本發(fā)明屬于電線電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米高溫防火阻燃電纜及其制備方法。

背景技術(shù)：

電纜一般指由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護(hù)層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。不同的領(lǐng)域電纜的應(yīng)用場所相對比較復(fù)雜，這些復(fù)雜的場所對電纜的安全運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)?；鸹际怯绊戨娎|安全運(yùn)行的最為重要的因素之一，因此，如何保證電纜在高溫環(huán)境下的正常運(yùn)行，是電纜生產(chǎn)企業(yè)需要解決的技術(shù)問題。目前，在國內(nèi)的高層建筑、軍事設(shè)施、核電站、煤礦、化工、醫(yī)藥，鋼鐵、冶金、船舶、航空航天、民用設(shè)施等等領(lǐng)域以及設(shè)備密集場所，都是防火安全條件高的場合，如何在火災(zāi)的情況下，在一定時間內(nèi)保障電力和通信暢通，減少人員的傷亡和民生財產(chǎn)損失，電力設(shè)備和通信設(shè)備所使用的電纜材料要求阻燃、無鹵、低煙、低毒等，現(xiàn)有電纜因結(jié)構(gòu)設(shè)計等原因，其防火防水及絕緣性能普遍較差，其中電纜的絕緣層、護(hù)套層大都有采用含鹵的高分子材料絕緣材料制成，遇高溫護(hù)套會開裂現(xiàn)象或被燒毀，整根電纜經(jīng)過火焰燃燒后絕大部分都變成灰燼，起不到隔絕火焰的作用，火災(zāi)一旦蔓延，不僅會產(chǎn)生大量的濃煙，而且會產(chǎn)生具有“二次災(zāi)害”的腐蝕性很強(qiáng)的鹵化氫氣體，危及人的生命，危害設(shè)備和污染環(huán)境。

如今，我國的阻燃耐火環(huán)保型絕緣電纜制造還處在初級階段，加上國內(nèi)各個電纜廠家的技術(shù)水平和加工水平參差不齊，而環(huán)保型阻燃耐火絕緣電纜的要求較為嚴(yán)格，隨著我國阻燃技術(shù)的不斷發(fā)展，阻燃及耐火電纜的技術(shù)水平也在逐步提高，但是阻燃及耐火電纜還始終停留在主要采用云母帶作為防火層，這些阻燃及耐火電纜的成本較高、敷設(shè)、使用較復(fù)雜，其安全性和可靠性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)到不到要求。為了適應(yīng)公共電力設(shè)施、軍事設(shè)施、核電站、煤礦、鋼鐵、冶金、船舶、航空航天等領(lǐng)域的特殊要求，應(yīng)推廣選用阻燃性能好、耐高溫、低煙、低毒、絕緣性好、安全性高、成本低和對環(huán)境無污染的耐火電纜，保證電纜在高溫環(huán)境下的正常運(yùn)行，以滿足現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的需求，是電纜生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)前迫切需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種納米高溫防火阻燃電纜及其制備方法，根據(jù)本發(fā)明的防火阻燃電纜在高溫狀態(tài)下具有良好的隔熱和阻燃效果，能較好地保護(hù)導(dǎo)體及免受高溫?zé)贫鴮?dǎo)致?lián)p害，可以改善電纜的柔軟性、絕緣效果和防電磁干擾的效果，大大提高電纜的彎曲性能，具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械性能好，成本低下的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種納米高溫防火阻燃電纜，包括外護(hù)套層、填充層和若干纜芯單元，在所述纜芯單元與外護(hù)套層之間的空隙中填充所述填充層，所述纜芯單元包括纜芯導(dǎo)體和緊密包覆在纜芯導(dǎo)體外的絕緣層，所述絕緣層為陶瓷化防火耐火硅橡膠層。

