1.本技术涉及电缆密封填料的领域，更具体地说，它涉及一种耐火电缆密封填料及其制备方法、应用方法。
背景技术：
2.无论是陆上建筑还是舰船均需要排布大量的电缆，而电缆通常是通过电缆框或电缆筒在陆上建筑或舰船中设置的，并且为了排布方便电缆和电缆框或电缆筒之间往往会存在一定间隙；因此在电缆排布完成后，有大量的间隙需要采用密封填料进行填充密封。
3.电缆密封填料通常包括无机型和有机型两大类，其中无机型密封填料的基材通常为凝胶材料，而有机型密封填料的基材通常为橡胶、环氧树脂等。对于电缆密封填料，最首要的要求是需要具有良好的密封性；密封性主要包括水密性、气密性等方面，考核电缆密封填料在空气中或水中的密封性。
4.目前，由于对于建筑和舰船的耐火性能越来越关注，故对密封填料的要求也不止于密封性，密封填料的耐火性越来越受到重视；因此，如何提高电缆密封填料的耐火性成为了一项重要的课题。
技术实现要素：
5.为了提高电缆密封填料的耐火性，本技术提供一种耐火电缆密封填料及其制备方法、应用方法。
6.第一方面，提供了一种耐火电缆密封填料，采用如下的技术方案：耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料；所述a组分原料包括水泥和熔融盐微胶囊，所述b组分原料包括水。
7.通过采用上述技术方案，熔融盐可以在高温下由固体变为液体并吸收大量的热量；这样就可以降低电缆密封填料在高温下，尤其是处于火场时的温度，从而延长了电缆密封填料在火中的耐久时间，提高了电缆密封填料的耐火性。采用微胶囊封装，可以有效减少熔融盐在变为液体时发生泄漏损失的问题。
8.可选的，所述a组分原料和b组分原料的质量比为1：(1-2)；所述a组分原料中：水泥和熔融盐微胶囊的质量比为100：(8-15)。
9.通过采用上述技术方案，优化了电缆密封填料主要原料的配比，有利于进一步提高电缆密封填料的耐火性和密封性。
10.可选的，所述熔融盐微胶囊的壁材为二氧化硅，芯材为高温熔融盐；所述高温熔融盐包括卤化物、硝酸盐、碳酸盐的一种或多种。
11.通过采用上述技术方案，优化了熔融盐微胶囊的芯材和壁材，有利于保证电缆密封填料具有良好的耐火性和密封性。
12.可选的，所述熔融盐微胶囊通过以下方法制备而得：将所述高温熔融盐混合于含有表面活性剂的有机溶剂中形成混合体系，控制所述
混合体系呈碱性；向所述混合体系中滴加硅源并搅拌至少1h而得到熔融盐微胶囊。
13.通过采用上述技术方案，二氧化硅层能够包覆在高温熔融盐颗粒之外，对高温熔融盐进行有效的保护。
14.可选的，所述硅源为正硅酸四乙酯，所述高温熔融盐和正硅酸四乙酯的质量比为1：(1-4)。
15.通过采用上述技术方案，优化了高温熔融盐和硅源的配比，有利于顺利制备出熔融盐微胶囊。
16.可选的，所述a组分原料还包括气相二氧化硅，所述气相二氧化硅与水泥的质量比为 (6-12)：100。
17.通过采用上述技术方案，气相二氧化硅具有粒径小、比表面积大及表面活性高等优点，有利于提高电缆密封填料固化后的密封性。
18.可选的，所述a组分原料还包括粉煤灰、无机纤维、滑石粉以及分散剂，所述粉煤灰、无机纤维、滑石粉、分散剂与水泥的质量比为(10-15)：(10-15)：(2-5)：(1-3)：100。
19.通过采用上述技术方案，粉煤灰、无机纤维、滑石粉以及分散剂的加入有利于提高电缆密封填料的性能。
20.可选的，所述b组分原料还包括聚乙二醇，所述聚乙二醇和水的质量比为(3-8.5)：100。
21.通过采用上述技术方案，聚二乙醇具有良好的成膜性，其与水泥的水化产物结合，能够提高电缆密封填料固化产物的致密性。
22.第二方面，提供了上述耐火电缆密封填料的制备方法，采用如下的技术方案：耐火电缆密封填料的制备方法，包括：按配方称取所述a组分原料的组成材料，混合后保存，备用；按配方称取所述b组分原料的组成材料，将所述b组分原料以均一的状态保存，备用。
23.通过采用上述技术方案，电缆密封填料被顺利制备出来。
24.第三方面，提供了上述耐火电缆密封填料的应用方法，采用如下的技术方案：耐火电缆密封填料的应用方法，包括：将电缆敷设在电缆框或电缆筒中，并将所述电缆框或电缆筒的一端密封；将所述a组分原料和b组分原料混合，之后灌注到所述电缆框或电缆筒中，静置。
