本发明涉及电缆，具体的，涉及一种高强度耐火电缆。
背景技术：
1、电缆是一种用于电能或信号传输的装置，通常由几根或几组电缆芯，这些电缆芯外部设置有多层功能层，以确保电流或信号的稳定传输，尤其是最外部的保护层，对电缆的保护起到至关重要的作用。
2、聚氯乙烯（pvc）具有良好的物理化学性能，可作为电线的保护材料，pvc电缆料具有优异的物理化学性能、成熟的加工应用技术以及低廉的成本等优点，是目前使用最广泛的一种低压电缆材料。
3、然而，pvc也是一种强极性高分子，分子间作用力很大且在高温下极为敏感，130℃-140℃便会热降解。因此在pvc产品的制备过程中添加增塑剂可有效减弱pvc分子间的相互作用力，使体系的玻璃化温度、热变形软化温度下降，强度和模量降低，断裂伸长率升高，提高成品的加工使用性能。
4、但是，随着增塑剂的加入，必然会对其耐热阻燃性能和强度性能造成反面影响，而电缆最外部的保护层由于直接与外部环境接触，对其耐热阻燃性能以及强度必须有一定要求，因此，如何提高电缆保护层的耐热阻燃性能及强度性能一直是现有市场上的难题。
技术实现思路
1、本发明提出一种高强度耐火电缆，解决了相关技术中如何提高电缆保护层的耐热阻燃性能以及强度性能的问题。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种高强度耐火电缆，包括电缆芯、电缆芯外部由内向外依次包覆有绝缘层、屏蔽层、保护层，其中，绝缘层用以隔离导体和防止电流泄漏，其厚度为0.6-1.2mm，屏蔽层用于减少电磁干扰和信号衰减，其厚度为0.15-0.25mm，保护层是电缆的最外层，用于保护电缆免受机械损伤、化学腐蚀等外部环境的侵害，其厚度为1.5-2.5mm。
4、保护层的材料包括如下重量份的原料：
5、pvc树脂80-100份、增塑剂25-35份、阻燃剂15-20份、稳定剂2-5份、透明质酸5-8份、助剂3-5份；
6、优选的，pvc树脂为85-95份、增塑剂为28-33份、阻燃剂为16-19份、稳定剂为3-4份、润滑剂为6-7份、助剂为3.5-4.5份；
7、更优选的，pvc树脂为90份、增塑剂为30份、阻燃剂为18份、稳定剂为3.5份、润滑剂为6.5份、助剂为4份。
8、其中，阻燃剂的制备原料包括质量比为3:(1-2):(1-2):(2-5)的环己六醇磷酸钠、氯化镁、氯化钙和羟基锡酸钙；
9、优选的，环己六醇磷酸钠、氯化镁、氯化钙和羟基锡酸钙的质量比为3:1.5:1.5:3。
10、在本发明更进一步的方案中：所述阻燃剂的制备方法为：
11、s1：将羟基锡酸钙溶于水，超声分散均匀后形成羟基锡酸钙溶液，然后将氯化镁与氯化钙分别加入羟基锡酸钙溶液中搅拌均匀，得到混合液。
12、步骤s1的具体操作步骤为：
13、s11:向超声分散机中加入定量去离子水，再向去离子水中投入定量羟基锡酸钙，羟基锡酸钙与去离子水的用量比为1g:(4-10)ml,以20-40hz的超声频率分散30-60h，形成质量分数为10%-25%的羟基锡酸钙溶液;
14、优选的，羟基锡酸钙与去离子水的用量比优选1g:7ml。
15、s12：将羟基锡酸钙溶液转移至搅拌缸中，再将氯化镁和氯化钙分别加入搅拌缸中与羟基锡酸钙溶液以1200rpm-1500rpm的搅拌速率混合20-30min，得到混合液。
16、s2：在搅拌状态下分多次向混合液中加入环己六醇磷酸钠，搅拌均匀后滴加氢氧化钠调节ph至7-8，得到阻燃浆料；
17、步骤s2的具体操作步骤为：
18、s21：向置于搅拌缸中的混合液在1200rpm-1500rpm的搅拌速率下分3-5次加入环己六醇磷酸钠，每次加入环己六醇磷酸钠的量相同，加入的时间间隔为5-10min，最后一次加完后，继续搅拌20-30min；在此过程中，混合液中氯化镁中的镁离子、氯化钙中的钙离子与环己六醇磷酸钠中的大量羟基发生螯合反应，同时环己六醇磷酸钠中的羟基通过与羟基锡酸钙中的钙离子螯合而与羟基锡酸钙形成界面结合，因此，六醇磷酸钠与羟基锡酸钙的结合界面上密布mg-o-p-o-ca离子键以及ca-o-p-o-ca离子键；
19、优选的，分4次加入环己六醇磷酸钠，加入时间间隔为8min；
20、优选的，最后一次加完后，继续搅拌25min。
21、s22：搅拌结束后向搅拌缸中缓慢滴加氢氧化钠溶液，同时用ph测量仪测定ph值，直至ph值到达7-8，除去溶液中的酸性环境，即得到阻燃浆料；
22、s3：在80-100℃下磁力搅拌阻燃浆料2-3h，然后静置12-15h，再过滤、洗涤、干燥，最后研磨成粉末状，即得到阻燃剂。