優(yōu)選的，所述絕緣層還包括屏蔽層，該屏蔽層包覆所述陶瓷化防火耐火硅橡膠層。

優(yōu)選的，所述填充層為防火泥層，所述屏蔽層和陶瓷化防火耐火硅橡膠層的厚度之比為1:5～8。

優(yōu)選的，所述屏蔽層為鍍鎳銅線編織層，該鍍鎳銅線編織層的編織密度不小于85％。

優(yōu)選的，所述外護(hù)套層為交聯(lián)聚烯烴護(hù)套層，所述纜芯導(dǎo)體為多股鍍錫軟銅絲單線絞合而成，所述鍍錫軟銅絲單線的直徑為0.03mm～0.1mm。

優(yōu)選的，所述陶瓷化防火耐火硅橡膠層由以下重量份原料制成：硅橡膠100～150份、氣相二氧化硅35～50份、硅油6～13份、瓷化粉20～50份、阻燃劑40～60份、粘結(jié)劑10～25份，所述原料制備方法包括以下步驟：

a、將所有原料分別置于溫度35℃～50℃的烘箱中干燥1h～2h，然后加入高速分散機(jī)中在轉(zhuǎn)速4000rpm～5000rpm下分散1min～2min；

b、首先將硅橡膠、氣相二氧化硅、瓷化粉加入真空度為-0.3mpa～-0.8mpa的真空混煉機(jī)中，并將溫度升溫至60℃～90℃進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?.5h～1.5h，攪拌的轉(zhuǎn)速為200rpm～300rpm；其次加入阻燃劑再次升溫至180℃～210℃進(jìn)行真空攪拌混煉0.5h～1h，攪拌的轉(zhuǎn)速為400rpm～500rpm；再次加入粘結(jié)劑,調(diào)節(jié)溫至150℃～170℃進(jìn)行真空攪拌混煉10min～20min，攪拌的轉(zhuǎn)速為800rpm～1200rpm，最后降溫至40℃～50℃時出料后得到混煉膠；

c、將所得混煉膠經(jīng)雙螺桿或單螺桿造粒機(jī)擠出造粒，再在60℃～70℃溫度下烘干0.5h，然后冷卻至常溫、包裝即得到陶瓷化防火耐火硅橡膠層原料。

優(yōu)選的，所述阻燃劑由聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔和二氧化鈦組成，所述聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦的重量比為：(8～12):(1～2):(2～4):(1～2):(3～5)，所述粘結(jié)劑由聚甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、硅酸鈣和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑混合制得，所述甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、硅酸鈣、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑重量比為：(3～6):(0.5～1):(2～4):(1～3)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種納米高溫防火阻燃電纜的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：纜芯單元制備，先對軟銅絲進(jìn)行拉絲、膠合形成導(dǎo)體，然后在導(dǎo)體外擠包絕緣層形成纜芯單元，主要制備方法步驟如下：

a、拉絲、膠合，采用拉線機(jī)將2～3mm軟銅絲進(jìn)行拉絲退火制成直徑≤0.1mm的銅絲單線，采用絞線機(jī)將直徑≤0.1mm的銅絲單線進(jìn)行鍍錫處理后絞合在一起形成單股線芯，再將單股線芯膠合形成纜芯導(dǎo)體，其中，拉絲速度為4m/min～6m/min，減徑率為6％～10％進(jìn)行拉絲，直到減徑≤0.1mm；

b、擠包絕緣、烘干，將陶瓷化防火耐火硅橡膠原料放入連續(xù)硫化擠出機(jī)組生產(chǎn)線上，在270℃～320℃溫度下熔融擠出對纜芯導(dǎo)體進(jìn)行擠包形成絕緣層，然后以8m/min～10m/min的線速經(jīng)過三段烘烤凝固處理，形成纜芯單元單體；所述三段烘烤凝固處理包括如下步驟：第一段烘烤在190℃～220℃溫度下烘烤30s，線速為5m/min～6m/min，第二段烘烤在160℃～180℃溫度下烘烤1min，線速為10m/min～12m/min，第三段烘烤在115℃～155℃溫度下烘烤1min～2min，線速為8m/min～10m/min；

