一种耐高温双层陶瓷云母防火电线的制作方法

本申请涉及电线的，尤其是涉及一种耐高温双层陶瓷云母防火电线。

背景技术：

1、随着电力工业、数据通信业、城市轨道交通业等的发展，各行各业对电线的要求越来越高，在使用中，不仅要避免电线受机械损伤、绝缘损伤、绝缘老化变质等，还要防火。

2、现有的公开号为cn101295558a的中国专利公开了一种绝缘电线，绝缘电线包括由聚酰胺酰亚胺树脂构成的高粘合性树脂层和设置在所述高粘合性树脂层上的高可挠性树脂层，聚酰胺酰亚胺树脂包含在绝缘材料的分子结构中具有极性基团的化合物。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为目前的一些电线耐高温防火性能不佳，仍有待改进。

技术实现思路

1、为了提高电线的耐高温防火性能，本申请提供一种耐高温双层陶瓷云母防火电线。

2、本申请提供的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线采用如下的技术方案：

3、一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，包括电线主体，所述电线主体包括由导体、包裹在导体外层的内绝缘层和包裹在内绝缘层外层的外绝缘层；

4、所述外绝缘层包括如下重量份数的组分：

5、50-60份聚乙烯；

6、1-2份硅烷偶联剂；

7、3-4份滑石粉；

8、2-3份纳米氮化硼；

9、6-8份木薯粉；

10、3-4份二硫化碳；

11、1-1.5份氢氧化钠溶液；

12、1-2份亚硝酸钠；

13、2-3份硫酸水溶液；

14、1-2份三氧化二锑。

15、通过采用上述技术方案，滑石粉具有体型网状层结构，纳米氮化硼具有片层的平面取向，具有较高的气体阻隔性，在亚硝酸钠和硫酸水溶液存在下，通过木薯粉、氢氧化钠和二硫化碳反应进一步获得淀粉双黄原酸酯，再交联包覆于滑石粉和纳米氮化硼外形成具有混合插层结构的交联混合物；硅烷偶联剂实现与聚乙烯的交联并提高表面活性，再与具有混合插层结构的交联混合物共混产生协同作用，与三氧化二锑进一步混合协同改善外绝缘层的阻燃耐高温性能；满足iec60332-3-22标准a类阻燃成束燃烧试验要求，燃烧时能阻止火焰蔓延，不易助燃，有效避免火灾事故的扩散。

16、优选的，按重量份数计，所述外绝缘层还包括3-5份三甘醇二异辛酸酯。

17、通过采用上述技术方案，少量三甘醇二异辛酸酯的添加更有利于淀粉双黄原酸酯和滑石粉和纳米氮化硼等无机组分发生界面相互作用；同时三甘醇二异辛酸酯具有耐紫外线照射性能，辅助延长外绝缘层使用寿命。

18、优选的，按重量份数计，所述外绝缘层还包括2-3份邻苯己二酸、2-4份(2s,3s)-(+)-2,3-丁二醇和0.1-0.2份催化剂。

19、通过采用上述技术方案，用带有芳环的邻苯己二酸与(2s,3s)-(+)-2,3-丁二醇发生酯化反应，得到的具有刚性芳环的二酯产物，且在催化剂作用下可与三甘醇二异辛酸酯进一步产生协同，增加分子链的刚性以及组分密集度和内聚力，有助于提升耐高温性能。

20、优选的，所述催化剂为硅胶负载磷钨酸铯，制备方法为：用25％-30％双氧水浸泡硅胶15-20min；再用30-35％碳酸铯溶液浸渍20-25min，于110-120℃烘干，再于280-300℃下焙烧2-3h；最后用30-35％磷钨酸溶液浸渍20-25min，于110-120℃烘干，再于280-300℃下焙烧2-3h。

21、通过采用上述技术方案，制备硅胶负载磷钨酸铯作为催化剂，催化效果好，不仅为邻苯己二酸和(2s,3s)-(+)-2,3-丁二醇的酯化反应提供催化作用，也辅助催化二酯产物与三甘醇二异辛酸酯的反应协同。

22、优选的，所述内绝缘层为陶瓷化云母。

23、通过采用上述技术方案，利用陶瓷化云母带在长时间的高温下，表面的玻璃粉会因高温形成陶瓷钙，保护导体、持续供电。

24、优选的，所述陶瓷化云母的制备方法为：将6-8份云母粉与8-10份无水乙醇混合，超声分散25-30min，然后加入2-3份kh-550，在50-60℃下搅拌反应1.5-2h，然后加入2-3份氧杂环丁烷-3-甲醛和0.8-1份碳酸氢钠，反应2-3h，得到改性云母粉；

