一种耐用安全电缆
技术领域
本发明涉及安全电缆
技术领域
,尤其涉及一种耐用安全电缆。背景技术
电缆是连接两个设备传输电信号的组件,由两条或更多的导线粘合、扭曲或编织在一起形成。电缆的用途广泛并且每个用途都需特制,它的功能大至传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。
电力缆通常由传输电力或电信号的缆芯和起到保护、绝缘作用的护套组成。只含有一条缆芯且直径较细的电缆通常被称为电线。而没有绝缘护套的电线,被称为裸线。电缆中的缆芯由导电性能良好的金属材料制成,通常使用导电性能良好的铜或成本较低的铝。
而现有的电缆的抗张强度变化率和断裂伸长率表现不佳,且交流耐压试验的表现也较为欠缺。
因此,我们提出了一种耐用安全电缆用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种耐用安全电缆。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
本发明提出的一种耐用安全电缆,包括:内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶40~50份、丁腈橡胶30~40份、聚砜膜3~8份、硅橡胶30~40份、酚醛树脂10~20份、聚氯乙烯树脂10~15份、甲壳胺2~5份、阻燃剂8~15份。
优选的,所述导线组由多根铜线绞制。
优选的,所述被覆层按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶45份、丁腈橡胶35份、聚砜膜5份、硅橡胶35份、酚醛树脂15份、聚氯乙烯树脂12份、甲壳胺3份、阻燃剂11份。
优选的,所述阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
本发明的另一方面提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成0.52~1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温35~50℃,压炼5~15min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在80~100℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
优选的,所述S2中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
优选的,所述S2中,高频线圈加热温度为80~160℃。
优选的,所述S2中,在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨。
优选的,所述S3及S4中,热水冷却温度控制在45~50℃,所述冷水冷却温度控制在5~15℃。
优选的,所述S4中,所述预处理痕呈圆环形/S型开设。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过将电缆拆分为内芯与被覆层来进行制备生产,被覆层处在进行三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶的运用时,介入设置了聚砜膜,使得上述三者在炼胶机后交互熔融,三者的成型状态更佳,且聚砜膜中的烃基链节也同时提高了最终得到的电缆的抗张强度,并进一步提升该电缆的断裂伸长率。
2、本发明在运用多个橡胶得到内处理层后,进一步利用酚醛树脂及聚氯乙烯树脂进行包覆,且在酚醛树脂及聚氯乙烯树脂二者之间设置了甲壳胺,使得外处理层的成型更为稳定,且甲壳胺形成的中间层在树脂形成的外处理层基础上进行紧密嵌合,使得最终得到的电缆在进行交流耐压试验时表现更佳。
3、本发明在进行内芯处理时,对导线组进行了形态限定,内芯的稳定性更强,且在内处理层上进行预处理痕的设置,外处理层的进一步包覆会更为稳定紧密,进而提升最终得到的电缆的成品质量。
具体实施方式
除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值,例如,1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围,具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如,示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40,或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。”
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说,在以下实施例中,未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例一
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶40份、丁腈橡胶30份、聚砜膜3份、硅橡胶30份、酚醛树脂10份、聚氯乙烯树脂10份、甲壳胺2份、阻燃剂8份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
实施例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成0.52mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为80℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温35℃,压炼5min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在80℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在45℃,所述冷水冷却温度控制在5℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在45℃,所述冷水冷却温度控制在5℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
实施例二
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶43份、丁腈橡胶34份、聚砜膜5份、硅橡胶33份、酚醛树脂14份、聚氯乙烯树脂12份、甲壳胺3份、阻燃剂11份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
实施例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成0.67mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为110℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温40℃,压炼8min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在85℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在47℃,所述冷水冷却温度控制在8℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在47℃,所述冷水冷却温度控制在8℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
实施例三
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶48份、丁腈橡胶38份、聚砜膜7份、硅橡胶37份、酚醛树脂18份、聚氯乙烯树脂14份、甲壳胺4份、阻燃剂13份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
实施例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.13mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为140℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温45℃,压炼13min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在95℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在49℃,所述冷水冷却温度控制在13℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在49℃,所述冷水冷却温度控制在13℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