步驟二、填充層填充制備：將步驟一處理后的多根纜芯單元正規(guī)排列成纜，并在多根纜芯單元的外部空隙填充防火泥作為填充層，擠出填充的溫度范圍為80℃～120℃，生產(chǎn)線速為5m/min～7m/min，所述纜芯單元與外護(hù)套之間填充的防火泥最小厚度范圍為0.5mm～2mm；

步驟三、外護(hù)套層擠出制備：在填充層外通過擠塑機(jī)將交聯(lián)聚烯烴外護(hù)套原料擠包在填充層外形成外護(hù)套，擠出溫度為120℃～160℃，生產(chǎn)線速為8m/min～10m/min；

步驟四、冷卻成型和老化，將步驟三外套擠出完成后的電纜進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻段水溫度控制在25℃～36℃，生產(chǎn)線速為12m/min～15m/min。

優(yōu)選的，所述步驟二的填充層填充制備還包括屏蔽層制備，采用編織機(jī)在單根纜芯單元外編織鍍鎳銅線作為屏蔽層從而形成纜芯單元單體，然后在纜芯單元單體外制備填充層。

在本發(fā)明中，所述硅橡膠采二甲基硅橡膠(mq)、甲基乙烯基硅橡膠(vmq)、甲基苯基乙烯基硅橡膠(pvmq)、氟硅橡膠(fvmq)或腈硅橡膠中的一種，優(yōu)選為二甲基硅橡膠(mq)，硅油采用甲基硅油、乙基硅油或羥基硅油，黏度優(yōu)選為20～40厘泊。所述的瓷化粉為納米級的陶瓷粉，至少包括硅藻土、莫來石、石英粉、氧化鋁、鋁礬土、硅灰石、氫氧化鎂、硼酸鋅、云母等原料。

在本發(fā)明中，聚醚醚酮(peek)是一種結(jié)晶形的高性能特種工程塑料，擁有極其優(yōu)良的綜合物理、機(jī)械、電、熱、化學(xué)等性能，能夠進(jìn)行成型加工方法如注射、擠出、模壓、粉末涂層等，具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能，其機(jī)械性能較優(yōu)良，具有較高的剛性和柔性，peek絕緣材料是理想的電絕緣體，在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作條件下，仍能保持良好的電絕緣性能，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料。聚醚醚酮(peek)采用納米級材料，經(jīng)過改性或增強(qiáng)處理而形成的電纜復(fù)合材料，以進(jìn)一步改善電纜的機(jī)械性能。本發(fā)明中的阻燃劑都采用納米級的原材料，采用聚醚醚酮、氧化鎂、氧化釔、三氧化二鉻、二氧化鈦進(jìn)行混合作為阻燃劑，有效減輕電纜的有效重量，使電纜更加輕巧，大大提高了電纜的耐火絕緣性能，在高溫灼燒情況下更加堅硬，不僅增強(qiáng)了阻燃作用，而且使得電纜耐熱，抗彎性能較好。粘結(jié)劑采用納米級的聚甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、硅酸鈣和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑混合制備而成，在煉膠過程中會使用納米硅酸鈣、三甲氧基硅烷等與阻燃劑容易團(tuán)聚在一起，可以改善硅膠中納米粒子的分散性以提高粒子表面活性，還可以有效地提高硅橡膠復(fù)合材料的生物活性以及改善復(fù)合材料的機(jī)械性能，有益于改善原料混合后的表面活性和黏結(jié)度，以及提高耐熱性、柔韌性、伸強(qiáng)度、抗沖性和粘接強(qiáng)度等。作為纜芯單元的絕緣不僅可以改善電纜的柔軟性、絕緣效果和防電磁干擾的效果，大大提高電纜的彎曲性能，其耐彎曲及扭轉(zhuǎn)性能超過5000萬次而不發(fā)生電纜變形現(xiàn)象。燃燒受熱情況下能不會脫落，降低電纜在受熱狀態(tài)下相互膨脹的壓力，不會因振動或彎折時受脫落而失去防火功能，提高了絕緣、防火和屏蔽的效果，在常溫下無毒、無味，具有很好的柔軟性和彈性。

