一种电缆填充用耐火型密封填料及其生产工艺、应用方法与流程

1.本技术涉及电缆密封填料的技术领域，尤其是涉及一种电缆填充用耐火型密封填料及其生产工艺、应用方法。


背景技术：

2.目前在陆上建筑中需要排布大量的电缆，通常是将电缆排布在电缆框或电缆筒中，当电缆排布完成后，电缆与电缆之间或电缆与电缆框之间会存在一定的间隙，通常会利用密封填料进行密封。
3.对于电缆密封填料，最首要考虑的是密封性，密封性包括水密性和气密性，一般常用的密封填料包括无机型和有机型两大类，这两类填料的密封性均较好，但是耐火性能不佳。


技术实现要素：

4.为了提高电缆密封填料的耐火性能，本技术提供一种电缆填充用耐火型密封填料及其生产工艺、应用方法。
5.第一方面，本技术提供的一种电缆填充用耐火型密封填料，采用如下的技术方案：一种电缆填充用耐火型密封填料，包括a组分原料、b组分原料和c组分原料；所述a组分原料包括如下重量份的组分：水50~70份、石墨烯10~15份、环麦芽七糖4~8份；所述b组分原料包括聚酰胺、冰醋酸；所述c组分原料包括水泥。
6.通过采用上述技术方案，环麦芽七糖对石墨烯具有一定的包合作用，且环麦芽七糖上带有多个亲水羟基，使得石墨烯均匀分散在水中；在高温下时，聚酰胺和环麦芽七糖反应，形成膨胀型碳骨架，石墨烯均匀负载在碳骨架上，石墨烯具有较高的阻燃性能，从而提高了电缆密封填料的耐火性能。此外，冰醋酸在充当聚酰胺溶剂的同时，还能促进碳骨架的形成。
7.在一个具体的可实施方案中，所述a组分原料、所述b组分原料、所述c组分原料的重量比为（15-25）：1：（10-15）。
8.通过采用上述技术方案，本技术中进一步限定了a组分原料、b组分原料、c组分原料的配比，从而进一步提高了填料的耐火性能。
9.在一个具体的可实施方案中，所述聚酰胺与所述冰醋酸的重量比为1：（10-20）。
10.通过采用上述技术方案，本技术中进一步限定了聚酰胺与冰醋酸的配比，可以促进碳骨架更好地形成。
11.在一个具体的可实施方案中，所述a组分原料还包括1~3重量份的催化剂，所述催化剂包括磷酸铵和磷酸三苯酯组成的混合物。
12.在一个具体的可实施方案中，所述磷酸铵和所述磷酸三苯酯的重量比为1：（2-4）。
13.通过采用上述技术方案，利用磷酸铵和磷酸三苯酯的配合，可加快碳骨架的形成，从而提高了填料的耐火性能。
14.在一个具体的可实施方案中，所述a组分原料还包括1~3重量份的分散剂，所述分散剂包括六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的一种或两种。
15.通过采用上述技术方案，分散剂使得石墨烯均匀分散在水中，便于环麦芽七糖对石墨烯更好地进行包合。
16.在一个具体的可实施方案中，所述a组分原料还包括2~6重量份的滑石粉。
17.通过采用上述技术方案，滑石粉的加入，提高了填料的水密性和气密性。
18.第二方面，本技术提供的一种电缆填充用耐火型密封填料的生产工艺，采用如下的技术方案：一种电缆填充用耐火型密封填料的生产工艺，包括以下步骤：a组分制备：先将环麦芽七糖溶解在水中，接着加入石墨烯、分散剂，搅拌混合均匀，最后加入催化剂、滑石粉，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；b组分制备：将聚酰胺加入到冰醋酸中，搅拌混合均匀，得到b组分原料，备用；c组分制备：称取水泥，备用，得到c组分原料。
19.通过采用上述技术方案，制备出耐火性能较好的密封填料。
20.第三方面，本技术提供的一种电缆填充用耐火型密封填料的应用方法，采用如下的技术方案：一种电缆填充用耐火型密封填料的应用方法，包括以下步骤：将电缆铺设在电缆框或电缆筒中，且将电缆框或电缆筒的一端密封；将b组分原料加入a组分原料中，搅拌混合均匀，接着再加入c组分原料，然后灌注到电缆框或电缆筒中，静置。
21.通过采用上述技术方案，c组分原料中的水泥与a组分原料中的水反应，形成固化产物，完成填充与密封；且a组分原料中的石墨烯具有较好的耐火性能。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术中环麦芽七糖对石墨烯具有一定的包合作用，且环麦芽七糖上带有多个亲水羟基，使得石墨烯均匀分散在水中；在高温下时，聚酰胺和环麦芽七糖反应，形成膨胀型碳骨架，石墨烯均匀负载在碳骨架上，石墨烯具有较高的阻燃性能，从而提高了电缆密封填料的耐火性能。此外，冰醋酸在充当聚酰胺溶剂的同时，还能促进碳骨架的形成；2.本技术中的方法，制备出密封性、耐火性能均较好的密封填料；3.本技术中的密封填料在应用的过程中，c组分原料中的水泥与a组分原料中的水反应，形成固化产物，完成填充与密封；且a组分原料中的石墨烯具有较好的耐火性能。
