料不仅整体结构较好，而且在中间层产生很多密闭的气泡，减少的热量的传递； （6）通过调节内层、外层的温度和控制外层的凝固时间来缩小硫化和凝固引起的不同的收缩，保证了材料质量，提高生产的效率。 [0009] 通过原料的多次调整和重复实验，本发明最终的技术方案为：一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、 过度加强层和 防火导电层。 [0010] 所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶20-30份、硫磺2-4份、硫化促进剂1-1.5份、陶土5-10份、稳定剂2-4份、润滑剂4-6份、抗静电剂5-10份、阻燃剂5-10份、抗氧剂1-3份。 [0012] 所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥20-25份、磷酸盐5-10份、水15-25份、氧化铝5-10份、石棉粉5-10份、珍珠岩5-10份、石墨10-15份、导电云母粉5-10份、硼酸锌4-6份、硼酸铝4-6份、铝酸钠0.6-1份、生石灰0.3-0.5份。 [0013] 进一步，所述石墨和导电云母粉的配比为2:1。 [0014] 进一步，所述铝酸钠与生石灰的重量份配比为2:1。 [0015] 作为优选，所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶25份、硫磺3份、硫化促进剂12份、稳定剂3份、陶土7份、润滑剂5份、抗静电剂8份、阻燃剂8份、抗氧剂2份；所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥22份、磷酸盐8份、水20份、氧化铝7份、石棉粉7份、珍珠岩7份、石墨13份、导电云母粉7.5份、硼酸锌5份、硼酸铝5份、铝酸钠0.8份、生石灰0.4份。 [0016] 作为优选，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂或高分子型抗静电剂，所述非离子型抗静电剂为聚氧化乙烯烷基胺、聚氧化乙烯脂肪乙醚、聚氧化乙烯烷基苯醚、聚乙二醇酯脂肪酸酯中的一种或多种，所述高分子型抗静电剂为辛烷基苯乙烯和苯乙烯磺酸共聚型聚皂。 [0017] 作为优选，所述的一种桥架电缆保护板的制作方法，包括以下步骤：（1）按重量份准备各组的原料。 [0018] （2）抗静电层的制备：将氯丁橡胶、聚氨酯橡胶加入开炼机中塑炼20-30分钟，机温小于45℃，辊距0.8-1.4mm得到组合物A；将开炼机的辊速控制在18-20转/分钟，辊距控制在4-5mm，向组合物A中加入稳定剂、一半的润滑剂、抗静电剂和抗氧剂，混炼8-10分钟，然后加入阻燃剂、陶土和剩下的润滑剂混炼8-10分钟，最后加入硫磺和硫化促进剂，混炼8-10分钟，得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B，然后压延出胶片；将制备的胶片进行硫化，硫化温度为100-110℃，硫化速度为5-6米/小时，得到厚度为4-5毫米的抗静电层。 [0020] （4）防火导电层的制备：将水泥、磷酸盐、氧化铝、石棉粉、珍珠岩加入水中混合搅拌3-5分钟，再加入石墨、导电云母粉、硼酸锌和硼酸铝搅拌5-10分钟，再加入铝酸钠和生石灰搅拌2-3分钟，搅拌速度为 40-50r/min，得到料浆，温度控制在20-25℃；将得到的料浆倒入成型模具上，并在振动电机的作用下震动1-2分钟，料浆的厚度控制在6-8毫米，然后将步骤（3）制得的抗静电层覆盖在震动的料浆上，继续震动1-2分钟；15分钟后切块，在20-25℃温度下放置3-4小时，然后去掉纵向与横向的毛边；在18-25℃的条件养护3小时，然后每隔两天室温下养护2小时，半个月后进行单面砂光后即得成品。 [0021] 由于采用了上述技术方案，一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、 过度加强层和 防火导电层。