所述填充層采用納米級防火泥，具有可塑性、柔韌性、耐酸、耐堿，長久使用不固化，耐火性極高，與金屬、橡膠、陶瓷等材料有良好的粘合性。所述外護(hù)套層采用交聯(lián)聚烯烴作為護(hù)套層從而確保了電纜為具有無鹵低煙阻燃性能，所述陶瓷化防火耐火硅橡膠層的原料都采用納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠，采用45nm～75nm納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠作為絕緣層，當(dāng)外護(hù)套層和填充層在650～1500℃或以上的火焰中受到灼燒損壞時，納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠作為絕緣層在650℃～1500℃以上的高溫和火焰燒蝕下，有機(jī)成分會在很短的時間內(nèi)被燒蝕轉(zhuǎn)化成堅硬的陶瓷殼體，形成一層良好的隔絕層，阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，而且燒蝕時間越長、溫度越高，堅硬的效果越明顯，保證納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠可以運(yùn)行3小時或以上的時間，使纜芯單元內(nèi)的導(dǎo)體在被燒灼過程中不斷路、不短路，不僅能起到較好的阻燃效果、隔熱效果，保護(hù)導(dǎo)體免受高溫?zé)贫鴮?dǎo)致?lián)p害，能夠完全保障火災(zāi)中的通訊、電力通暢，人員和財產(chǎn)的安全難以得到保證，因此納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠還可以是一種應(yīng)用前景很廣的復(fù)合防火材料。

在本發(fā)明中，為了提高電纜的屏蔽和干擾性還可設(shè)置屏蔽層，該屏蔽層與陶瓷化防火耐火硅橡膠層的厚度之比為1:5～8(優(yōu)選為1:6或1:7)，以保證電纜具有優(yōu)異的高電氣屏蔽性能、防火性能和絕緣性能。所述屏蔽層的編織密度不小于85％。用于防止燃燒的同時，可以作為線纜的地線使用，起到很好的屏蔽效果。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

(1)、本發(fā)明提供的納米高溫防火阻燃電纜在很短的時間內(nèi)被燒結(jié)轉(zhuǎn)化成堅硬的陶瓷殼體，使陶瓷殼體具有較好的隔熱性能，保證納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠可以運(yùn)行3.5小時或以上的時間，使電纜的導(dǎo)體在被燒灼過程中不斷路、不短路，不僅能起到較好的阻燃效果，保護(hù)導(dǎo)體及其內(nèi)護(hù)套層免受高溫?zé)贫鴮?dǎo)致?lián)p害。

(2)、本發(fā)明采用阻燃劑中采用55nm～90nm納米級peek材料作為絕緣材料層，該絕緣層使電纜更加具有耐熱性、阻燃性、柔軟性，而且遇高溫不變形、機(jī)械強(qiáng)度高，還具有耐油、耐化學(xué)藥品、耐低溫、耐輻射等性能，作為纜芯單元的絕緣層不僅可以改善電纜的柔軟性、絕緣效果和防電磁干擾的效果，大大提高電纜的彎曲性能。

(3)、本發(fā)明的生產(chǎn)、加工高溫防火電纜和普通電線電纜的加工工藝相近，不需增加設(shè)備和重新制定新的生產(chǎn)工藝，無需纏繞云母帶、石棉等其他防火材料，一次擠出成型，既可以做防火層、絕緣層，也可以部分做護(hù)套，簡化了耐火電線電纜的加工工藝，從而大幅度降低了成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種納米高溫防火阻燃電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一種納米高溫防火阻燃電纜的纜芯單元結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，1-纜芯單元，2-填充層，3-外護(hù)套層，10-纜芯導(dǎo)體，11-絕緣層，12-屏蔽層。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一種納米高溫防火阻燃電纜，包括外護(hù)套層3以及依次包覆在所述外護(hù)套層3內(nèi)的填充層2和若干纜芯單元1，在所述纜芯單元1與外護(hù)套層3之間的空隙中填充所述填充層2，如圖2所示，所述纜芯單元1包括纜芯導(dǎo)體10和緊密包覆在纜芯導(dǎo)體10外的絕緣層11，所述絕緣層11為納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層，所述外護(hù)套層11為交聯(lián)聚烯烴護(hù)套層，所述纜芯導(dǎo)體10為多股鍍錫軟銅絲單線絞合而成，所述鍍錫軟銅絲單線的直徑為0.03mm～0.1mm。在本發(fā)明中，所述電纜還包括屏蔽層12，該屏蔽層12包覆在與所述填充層2所述絕緣層11之間，所述絕緣層11為陶瓷化防火耐火硅橡膠層11，所述填充層11為防火泥層，所述屏蔽層12和納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層11的厚度之比為1:4～8，所述屏蔽層為鍍鎳銅線編織層，該鍍鎳銅線編織層的編織密度不小于85％。