具体实施方式
23.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
24.实施例中所有原料均可通过市售获得。其中石墨烯为上海谱振生物科技有限公司提供的克拉玛尔氧化石墨烯粉末；聚酰胺为聚酰胺树脂。
实施例
25.实施例1实施例1提供了一种电缆填充用耐火型密封填料的生产工艺，包括以下步骤：
a组分制备：先将4kg环麦芽七糖溶解在50kg水中，接着加入10kg石墨烯，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；b组分制备：将聚酰胺加入到冰醋酸中，搅拌混合均匀，得到b组分原料，备用；其中聚酰胺与冰醋酸的重量比为1：5。
26.c组分制备：称取水泥，使得a组分原料、b组分原料、c组分原料的重量比为10：1：8。备用，得到c组分原料。
27.实施例2实施例2与实施例1的区别在于，先将6kg环麦芽七糖溶解在60kg水中，接着加入12kg石墨烯，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；其余步骤与实施例1相一致。
28.实施例3实施例3与实施例1的区别在于，先将8kg环麦芽七糖溶解在70kg水中，接着加入15kg石墨烯，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；其余步骤与实施例1相一致。
29.实施例4实施例4与实施例2的区别在于，先将6kg环麦芽七糖溶解在60kg水中，接着加入12kg石墨烯、2kg分散剂，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；其中分散剂为六偏磷酸钠和焦磷酸钠组成的混合物，且六偏磷酸钠和焦磷酸钠的重量比为1：1，其余步骤与实施例2相一致。
30.实施例5实施例5与实施例4的区别在于，先将6kg环麦芽七糖溶解在60kg水中，接着加入12kg石墨烯、2kg分散剂，搅拌混合均匀，最后加入2kg催化剂搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；其中催化剂为磷酸铵和磷酸三苯酯组成的混合物，且磷酸铵和磷酸三苯酯的重量比为1：2，其余步骤与实施例4相一致。
31.实施例6实施例6与实施例5的区别在于，先将6kg环麦芽七糖溶解在60kg水中，接着加入12kg石墨烯、2kg分散剂，搅拌混合均匀，最后加入2kg催化剂、4kg滑石粉搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用；其余步骤与实施例5相一致。
32.实施例7实施例7与实施例6的区别在于，b组分原料中聚酰胺与冰醋酸的重量比为1：10，其余步骤与实施例6相一致。
33.实施例8实施例8与实施例6的区别在于，b组分原料中聚酰胺与冰醋酸的重量比为1：15，其余步骤与实施例6相一致。
34.实施例9实施例9与实施例6的区别在于，b组分原料中聚酰胺与冰醋酸的重量比为1：20，其余步骤与实施例6相一致。
35.实施例10实施例10与实施例6的区别在于，b组分原料中聚酰胺与冰醋酸的重量比为1：25，其余步骤与实施例6相一致。
36.实施例11
实施例11与实施例8的区别在于，a组分原料、b组分原料、c组分原料的重量比为15：1：10，其余步骤与实施例8相一致。
37.实施例12实施例12与实施例8的区别在于，a组分原料、b组分原料、c组分原料的重量比为20：1：12，其余步骤与实施例8相一致。
38.实施例13实施例13与实施例8的区别在于，a组分原料、b组分原料、c组分原料的重量比为25：1：15，其余步骤与实施例8相一致。
39.实施例14实施例14与实施例8的区别在于，a组分原料、b组分原料、c组分原料的重量比为30：1：18，其余步骤与实施例8相一致。
40.实施例15实施例15与实施例12的区别在于，a组分原料中磷酸铵和磷酸三苯酯的重量比为1：3，其余步骤与实施例12相一致。
41.实施例16实施例16与实施例12的区别在于，a组分原料中磷酸铵和磷酸三苯酯的重量比为1：4，其余步骤与实施例12相一致。
42.对比例对比例1对比例1与实施例1的区别在于，a组分制备：将10kg石墨烯加入50kg水中，搅拌混合均匀，得到a组分原料，备用，其余步骤与实施例1相一致。
43.对比例2对比例2与实施例1的区别在于，b组分原料为聚酰胺，其余步骤与实施例1相一致。
44.对比例3对比例3与实施例1的区别在于，b组分原料为冰醋酸，其余步骤与实施例1相一致。
45.应用例应用例1应用例1提供了一种电缆填充用耐火型密封填料的应用方法，包括以下步骤：将电缆铺设在电缆框中，且将电缆框的一端密封；电缆框也可以替换为电缆筒，本应用例中选用电缆框。