25.通过采用上述技术方案，a组分原料和b组分原料混合，水泥和水发生水化反应形成固化产物而将电缆和电缆框之间的间隙致密的填充，实现了密封填充的目的。a组分原料中的熔融盐微胶囊可以有效提高固化产物的耐火性。
26.综上所述，本技术至少具有以下有益技术效果之一：1、本技术通过熔融盐的加入，使在高温下，尤其是火场中的电缆密封填料的温度降低，从而有效地延长了电缆密封填料在火中的耐久时间，提高了电缆密封填料的耐火性。按solas的规定，本技术所得的电缆密封填料的固化产物的耐火等级均达到a60级，表现出良好的耐火性。
27.2、本技术通过气相二氧化硅的加入，能够有效提高电缆密封填料固化产物的密封
性。
28.3、本技术加入的聚二乙醇具有良好的成膜性，从而与水泥的水化产物结合可以提高电缆密封填料固化后的密封性。
具体实施方式
29.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
30.制备例1本制备例公开了一种熔融盐微胶囊的制备方法，具体包括以下步骤：p1、称取硝酸钠2kg置于球磨机中，以100rpm的转速球磨30min；之后过400目筛。
31.p2、在25℃下，向10l乙醇中加入0.5kg的十二烷基硫酸钠并通过搅拌机混合均匀，控制搅拌转速为300rpm；之后保持搅拌转速，向乙醇中加入以p1方法制得的硝酸钠1kg，搅拌混合均匀而形成混合体系；之后通过氨水调节混合体系的ph为8。
32.p3、保持搅拌转速，向ph为8的混合体系中滴加2kg的正硅酸四乙酯，控制15min滴完；之后将混合体系置于30℃的水浴中，以500rpm的转速搅拌5h。
33.p4、以乙醇洗涤5次，之后通过离心收集固体产物，控制离心转速为3000rpm；将收集的固体产物置于65℃烘箱中烘干，即得到熔融盐微胶囊。该熔融盐微胶囊以硝酸钠为芯材，并在硝酸钠颗粒外覆盖一层二氧化硅壳层。
34.需要说明的是，在其他的制备方案中，也可以由硝酸钾、硝酸锂等常规硝酸盐替代硝酸钠。
35.制备例2本制备例公开了一种熔融盐微胶囊的制备方法，具体包括以下步骤：p1、称取碳酸钠1kg和碳酸钾1kg置于球磨机中，以100rpm的转速球磨10min；将碳酸钠和碳酸钾的混合物置于水中充分溶解，之后置于105℃的烘箱中热处理72h，得到碳酸钠-碳酸钾共晶盐；将碳酸钠-碳酸钾共晶盐置于球磨机中，以100rpm的转速球磨30min；之后过400目筛。
36.p2、在25℃下，向5l乙醇中加入0.3kg的十二烷基硫酸钠并通过搅拌机混合均匀，控制搅拌转速为200rpm；之后保持搅拌转速，向乙醇中加入以p1方法制得的碳酸钠-碳酸钾共晶盐1kg，搅拌混合均匀而形成混合体系；之后通过氨水调节混合体系的ph为8。
37.p3、保持搅拌转速，向ph为8的混合体系中滴加1kg的正硅酸四乙酯，控制10min滴完；之后将混合体系置于30℃的水浴中，以700rpm的转速搅拌1h。
38.p4、以乙醇洗涤3次，之后通过离心收集固体产物，控制离心转速为3000rpm；将收集的固体产物置于85℃烘箱中烘干，即得到熔融盐微胶囊。
39.需要说明的是，在其他的制备方案中，也可以由碳酸钙、碳酸锂等常规碳酸盐替代碳酸钠或碳酸钾。
40.制备例3本制备例公开了一种熔融盐微胶囊的制备方法，具体包括以下步骤：p1、称取氯化钠0.8kg和氯化钾1.2kg置于球磨机中，以150rpm的转速球磨10min；将氯化钠和氯化钾的混合物置于水中充分溶解，之后置于115℃的烘箱中热处理60h，得到氯化钠-氯化钾共晶盐；将氯化钠-氯化钾共晶盐置于球磨机中，以150rpm的转速球磨
20min；之后过300目筛。
41.p2、在25℃下，向5l乙醇中加入0.5kg的十二烷基硫酸钠并通过搅拌机混合均匀，控制搅拌转速为400rpm；之后保持搅拌转速，向乙醇中加入以p1方法制得的碳酸钠-碳酸钾共晶盐1kg，搅拌混合均匀而形成混合体系；之后通过氨水调节混合体系的ph为8。
42.p3、保持搅拌转速，向ph为8的混合体系中滴加4kg的正硅酸四乙酯，控制20min滴完；之后将混合体系置于30℃的水浴中，以400rpm的转速搅拌7h。
43.p4、以乙醇洗涤5次，之后通过离心收集固体产物，控制离心转速为3000rpm；将收集的固体产物置于85℃烘箱中烘干，即得到熔融盐微胶囊。
44.需要说明的是，在其他的制备方案中，也可以由氯化镁、氯化钙、氯化锂等常规氯化物替代氯化钠或氯化钾。