實施例1：

在該實施例中，所述納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層由以下重量份原料制成：硅橡膠150份、氣相二氧化硅35份、硅油6份、瓷化粉20份、阻燃劑40份、粘結(jié)劑10份，所述阻燃劑由聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦組成，所述聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦的重量比為：8:2:4:2:5，所述粘結(jié)劑由聚甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣混合制得，所述甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑重量比為：6:0.5:2:1；所述納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層的原料制備方法包括以下步驟：

a、將所有納米級原料分別置于溫度35℃的烘箱中干燥2h，然后加入高速分散機(jī)中在轉(zhuǎn)速4000rpm下分散2min；

b、首先將硅橡膠、氣相二氧化硅、瓷化粉加入真空度為-0.3mpa的真空混煉機(jī)中，并將溫度升溫至60℃進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?.5h，攪拌的轉(zhuǎn)速為200rpm；其次加入阻燃劑再次升溫至180℃進(jìn)行真空攪拌混煉1h，攪拌的轉(zhuǎn)速為400rpm；再次加入粘結(jié)劑,調(diào)節(jié)溫至150℃進(jìn)行真空攪拌混煉20min，攪拌的轉(zhuǎn)速為800rpm，最后降溫至40℃時出料后得到混煉膠；

c、將所得混煉膠經(jīng)雙螺桿或單螺桿造粒機(jī)擠出造粒，再在60℃溫度下烘干0.5h，然后冷卻至常溫、包裝即得到陶瓷化防火耐火硅橡膠層原料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該實施例提供一種納米高溫防火阻燃電纜的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：纜芯單元1制備，先對軟銅絲進(jìn)行拉絲、膠合形成導(dǎo)體，然后在導(dǎo)體外擠包絕緣層形成纜芯單元，主要制備方法步驟如下：

a、拉絲、膠合，采用拉線機(jī)將2～3mm軟銅絲進(jìn)行拉絲退火制成直徑≤0.1mm的銅絲單線，采用絞線機(jī)將直徑≤0.1mm的銅絲單線進(jìn)行鍍錫處理后絞合在一起形成單股線芯，再將單股線芯膠合形成纜芯導(dǎo)體10，其中，拉絲使的速度為4m/min，以減徑率為10％進(jìn)行拉絲，直到減徑≤0.1mm；

b、擠包絕緣、烘干，將納米陶瓷化防火耐火硅橡膠原料放入連續(xù)硫化擠出機(jī)組生產(chǎn)線上，在270℃溫度下熔融擠出對纜芯導(dǎo)體10進(jìn)行擠包形成絕緣層11，然后以8m/min的線速經(jīng)過三段烘烤凝固處理，形成纜芯單元1單體，所述納米陶瓷化防火耐火硅橡膠原料在270℃溫度下熔融擠出；所述三段烘烤凝固處理包括如下步驟：第一段烘烤在190℃溫度下烘烤30s，線速為6m/min，第二段烘烤在160℃溫度下烘烤1min，線速為12m/min，第三段烘烤在115℃溫度下烘烤2min，線速為10m/min；

步驟二、填充層填充制備：將步驟一處理后的多根纜芯單元1正規(guī)排列成纜，并在多根纜芯單元1的外部空隙填充防火泥作為填充層2，擠出填充的溫度范圍為80℃，生產(chǎn)線速為7m/min，所述纜芯單元1與外護(hù)套之間填充的防火泥最小厚度范圍為0.5mm；