25、将改性云母粉和2-3份玻璃粉按重量份数比为3：1混合，经压坯、焙烧、热压成型、退火工艺制成。

26、通过采用上述技术方案，通过kh-550对云母粉进行表面改性，水解产生的硅羟基与云母表面的羟基发生化学键合，另一端的氨基与氧杂环丁烷-3-甲醛的醛基缩合反应，对云母起改性作用，提高内聚力和耐高温性。

27、优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；氢氧化钠溶液为40％氢氧化钠溶液，硫酸水溶液为70％硫酸水溶液。

28、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

29、1.滑石粉具有体型网状层结构，纳米氮化硼具有片层的平面取向，具有较高的气体阻隔性，在亚硝酸钠和硫酸水溶液存在下，通过木薯粉、氢氧化钠和二硫化碳反应进一步获得淀粉双黄原酸酯，再交联包覆于滑石粉和纳米氮化硼外形成具有混合插层结构的交联混合物；硅烷偶联剂实现与聚乙烯的交联并提高表面活性，再与具有混合插层结构的交联混合物共混产生协同作用，三氧化二锑和达到改善外绝缘层的阻燃耐高温性能的目的；

30、2.少量三甘醇二异辛酸酯的添加更有利于淀粉双黄原酸酯和滑石粉和纳米氮化硼等无机组分发生界面相互作用；同时三甘醇二异辛酸酯具有耐紫外线照射性能，辅助延长外绝缘层使用寿命；用带有芳环的邻苯己二酸与(2s,3s)-(+)-2,3-丁二醇发生酯化反应，得到的具有刚性芳环的二酯产物，且在制备的硅胶负载磷钨酸铯作为催化剂作用下，可与三甘醇二异辛酸酯进一步产生协同，增加分子链的刚性以及组分密集度和内聚力，有助于提升耐高温性能；

31、3.通过kh-550对云母粉进行表面改性，水解产生的硅羟基与云母表面的羟基发生化学键合，另一端的氨基与氧杂环丁烷-3-甲醛的醛基缩合反应，对云母起改性作用，提高内聚力和耐高温性，使陶瓷化云母作为内绝缘层进一步提高电线的耐高温防火性能。

技术特征：

1.一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，包括电线主体，其特征在于：所述电线主体包括由导体、包裹在导体外层的内绝缘层和包裹在内绝缘层外层的外绝缘层；

2.根据权利要求1所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：按重量份数计，所述外绝缘层还包括3-5份三甘醇二异辛酸酯。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：按重量份数计，所述外绝缘层还包括2-3份邻苯己二酸、2-4份(2s,3s)-(+)-2,3-丁二醇和0.1-0.2份催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：所述催化剂为硅胶负载磷钨酸铯，制备方法为：用25%-30%双氧水浸泡硅胶15-20min；再用30-35%碳酸铯溶液浸渍20-25min，于110-120℃烘干，再于280-300℃下焙烧2-3h；最后用30-35%磷钨酸溶液浸渍20-25min，于110-120℃烘干，再于280-300℃下焙烧2-3h。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：所述内绝缘层为陶瓷化云母。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：所述陶瓷化云母的制备方法为：将6-8份云母粉与8-10份无水乙醇混合，超声分散25-30min，然后加入2-3份kh-550，在50-60℃下搅拌反应1.5-2h，然后加入2-3份氧杂环丁烷-3-甲醛和0.8-1份碳酸氢钠，反应2-3h，得到改性云母粉；

7.根据权利要求1所述的一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；氢氧化钠溶液为40%氢氧化钠溶液，硫酸水溶液为70%硫酸水溶液。

技术总结
本申请涉及一种耐高温双层陶瓷云母防火电线，包括电线主体，电线主体包括导体、内绝缘层和外绝缘层；外绝缘层包括如下组分：聚乙烯、硅烷偶联剂、滑石粉、纳米氮化硼、木薯粉、二硫化碳、氢氧化钠溶液、亚硝酸钠、硫酸水溶液和三氧化二锑。本申请中利用体型网状层结构的滑石粉和片层的平面取向的纳米氮化硼达到气体阻隔性；亚硝酸钠和硫酸水溶液存在下，木薯粉、氢氧化钠和二硫化碳反应获得淀粉双黄原酸酯，再交联包覆于滑石粉和纳米氮化硼外形成具有混合插层结构的交联混合物；硅烷偶联剂实现与聚乙烯的交联并提高表面活性，再与具有混合插层结构的交联混合物共混产生协同作用，与三氧化二锑协同改善外绝缘层的阻燃耐高温性能。

技术研发人员：欧晓莉,周朋,金茜茜,包青青,缪心怡
受保护的技术使用者：温州网牌电线电缆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8