所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶20-30份、硫磺2-4份、硫化促进剂1-1.5份、陶土5-10份、稳定剂2-4份、润滑剂4-6份、抗静电剂5-10份、阻燃剂5-10份、抗氧剂1-3份；所述过度加强层包括石棉纤维网和铜纤维；所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥20-25份、磷酸盐5-10份、水15-25份、氧化铝5-10份、石棉粉5-10份、珍珠岩5-10份、石墨10-15份、导电云母粉5-10份、硼酸锌4-6份、硼酸铝4-6份、铝酸钠0.6-1份、生石灰0.3-0.5份，本发明具有以下有益效果：将现有技术的材料结构改为三层相互关联配合的结构，提高了材料的抗静电性能和防火性能；通过原料的选配和生产工艺的调整创新，提高了产品的质量，提高了生产的效率；同时该材料的成本较低，安装方便。 具体实施方式[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。 [0023] 实施例1一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、过度加强层和防火导电层。 [0024] 所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶20份、硫磺2份、硫化促进剂1份、陶土5份、稳定剂2份、润滑剂4份、抗静电剂5份、阻燃剂5份、抗氧剂1份。 [0025] 所述过度加强层包括石棉纤维网和铜纤维。 [0026] 所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥20份、磷酸盐5份、水15份、氧化铝5份、石棉粉5份、珍珠岩5份、石墨10份、导电云母粉5份、硼酸锌4份、硼酸铝4份、铝酸钠0.6份、生石灰0.3份。 [0027] 上述的制作方法，包括以下步骤：（1）按重量份准备各组的原料。 [0028] （2）抗静电层的制备：将氯丁橡胶、聚氨酯橡胶加入开炼机中塑炼20-30分钟，机温小于45℃，辊距0.8-1.4mm得到组合物A；将开炼机的辊速控制在18-20转/分钟，辊距控制在4-5mm，向组合物A中加入稳定剂、一半的润滑剂、抗静电剂和抗氧剂，混炼8-10分钟，然后加入阻燃剂、陶土和剩下的润滑剂混炼8-10分钟，最后加入硫磺和硫化促进剂，混炼8-10分钟，得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B，然后压延出胶片；将制备的胶片进行硫化，硫化温度为100-110℃，硫化速度为5-6米/小时，得到厚度为4-5毫米的抗静电层。 [0029] （3）将石棉纤维网滚压到步骤（2）制得的抗静电层上表面，然后用高压喷枪将铜纤维均匀的喷涂到抗静电层上表面，并将该抗静电层的温度冷却到25-30℃。 [0030] （4）防火导电层的制备：将水泥、磷酸盐、氧化铝、石棉粉、珍珠岩加入水中混合搅拌3-5分钟，再加入石墨、导电云母粉、硼酸锌和硼酸铝搅拌5-10分钟，再加入铝酸钠和生石灰搅拌2-3分钟，搅拌速度为 40-50r/min，得到料浆，温度控制在20-25℃；将得到的料浆倒入成型模具上，并在振动电机的作用下震动1-2分钟，料浆的厚度控制在6-8毫米，然后将步骤（3）制得的抗静电层覆盖在震动的料浆上，继续震动1-2分钟；15分钟后切块，在20-25℃温度下放置3-4小时，然后去掉纵向与横向的毛边；在18-25℃的条件养护3小时，然后每隔两天室温下养护2小时，半个月后进行单面砂光后即得成品。 [0031] 实施例2一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、过度加强层和防火导电层。 [0032] 所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶25份、硫磺3份、硫化促进剂12份、稳定剂3份、陶土7份、润滑剂5份、抗静电剂8份、阻燃剂8份、抗氧剂2份。 [0033] 所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥22份、磷酸盐8份、水20份、氧化铝7份、石棉粉7份、珍珠岩7份、石墨13份、导电云母粉7.5份、硼酸锌5份、硼酸铝5份、铝酸钠 0.8份、生石灰0.4份。 [0034] 上述的制作方法，包括以下步骤：（1）按重量份准备各组的原料。 [0035] （2）抗静电层的制备：将氯丁橡胶、聚氨酯橡胶加入开炼机中塑炼20-30分钟，机温小于45℃，辊距0.8-1.4mm得到组合物A；将开炼机的辊速控制在18-20转/分钟，辊距控制在4-5mm，向组合物A中加入稳定剂、一半的润滑剂、抗静电剂和抗氧剂，混炼8-10分钟，然后加入阻燃剂、陶土和剩下的润滑剂混炼8-10分钟，最后加入硫磺和硫化促进剂，混炼8-10分钟，得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B，然后压延出胶片；将制备的胶片进行硫化，硫化温度为100-110℃，硫化速度为5-6米/小时，得到厚度为4-5毫米的抗静电层。 [0036] （3）将石棉纤维网滚压到步骤（2）制得的抗静电层上表面，然后用高压喷枪将铜纤维均匀的喷涂到抗静电层上表面，并将该抗静电层的温度冷却到25-30℃。 [0037] （4）防火导电层的制备：将水泥、磷酸盐、氧化铝、石棉粉、珍珠岩加入水中混合搅拌3-5分钟，再加入石墨、导电云母粉、硼酸锌和硼酸铝搅拌5-10分钟，再加入铝酸钠和生石灰搅拌2-3分钟，搅拌速度为 40-50r/min，得到料浆，温度控制在20-25℃；将得到的料浆倒入成型模具上，并在振动电机的作用下震动1-2分钟，料浆的厚度控制在6-8毫米，然后将步骤（3）制得的抗静电层覆盖在震动的料浆上，继续震动1-2分钟；15分钟后切块，在20-25℃温度下放置3-4小时，然后去掉纵向与横向的毛边；在18-25℃的条件养护3小时，然后每隔两天室温下养护2小时，半个月后进行单面砂光后即得成品。 [0038] 实施例3一种桥架电缆保护板，包括抗静电层、过度加强层和防火导电层。 [0039] 所述抗静电层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、聚氨酯橡胶30份、硫磺4份、硫化促进剂1.5份、陶土10份、稳定剂4份、润滑剂6份、抗静电剂10份、阻燃剂10份、抗氧剂3份。 [0040] 所述过度加强层包括石棉纤维网和铜纤维。 [0041] 所述防火导电层由以下重量份的原料制成：水泥25份、磷酸盐10份、水25份、氧化铝10份、石棉粉10份、珍珠岩10份、石墨15份、导电云母粉10份、硼酸锌6份、硼酸铝6份、铝酸钠1份、生石灰0.5份。 [0042] 上述的制作方法，包括以下步骤：（1）按重量份准备各组的原料。 [0043] （2）抗静电层的制备：将氯丁橡胶、聚氨酯橡胶加入开炼机中塑炼20-30分钟，机温小于45℃，辊距0.8-1.4mm得到组合物A；将开炼机的辊速控制在18-20转/分钟，辊距控制在4-5mm，向组合物A中加入稳定剂、一半的润滑剂、抗静电剂和抗氧剂，混炼8-10分钟，然后加入阻燃剂、陶土和剩下的润滑剂混炼8-10分钟，最后加入硫磺和硫化促进剂，混炼8-10分钟，得到可塑度为0.35-0.4之间组合物B，然后压延出胶片；将制备的胶片进行硫化，硫化温度为100-110℃，硫化速度为5-6米/小时，得到厚度为4-5毫米的抗静电层。 [0044] （3）将石棉纤维网滚压到步骤（2）制得的抗静电层上表面，然后用高压喷枪将铜纤维均匀的喷涂到抗静电层上表面，并将该抗静电层的温度冷却到25-30℃。 [0045] （4）防火导电层的制备：将水泥、磷酸盐、氧化铝、石棉粉、珍珠岩加入水中混合搅拌3-5分钟，再加入石墨、导电云母粉、硼酸锌和硼酸铝搅拌5-10分钟，再加入铝酸钠和生石灰搅拌2-3分钟，搅拌速度为 40-50r/min，得到料浆，温度控制在20-25℃；将得到的料浆倒入成型模具上，并在振动电机的作用下震动1-2分钟，料浆的厚度控制在6-8毫米，然后将步骤（3）制得的抗静电层覆盖在震动的料浆上，继续震动1-2分钟；15分钟后切块，在20-25℃温度下放置3-4小时，然后去掉纵向与横向的毛边；在18-25℃的条件养护3小时，然后每隔两天室温下养护2小时，半个月后进行单面砂光后即得成品。 [0046] 防火性能试验将实施例1-3制得的材料分别置于三个相同的炉火上，并观察和测试不同点的温度，结果如表1。 [0047] 表1 项目 实施例1 实施例2 实施例3 外层的温度℃ 175 174 176 内层温度℃ 165 164 164 电缆的温度℃ 88 87 89 电缆侧有无火焰 无 无 无 电缆侧有无热气流 无 无 无 材料的燃烧情况 无 无 无 通过上述的实验，实施例1-3制得的材料均达到了两小时的耐火极限要求，外层具有较好的阻燃效果，且该结构具有优越的隔热性能，提高了材料的防火性能。 [0048] 导电和抗静电性能试验将实施例1-3制得的材料进行抗静电和导电性能的实验，内层的表面电阻率均在4.2× 108-7.8×108之间，体积电阻率均在2.5×109-5.4×109之间。中间层为均匀分布的铜纤维， |
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