步驟三、外護(hù)套層3擠出制備：在填充層2外通過擠塑機(jī)將交聯(lián)聚烯烴外護(hù)套原料擠包在填充層外形成外護(hù)套，擠出溫度為120℃，生產(chǎn)線速為10m/min；

步驟四、冷卻成型和老化，將步驟三外套擠出完成后的電纜進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻段水溫度控制在25℃，生產(chǎn)線速為15m/min。

實施例2：

所述納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層由以下重量份原料制成：硅橡膠100份、氣相二氧化硅50份、硅油13份、瓷化粉50份、阻燃劑60份、粘結(jié)劑25份，所述阻燃劑由聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦組成，所述聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦的重量比為：12:1:2:1:3，所述粘結(jié)劑由聚甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣混合制得，所述甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑重量比為：3:1:4:3；所述納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層的原料制備方法包括以下步驟：

a、將所有納米級原料分別置于溫度50℃的烘箱中干燥1h，然后加入高速分散機(jī)中在轉(zhuǎn)速5000rpm下分散1min；

b、首先將硅橡膠、氣相二氧化硅、瓷化粉加入真空度為-0.8mpa的真空混煉機(jī)中，并將溫度升溫至90℃進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?.5h，攪拌的轉(zhuǎn)速為300rpm；其次加入阻燃劑再次升溫至210℃進(jìn)行真空攪拌混煉0.5h，攪拌的轉(zhuǎn)速為500rpm；再次加入粘結(jié)劑,調(diào)節(jié)溫至170℃進(jìn)行真空攪拌混煉10min，攪拌的轉(zhuǎn)速為1200rpm，最后降溫至50℃時出料后得到混煉膠；

c、將所得混煉膠經(jīng)雙螺桿或單螺桿造粒機(jī)擠出造粒，再在70℃溫度下烘干0.5h，然后冷卻至常溫、包裝即得到納米級陶瓷化防火耐火硅橡膠層原料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該實施例提供一種納米高溫防火阻燃電纜的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：纜芯單元1制備，先對軟銅絲進(jìn)行拉絲、膠合形成導(dǎo)體，然后在導(dǎo)體外擠包絕緣層形成纜芯單元，主要制備方法步驟如下：

a、拉絲、膠合，采用拉線機(jī)將2～3mm軟銅絲進(jìn)行拉絲退火制成直徑≤0.1mm的銅絲單線，采用絞線機(jī)將直徑≤0.1mm的銅絲單線進(jìn)行鍍錫處理后絞合在一起形成單股線芯，再將單股線芯膠合形成纜芯導(dǎo)體10，其中，所述拉絲使的速度為6m/min，以減徑率為6％進(jìn)行拉絲，直到減徑≤0.1mm；

b、擠包絕緣、烘干，將納米陶瓷化防火耐火硅橡膠原料放入連續(xù)硫化擠出機(jī)組生產(chǎn)線上，在320℃溫度下熔融擠出對纜芯導(dǎo)體10進(jìn)行擠包形成絕緣層11，然后以10m/min的線速經(jīng)過三段烘烤凝固處理，形成纜芯單元1單體；所述三段烘烤凝固處理包括如下步驟：第一段烘烤在220℃溫度下烘烤30s，線速為5m/min，第二段烘烤在180℃溫度下烘烤1min，線速為10m/min，第三段烘烤在155℃溫度下烘烤1min，線速為8m/min；

步驟二、填充層填充制備：將步驟一處理后的多根纜芯單元1正規(guī)排列成纜，并在多根纜芯單元1的外部空隙填充防火泥作為填充層2，擠出填充的溫度范圍為120℃，生產(chǎn)線速為5m/min，所述纜芯單元1與外護(hù)套之間填充的防火泥最小厚度范圍為2mm；

步驟三、外護(hù)套層3擠出制備：在填充層2外通過擠塑機(jī)將交聯(lián)聚烯烴外護(hù)套原料擠包在填充層外形成外護(hù)套，擠出溫度為160℃，生產(chǎn)線速為8m/min；