45.实施例1本实施例公开了一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、8kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为108kg的水。
46.本实施方案中水泥为p.o42.5级普通硅酸盐水泥，该材料广泛易得，性价比高；在其他实施方案中，水泥也可以为p.o52.5级硅酸盐水泥，或者常规的铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等。熔融盐微胶囊由制备例1制得，该微胶囊由硝酸钠颗粒以及覆盖在其表面的二氧化硅层构成；硝酸钠为一种高温熔融盐，可以在高温时发生固液相变。
47.本实施例还公开了上述耐火电缆密封填料的制备方法，具体包括以下步骤：s1、称取水泥100kg、熔融盐微胶囊8kg，将两者置于混合器中，以100rpm的搅拌速度混合20min；之后过80目筛；将筛下物置于容器中密封备用。
48.s2、称取水108kg，将其置于另一容器中密封备用。
49.本实施例还公开了上述耐火电缆密封填料的应用方法，具体包括以下步骤：s10、将电缆敷设在电缆框（在其他实施方案中也可以为电缆筒）中；采用封堵物（本实施方案中具体采用木浆棉条）将电缆框的一端密封，以便于本耐火电缆密封填料的灌注。
50.s20、将b组分原料加入a组分原料中，并搅拌均匀；之后将电缆密封填料灌注到电缆框中，并将电缆框充满；之后静置，a组分原料中的水泥和b组分原料中的水发生水化反应而固化，从而将电缆和电缆框之间的间隙致密的填充，实现了密封填充的目的。熔融盐微胶囊均匀分布在水泥的固化产物中；由于熔融盐在高温下可以发生由固体变为液体的相变反应，并吸收热量，从而可以降低水泥固化产物在高温中的温度，进而能够提高水泥固化产物，即电缆密封填料固化产物的耐火性。通过二氧化硅的封装，减少了熔融盐变为液态时出现泄漏和损失的问题。
51.实施例2本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中水泥和熔融盐微胶囊的质量比不同。
52.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、10kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为110kg的水。
53.实施例3
本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中水泥和熔融盐微胶囊的质量比不同。
54.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为112kg的水。
55.实施例4本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中水泥和熔融盐微胶囊的质量比不同。
56.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、15kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为115kg的水。
57.实施例5本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中水泥和熔融盐微胶囊的质量比不同。
58.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、20kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为120kg的水。
59.实施例6本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中水泥和熔融盐微胶囊的质量比不同。
60.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、5kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为105kg的水。