23、步骤s3的具体操作步骤为：
24、s31:将阻燃浆料转移至磁力搅拌器中，调节磁力搅拌器的温度至80-100℃，搅拌2-3小时后转移至烧杯中，在室温下静置12-15h，使浆料中的沉淀物与溶剂发生分离；
25、s32：将静置后的分层浆料通过漏斗进行过滤，将滤料用清水反复清洗，然后转移至真空干燥箱中，在60-80℃下干燥20-24h，以除去其中的水分，得到干料；
26、s33:将干料置于球磨机中制成粉末，粉末过200目筛后得到阻燃剂。
27、在本发明更进一步的方案中：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和对苯二甲酸二辛酯的混合物，二者的质量比为10:1。
28、在本发明更进一步的方案中：所述稳定剂为铅盐稳定剂或钙锌复合热稳定剂，优选钙锌复合热稳定剂。
29、在本发明更进一步的方案中：所述助剂为碳酸钙、石英砂、滑石粉、重晶石、高岭土、硅灰石中的一种或多种的混合物，优选质量比为1:1碳酸钙和滑石粉。
30、在本发明更进一步的方案中：所述保护层的材料制备方法为：将pvc树脂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂、透明质酸、助剂置于高速混合机中，在110℃-140℃下混合30-40min，制得混合料，将混合料通过双螺杆挤出机在温度180℃-200℃下挤出造粒，即得到保护层的材料。
31、本发明的工作原理及有益效果为：
32、本发明的高强度耐火电缆中，其最外部的保护层材料中的阻燃剂在制备时添加了环己六醇磷酸钠，其中含有大量羟基，可以对氯化镁、氯化钙以及羟基锡酸钙中的金属离子进行螯合，从而使得环己六醇磷酸钠与羟基锡酸钙相结合并在结合界面上形成mg-o-p-o-ca离子键以及ca-o-p-o-ca离子键，提升强度性能，且在较低温度下该离子键受热分解可生成玻璃状的含磷碳层，从而覆盖在电缆表面起到隔热作用，增强其耐热性；
33、同时，mg-o-p-o-ca离子键以及ca-o-p-o-ca离子键在受热时会分解释放出镁离子和钙离子，镁离子与钙离子能捕捉pvc分解释放出的hcl，从而生成氯化镁、氯化钙两种强路易斯酸，可以进一步催化pvc分解hcl，进而生成共轭多烯结构，促进分子链的交联和炭化，炭化层覆盖在pvc的表面，进一步抑制pvc的热降解，提高其阻燃性能；
34、本发明的高强度耐火电缆中，其最外部的保护层材料中的透明质酸为天然成分，更加环保，在制备保护层材料时，透明质酸可以起到良好的润滑作用，同时，由于透明质酸中含有大量的羧基以及极性基团，因此还可以在阻燃剂与pvc树脂之间起到良好的连接作用，提高其相容性，因而可以提升其强度性能。
1.一种高强度耐火电缆，包括电缆芯、电缆芯外部由内向外依次包覆有绝缘层、屏蔽层、保护层，其特征在于，所述保护层的材料包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的高强度耐火电缆，其特征在于，所述阻燃剂的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的高强度耐火电缆，其特征在于，在步骤s1中，所述羟基锡酸钙溶液的质量浓度为10%-25%。
4.根据权利要求2所述的高强度耐火电缆，其特征在于，在步骤s2中，所述环己六醇磷酸钠分3-5次加入混合液中。
5.根据权利要求2所述的高强度耐火电缆，其特征在于，在步骤s3中，进行干燥的具体步骤为：将洗涤后的阻燃浆料转移至真空干燥箱中，在60-80℃下干燥20-24h。
6.根据权利要求1所述的高强度耐火电缆，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和对苯二甲酸二辛酯的混合物。
7.根据权利要求1所述的高强度耐火电缆，其特征在于，所述稳定剂为铅盐稳定剂或钙锌复合热稳定剂。
8.根据权利要求1所述的高强度耐火电缆，其特征在于，所述助剂为碳酸钙、石英砂、滑石粉、重晶石、高岭土、硅灰石中的一种或多种的混合物。
9.根据权利要求1所述的高强度耐火电缆，其特征在于，所述保护层的材料制备方法为：将pvc树脂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂、润滑剂、助剂置于高速混合机中，在110℃-140℃下混合30-40min，制得混合料，将混合料通过双螺杆挤出机在温度180℃-200℃下挤出造粒，即得到保护层的材料。