步驟四、冷卻成型和老化，將步驟三外套擠出完成后的電纜進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻段水溫度控制在36℃，生產(chǎn)線速為12m/min。

實施例3

所述陶瓷化防火耐火硅橡膠層由以下重量份原料制成：硅橡膠120份、氣相二氧化硅42份、硅油9份瓷化粉36份、阻燃劑52份、粘結(jié)劑22份，所述阻燃劑由聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦組成，所述聚醚醚酮、氧化鎂、三氧化二鉻、氧化釔、二氧化鈦的重量比為：10:2:3:1:4，所述粘結(jié)劑由聚甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣混合制得，所述甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基硅烷、碳酸鈣、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑重量比為：5:0.8:3:2.2；所述陶瓷化防火耐火硅橡膠層的原料制備方法包括以下步驟：

a、將所有納米級原料分別置于溫度40℃～45℃的烘箱中干燥1.5h，然后加入高速分散機(jī)中在轉(zhuǎn)速4600rpm下分散2min；

b、首先將硅橡膠、氣相二氧化硅、瓷化粉加入真空度為-0.7mpa的真空混煉機(jī)中，并將溫度升溫至80℃～85℃進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?h，攪拌的轉(zhuǎn)速為240rpm；其次加入阻燃劑再次升溫至190℃～220℃進(jìn)行真空攪拌混煉0.5h，攪拌的轉(zhuǎn)速為480rpm；再次加入粘結(jié)劑,調(diào)節(jié)溫至160℃進(jìn)行真空攪拌混煉15min，攪拌的轉(zhuǎn)速為900rpm～1000rpm，最后降溫至43℃時出料后得到混煉膠；

c、將所得混煉膠經(jīng)雙螺桿或單螺桿造粒機(jī)擠出造粒，再在68℃溫度下烘干0.5h，然后冷卻至常溫、包裝即得到陶瓷化防火耐火硅橡膠層原料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該實施例提供一種納米高溫防火阻燃電纜的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：纜芯單元1制備，先對軟銅絲進(jìn)行拉絲、膠合形成導(dǎo)體，然后在導(dǎo)體外擠包絕緣層形成纜芯單元，主要制備方法步驟如下：

a、拉絲、膠合，采用拉線機(jī)將2～3mm軟銅絲進(jìn)行拉絲退火制成直徑≤0.1mm的銅絲單線，采用絞線機(jī)將直徑≤0.1mm的銅絲單線進(jìn)行鍍錫處理后絞合在一起形成單股線芯，再將單股線芯膠合形成纜芯導(dǎo)體10，其中，所述拉絲使的速度為5m/min，以減徑率為8.6％進(jìn)行拉絲，直到減徑≤0.1mm；

b、擠包絕緣、烘干，將陶瓷化防火耐火硅橡膠原料放入連續(xù)硫化擠出機(jī)組生產(chǎn)線上，在290℃～300℃溫度下熔融擠出對纜芯導(dǎo)體10進(jìn)行擠包形成絕緣層11，然后以10m/min的線速經(jīng)過三段烘烤凝固處理，形成纜芯單元1單體；所述三段烘烤凝固處理包括如下步驟：第一段烘烤在210℃溫度下烘烤30s，線速為5m/min，第二段烘烤在175℃溫度下烘烤1min，線速為10m/min，第三段烘烤在135℃溫度下烘烤2min，線速為9m/min；

步驟二、填充層填充制備：將步驟一處理后的多根纜芯單元1正規(guī)排列成纜，并在多根纜芯單元1的外部空隙填充防火泥作為填充層2，擠出填充的溫度范圍為104℃，生產(chǎn)線速為5m/min，所述纜芯單元1與外護(hù)套之間填充的防火泥最小厚度范圍為1.5mm；

步驟三、外護(hù)套層3擠出制備：在填充層2外通過擠塑機(jī)將交聯(lián)聚烯烴外護(hù)套原料擠包在填充層外形成外護(hù)套，擠出溫度為145℃，生產(chǎn)線速9m/min；