61.实施例7本实施例和实施例3基本相同，不同之处在于：a组分原料和b组分原料的质量比不同。
62.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为168kg的水。
63.实施例8本实施例和实施例3基本相同，不同之处在于：a组分原料和b组分原料的质量比不同。
64.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为224kg的水。
65.实施例9本实施例和实施例3基本相同，不同之处在于：a组分原料和b组分原料的质量比不同。
66.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为280kg的水。
67.实施例10本实施例和实施例3基本相同，不同之处在于：a组分原料和b组分原料的质量比不同。
68.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊组成；b组分原料为84kg的水。
69.实施例11-13实施例11-13和实施例7基本相同，不同之处在于：a组分原料中还加入了气相二氧化硅，其粒径为7-40nm，比表面积为300m2/g。气相二氧化硅由于具有粒径小、比表面积大及表面活性高等优点，有利于提高本电缆密封填料固化后的密封性。气相二氧化硅在耐火电缆密封填料的制备方法的s1中，与水泥及熔融盐微胶囊共同混合。
70.具体的：实施例11中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊以及气相二氧化硅6kg组成；b组分原料为177kg的水。
71.实施例12中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊以及9kg的气相二氧化硅组成；b组分原料为181.5kg的水。
72.实施例13中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊以及12kg的气相二氧化硅组成；b组分原料为186kg的水。
73.实施例14-15实施例14-15和实施例12基本相同，不同之处在于：a组分原料中还加入了粉煤灰、无机纤维、滑石粉以及分散剂。其中，粉煤灰具体为一级细度灰；无机纤维具体为耐碱玻璃纤维，平均长度为12mm，密度为2.7g/cm3；滑石粉为1250目；分散剂具体为马来酸-酸共聚合物钠盐类分散剂（型号为sokalan cp 5），能起到使熔融盐微胶囊更好分散的作用。粉煤灰、无机纤维、滑石粉以及分散剂均在耐火电缆密封填料的制备方法的s1中，与水泥及熔融盐微胶囊共同混合。
74.具体的：实施例14中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊、9kg的气相二氧化硅、10kg的粉煤灰、15kg的无机纤维、5kg的滑石粉以及1kg的分散剂组成；b组分原料为228kg的水。
75.实施例15中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊、9kg的气相二氧化硅、15kg的粉煤灰、10kg的无机纤维、2kg的滑石粉以及3kg的分散剂组成；b组分原料为226.5kg的水。
76.实施例16-17实施例16-17和实施例14基本相同，不同之处在于：b组分原料中还加入了聚二乙醇。聚二乙醇具有良好的成膜性，其与水泥的水化产物结合，有利于提高本电缆密封填料固化后的密封性。聚二乙醇在耐火电缆密封填料的制备方法的s2中被称取并溶于水中，使b组分原料呈均一的状态。
77.具体的：实施例16中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊、9kg的气相二氧化硅、10kg的粉煤灰、15kg的无机纤维、5kg的滑石粉以及1kg的分散剂组成；b组分原料为221.5kg的水以及6.5kg的聚乙二醇。
78.实施例17中，耐火电缆密封填料的a组分原料由100kg的水泥、12kg的熔融盐微胶囊、9kg的气相二氧化硅、10kg的粉煤灰、15kg的无机纤维、5kg的滑石粉以及1kg的分散剂组成；b组分原料为209.9kg的水以及18.1kg的聚乙二醇。
79.实施例18