实施例四
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶50份、丁腈橡胶40份、聚砜膜8份、硅橡胶40份、酚醛树脂20份、聚氯乙烯树脂15份、甲壳胺5份、阻燃剂15份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
实施例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为160℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温50℃,压炼15min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在100℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
对比例一
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶50份、丁腈橡胶40份、硅橡胶40份、酚醛树脂20份、聚氯乙烯树脂15份、甲壳胺5份、阻燃剂15份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
对比例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为160℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温50℃,压炼15min,而后将物料导入挤塑机中,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入到预处理痕处,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
对比例二
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶50份、丁腈橡胶40份、聚砜膜8份、硅橡胶40份、酚醛树脂20份、聚氯乙烯树脂15份、阻燃剂15份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
对比例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为160℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温50℃,压炼15min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在100℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S4:在内处理层上压制出多个预处理痕,预处理痕呈圆环形/S型开设,并进行热水冷却及冷水冷却,而后在挤塑机中加入酚醛树脂,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,完全包裹预处理痕,形成外处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
对比例三
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶50份、丁腈橡胶40份、聚砜膜8份、硅橡胶40份、酚醛树脂20份、聚氯乙烯树脂15份、甲壳胺5份、阻燃剂15份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
对比例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为160℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温50℃,压炼15min,而后将物料导入挤塑机中,此时加入聚砜膜,控制温度在100℃,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S4:在挤塑机中加入酚醛树脂,挤包上之后将甲壳胺破碎加入,而后利用挤塑机将聚氯乙烯树脂挤包上内处理层的外圈,形成外处理层;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
对比例四
一种耐用安全电缆,包括内芯,由导线组构成;被覆层,按重量份计包括以下成分:三元乙丙橡胶50份、丁腈橡胶40份、硅橡胶40份、酚醛树脂20份、聚氯乙烯树脂15份、阻燃剂15份。
其中,导线组由多根铜线绞制,阻燃剂为三氧化二锑、三聚氰胺磷酸盐中的一种或多种。
对比例中,还提出了一种耐用安全电缆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在铜棒材表面上均匀涂抹拉丝液,利用拉丝机将铜棒材拉制成1.25mm的铜线,同时进行退火处理;
S2:在绞制前,利用打磨机对每根铜线进行打磨,将多根铜线绞制得到导线组,得到内芯,而后将内芯穿过高频线圈加热,高频线圈加热温度为160℃;
S3:将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶加入炼胶机,控制辊温50℃,压炼15min,而后将物料导入挤塑机中,在内芯的外侧进行挤包上层,而后分别进行热水冷却及冷水冷却,风冷吹干,形成内处理层,热水冷却温度控制在50℃,所述冷水冷却温度控制在15℃;
S4:在挤塑机中加入酚醛树脂及聚氯乙烯树脂,挤包上内处理层的外圈,形成外处理层;
S5:通过挤包工艺将阻燃剂挤包在外处理层之上,得到耐用安全电缆。
其中,多根铜线绞制的过程中,其中至少一根铜线为S型,至少有两根铜线为首尾相连。
对上述实施例一到实施例四、对比例一到对比例四制备的电缆进行检测,结果如下表1:
表1
其中,抗张强度变化率和断裂伸长率指在盐雾试验前后的变化率;电缆抗击能力为交流耐压试验下,在4.5KV下电缆不击穿的时间。
通过上述表1,可清楚的得到,在实施例一到实施例四中,最终生产得到的电缆在进行盐雾试验前后的抗张强度变化率及断裂伸长率均远小于±25%,且在交流耐压试验下,电缆可维持较长时间的不击穿;
在其他条件均相同的实施例四与对比例一中,对比例一未在进行内处理的处理过程中使用聚砜膜,使得得到的电缆在进行盐雾试验前后的抗张强度变化率大于+25%,而在交流耐压试验下,电缆抗击穿能力小幅降低;
在对比例二中,未在进行外处理层的处理过程中使用甲壳胺作为两树脂的中间层,使得最终得到的电缆在进行盐雾试验前后的断裂伸长率大于-25%,在交流耐压试验下,电缆抗击穿能力小幅降低;
对比例三中,未在进行外处理层的处理过程中进行预处理痕的设置,最终得到的电缆在交流耐压试验下,电缆抗击穿能力大幅度降低,而进行盐雾试验前后的抗张强度变化率及断裂伸长率未出现较大影响;
对比例四中,未在进行内处理的处理过程中使用聚砜膜,未在进行外处理层的处理过程中使用甲壳胺作为两树脂的中间层,未在进行外处理层的处理过程中进行预处理痕的设置,使得最终得到的电缆在进行盐雾试验前后的抗张强度变化率及断裂伸长率增加明显,均大于±25%,且在交流耐压试验下,电缆可维持的时间大幅度降低。
综上,本发明通过将电缆拆分为内芯与被覆层来进行制备生产,被覆层处在进行三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶的运用时,介入设置了聚砜膜,使得上述三者在炼胶机后交互熔融,三者的成型状态更佳,且聚砜膜中的烃基链节也同时提高了最终得到的电缆的抗张强度,并进一步提升该电缆的断裂伸长率。
在运用多个橡胶得到内处理层后,进一步利用酚醛树脂及聚氯乙烯树脂进行包覆,且在酚醛树脂及聚氯乙烯树脂二者之间设置了甲壳胺,使得外处理层的成型更为稳定,且甲壳胺形成的中间层在树脂形成的外处理层基础上进行紧密嵌合,使得最终得到的电缆在进行交流耐压试验时表现更佳
此外,在进行内芯处理时,对导线组进行了形态限定,内芯的稳定性更强,且在内处理层上进行预处理痕的设置,外处理层的进一步包覆会更为稳定紧密,进而提升最终得到的电缆的成品质量。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。