步驟四、冷卻成型和老化，將步驟三外套擠出完成后的電纜進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻段水溫度控制在30℃～32℃，生產(chǎn)線速為13m/min。

實施例4

為提高溫防火阻燃電纜的屏蔽效果，本發(fā)明的一種納米高溫防火阻燃電纜的制備方法，該實施例中采用實施3制備的陶瓷化防火耐火硅橡膠層的原料進(jìn)行制備電纜，電纜的具體制備方法步驟如下：

步驟一：纜芯單元1制備，先對軟銅絲進(jìn)行拉絲、膠合形成導(dǎo)體，然后在導(dǎo)體外擠包絕緣層形成纜芯單元，主要包括如下步驟：

a、拉絲、膠合，采用拉線機(jī)將2～3mm軟銅絲進(jìn)行拉絲退火制成直徑≤0.1mm的銅絲單線，采用絞線機(jī)將直徑≤0.1mm的銅絲單線進(jìn)行鍍錫處理后絞合在一起形成單股線芯，再將單股線芯膠合形成纜芯導(dǎo)體10；

b、擠包絕緣、烘干，將陶瓷化防火耐火硅橡膠原料放入連續(xù)硫化擠出機(jī)組生產(chǎn)線上，在280℃溫度下熔融擠出對纜芯導(dǎo)體10進(jìn)行擠包形成絕緣層11，然后以9m/min的線速經(jīng)過三段烘烤凝固處理，形成單根纜芯單元1單體，所述三段烘烤凝固處理包括如下步驟：第一段烘烤在205℃溫度下烘烤30s，線速為5m/min，第二段烘烤在165℃溫度下烘烤1min，線速為12m/min，第三段烘烤在125℃溫度下烘烤2min，線速為10m/min；

步驟二、屏蔽層和填充層填充制備：采用編織機(jī)在單根纜芯單元1外編織鍍鎳銅線作為屏蔽層12從而形成纜芯單元1單體，將多根纜芯單元1單體正規(guī)排列成纜，并在多根纜芯單元1單體的外部空隙填充防火泥作為填充層2，擠出填充的溫度范圍為95℃，生產(chǎn)線速為7m/min，所述纜芯單元1單體與外護(hù)套之間填充的防火泥最小厚度范圍為2mm；

步驟三、外護(hù)套層3擠出制備：在填充層2外通過擠塑機(jī)將交聯(lián)聚烯烴外護(hù)套原料擠包在填充層外形成外護(hù)套，擠出溫度為130℃，生產(chǎn)線速9m/min。

步驟四、冷卻成型和老化，將步驟三外套擠出完成后的電纜進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻段水溫度控制在28℃，生產(chǎn)線速為12m/min。

在本發(fā)明中，在電纜絕緣擠包和烘干過程中無氣泡、無老膠、刮傷等缺陷，表面光滑、不滴落，對實施例1至4所制備得到的高溫防火阻燃電纜按照gb/t19216.21-2003的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐火性能實驗要求，實驗期間施加并保持電壓1000v，在750℃～1550℃的火焰中燃燒90min～180min，冷卻15min后，導(dǎo)體不斷路也不短路，2a熔斷器無斷開，燈泡工作正常，導(dǎo)體良好，該電纜完全達(dá)到電性能和耐火要求，且無鹵無毒無煙產(chǎn)生，保障了火災(zāi)情況下電力、通訊暢通，起到堅固的保護(hù)作用，也符合rosh指令要求，不會發(fā)生二次污染。并對所制備的電纜進(jìn)行物理性能檢測，檢測的結(jié)果為：硬度為84ha～89ha，拉伸強(qiáng)度為12.2mpa～15.6mpa，撕裂強(qiáng)度為27.8kn/m～31.4kn/m，斷裂伸長率為273.5％～2892.7％，永久變形率1.6％～2.1％，體積電阻率為2.5×10¹³ω·m，由此可知，本發(fā)明的高溫防火阻燃電纜具有較好的耐熱、阻燃及高溫防火性能，且能保持較好的物理性能，完全行業(yè)的標(biāo)注要求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。