本实施例和实施例16基本相同，不同之处在于：熔融盐微胶囊由制备例2制得。
80.实施例19本实施例和实施例16基本相同，不同之处在于：熔融盐微胶囊由制备例3制得。
81.对比例本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于：a组分原料中不加入熔融盐微胶囊。
82.具体为：一种耐火电缆密封填料，包括a组分原料和b组分原料。其中，a组分原料为100kg的水泥；b组分原料为100kg的水。
83.性能检测取实施例1-19和对比例所得电缆密封填料，将a组分原料和b组分原料混合后放入模具（模具呈上下面直径均为200mm、高为100mm的圆柱形）中固化，取固化产物做性能检测；检测结果列于表1中。
84.1、耐火性测试：参照国际海上人命安全公约（solas）中a级分隔的标准，记录电缆密封填料固化产物的背火一面的平均温度较原始温度增高不超过140℃，且任何一点的温度较原温度增高不超过180℃的时间；所记录的时间越长，说明耐火性越好。
85.2、水密性测试：将一水管出口顶在电缆密封填料固化产物的一面上，交接处打胶密封；向水管通水，对电缆密封填料固化产物的一面施加0.3mpa的水压，记录另一面漏水时的时间；所记录的时间越长，说明水密性越好。
86.3、气密性测试：将一气管出口顶在电缆密封填料固化产物的一面上，交接处打胶密封；向气管鼓气，对电缆密封填料固化产物的一面施加0.25mpa的气压，记录另一面气压发生变化时的时间；所记录的时间越长，说明气密性越好。
87.表1 实施例1-19及对比例所得电缆密封填料的性能检测项目耐火测试时间/min水密不渗漏时间/min气密不渗漏时间/min实施例1657035实施例2687134实施例3717035实施例4736832实施例5756631实施例6607135实施例7727337实施例8727238实施例9736934实施例10696532实施例11727840实施例12718042实施例13708142实施例14738444实施例15728344实施例16738847实施例17728646
实施例18708748实施例19758545对比例527136参见表1，通过实施例1-19的检测结果可得：按solas的规定，本技术各实施例所得的电缆密封填料的固化产物的耐火等级均达到a60级，表现出良好的耐火性。
88.实施例1-6和对比例考察了熔融盐微胶囊的加入对于所得电缆密封填料的影响。由结果可知：随着熔融盐微胶囊的加入，所得电缆密封填料固化产物的耐火时间不断延长，即耐火性不断提升。这是由于：当电缆密封填料的环境温度升高时，熔融盐由固态变为液态并吸收大量的热量，从而可以降低电缆密封填料固化产物的温度，进而提升了电缆密封填料的耐火性。当然，过量的加入熔融盐微胶囊会对电缆密封填料固化产物的密封性产生一定影响。
89.对比实施例3，7-10的检测结果可知：当水与水泥的质量比过小时，由于施工性较差，水泥的水化反应也受限，所得电缆密封填料的固化产物的气密性、水密性及耐火性均受到影响；随着水与水泥的质量比变大，所得电缆密封填料的固化产物的气密性、水密性及耐火性均不同程度的改善；但是当水与水泥的质量比过大时，由于过多的水分会导致电缆密封填料的固化时间变长同时也会给电缆密封填料的固化产物造成缺陷，导致固化产物不致密，从而会影响电缆密封填料固化产物的气密性和水密性。
90.对比实施例7，11-13的检测结果可知：随着气相二氧化硅的加入，所得电缆密封填料的固化产物的气密性和水密性不断改善；这是由于：气相二氧化硅具有粒径小、比表面积大及表面活性高等优点，有利于提高电缆密封填料固化产物的密封性。
91.对比实施例12，14-15检测结果可知：粉煤灰、无机纤维、滑石粉以及分散剂的加入有利于改善所得电缆密封填料的性能。
92.由实施例14，16-17的检测结果可以发现：随着聚二乙醇的加入，所得电缆密封填料的固化产物的气密性和水密性均有所提升；这是因为聚二乙醇具有良好的成膜性，有利于提高电缆密封填料固化后的致密性。
93.由比实施例16，18-19的检测结果可以发现：碳酸钠、碳酸钾、氯化钠、氯化钾等物质均可以作为微胶囊的芯材，起到提升电缆密封填料耐火性的功效。
94.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。