46.将b组分原料加入a组分原料中，搅拌混合均匀，接着再加入c组分原料，然后灌注到电缆框中，静置，填料固化形成固化产物，完成对电缆的密封。
47.应用例2-19应用例2-19与应用例1的区别在于填料的选用不同，详见表1。
48.表1应用例1-19中填料的选用样品填料的选用应用例1实施例1应用例2实施例2应用例3实施例3
应用例4实施例4应用例5实施例5应用例6实施例6应用例7实施例7应用例8实施例8应用例9实施例9应用例10实施例10应用例11实施例11应用例12实施例12应用例13实施例13应用例14实施例14应用例15实施例15应用例16实施例16应用例17对比例1应用例18对比例2应用例19对比例3性能检测试验将各个应用例中的固化产物截取直径为200mm，高为100mm的圆柱形试样，对圆柱形试样进行检测。
49.（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，记录圆柱形试样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。
50.（2）水密性测试：将一水管出水口顶在圆柱形试样的一面上，交接处打胶密封；向水管中通水，对圆柱形试样的一面施加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。
51.（3）气密性测试：将一气管出气口顶在圆柱形试样的一面上，交接处打胶密封；向气管鼓气，对圆柱形试样的一面施加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。
52.表2填料的性能检测结果样品耐火时间（min）水密不渗透时间（min）气密不渗透时间（min）应用例1727038应用例2757137应用例3737336应用例4787236应用例5807237应用例6807846应用例7837845应用例8837745应用例9837846
应用例10807948应用例11878047应用例12887845应用例13877946应用例14838047应用例15907847应用例16897846应用例17507139应用例18437138应用例19487040结合应用例1和应用例17-19，应用例1和应用例17-19中填料的水密不渗透时间和气密不渗透时间均相差不大，但是应用例1中填料的耐火时间均远高于应用例17-19，可见在制备填料时，在原料中加入环麦芽七糖、聚酰胺、冰醋酸，环麦芽七糖对石墨烯进行包合，使得石墨烯均匀分散在水中，在高温下，聚酰胺和环麦芽七糖反应，形成膨胀型碳骨架，冰醋酸对碳骨架的形成还具有一定的促进作用，石墨烯均匀负载在碳骨架上，石墨烯具有较高的阻燃性能，从而提高了填料的耐火性能。
53.结合应用例1-3，应用例2中填料的耐火时间最长，可见在制备填料时，提高a组分原料的使用量，制得填料的耐火性能呈现先上升后下降的趋势。
54.结合应用例2和应用例4，应用例4中填料的耐火时间较长，从而应用例4中填料的耐火性能较好，可见在制备填料时，在a组分原料中加入六偏磷酸钠和焦磷酸钠组成的分散剂，使得石墨烯均匀分散在水中，便于环麦芽七糖对石墨烯更好地进行包合，从而提高了填料的耐火性能。
55.结合应用例4和应用例5，应用例5中填料的耐火时间较长，从而应用例5中填料的耐火性能较好，可见在制备填料时，在a组分原料中加入磷酸铵和磷酸三苯酯组成的催化剂，可加快碳骨架的形成，从而提高了填料的耐火性能。
56.结合应用例5和应用例6，应用例5和应用例6中填料的耐火时间变化不大，但是应用例6中填料的水密不渗透时间和气密不渗透时间均较长，可见在制备填料时，在a组分原料中加入滑石粉，可提高填料的水密性和气密性。
57.结合应用例6-10，应用例7-9中填料的耐火时间较长，从而应用例7-9中填料的耐火性能较好，可见在制备填料时，b组分原料中聚酰胺与冰醋酸的配比优选1：（10-20），制得填料的耐火性能较好。
58.结合应用例8和应用例11-14，应用例11-13中填料的耐火时间较长，从而应用例11-13中填料的耐火性能较好，可见在制备填料时，a组分原料、b组分原料、c组分原料的配比优选（15-25）：1：（10-15），制得填料的耐火性能较好。
59.结合应用例12、应用例15和应用例16，应用例15中填料的耐火时间最长，可见在制备填料时，当催化剂中磷酸铵和磷酸三苯酯的重量比为1：（2-4）时，提高磷酸三苯酯的使用量，催化效果呈现先上升后下降的趋势。
60.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
申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。