一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成，所述輻照交聯聚乙烯材料的原料包括：聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酮、改性脲醛樹脂、石墨烯、粉煤灰、玻璃纖維、改性尿素、3?異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、歧化松香、磷酸三苯酯、亞磷酸酯、抗靜電劑、色母粒、增容劑、防老劑。本發明熱穩定性好，力學性能優異。
【專利說明】
一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜
技術領域
[0001]本發明涉及鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜技術領域，尤其涉及一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜。
【背景技術】
[0002]目前，我國機車車輛的需求量越來越大，尤其是使用電做動力的鐵路機車，這就需要大量的性能優異鐵路機車電纜來滿足國家經濟建設的需要。由于鐵路機車電纜的特殊使用環境，運行時溫差較大，且對彎曲性、拉伸輕度及斷裂伸長率要求較高，為保證鐵路機車的的正常運行，保證機車行駛安全，如何制備一種熱穩定性好，力學性能優異的鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜亟待解決。
【發明內容】
[0003]本發明提出了一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，熱穩定性好，力學性能優異。
[0004]本發明提出的一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0005]優選地，輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯30-50份，氯化聚乙烯8-16份，聚醚酮10-20份，改性脲醛樹脂5-9份，石墨烯1_5份，粉煤灰5_12份，玻璃纖維1_5份，改性尿素2-6份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1-3份，歧化松香0.5-1.5份，磷酸三苯酯1-2份，亞磷酸酯0.5-1.5份，抗靜電劑0.5-1.2份，色母粒0.5-1.2份，增容劑0.5-1.2份，防老劑0.5-1.2份。
[0006]優選地，改性脲醛樹脂采用如下工藝制備:按重量份將15-25份玉米醇溶蛋白、100水混合均勻，微波反應5-10min，微波功率300-360W，加入濃度為0.5-0.8mol/L氫氧化鈉溶液調節體系pH值為8.5-9，微波堿浸5-10min，微波功率550-620W，加入胰蛋白酶酶解8-16min，酶解溫度為50-55°C，滅活，超濾，濃縮至含水量為30-60wt %，加入20-28份米蛋白、20-40份脲醛樹脂、1-2份氯化銨混合均勻，升高溫度至80-88°C加入0.5-1.5份乙酸鋅、2_5份順丁烯二酸酐，加入100份水攪拌均勻，冷卻，得到改性脲醛樹脂。
[0007]優選地，改性尿素采用如下工藝制備:按重量份將10-20尿素、10-20份脫脂豆柏粉、0.2-0.6份中性蛋白酶、100份水混合均勻，加入氫氧化鈉調節體系pH值為中性，攪拌，攪拌溫度為50-55°(:，攪拌時間為5-151^11，高溫滅活，加入0.5-1.5份乳化劑、15-30份水性環氧樹脂交聯劑、0.5-1.2份己二胺固化劑攪拌均勻，得到改性尿素。
[0008]優選地，改性脲醛樹脂、改性尿素、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酮的重量比為6-8:3-5:36-40:12-14:14-18。
[0009]優選地，改性脲醛樹脂、改性尿素、磷酸三苯酯、亞磷酸酯的重量比為6-8: 3-5:1.4-1.6:0.6-1ο
[0010]優選地，改性脲醛樹脂、改性尿素的重量比為6-8: 3-5。
[0011]優選地，改性脲醛樹脂、石墨烯、粉煤灰、玻璃纖維、改性尿素、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的重量比為6-8: 2-4:6-10: 2-4:3-5:1.5-2。
[0012]優選地，聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酮的重量比為36-40:12-14:14-18。
[0013]優選地，輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯36-40份，氯化聚乙烯12-14份，聚醚酮14-18份，改性脲醛樹脂6-8份，石墨烯2-4份，粉煤灰6-10份，玻璃纖維2-4份，改性尿素3-5份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1.5-2份，歧化松香0.8-1.2份，磷酸三苯酯1.4-1.6份，亞磷酸酯0.6-1份，抗靜電劑0.8-1份，色母粒0.8_1份，增容劑0.8_1份，防老劑0.8-1份。
[0014]本發明中，采用聚乙烯、聚醚酮與氯化聚乙烯配合輻射交聯后，高分子鏈之間相互纏繞交聯，熱穩定性能優異，力學性能好，磷酸三苯酯、與亞磷酸酯配合與聚乙烯、聚醚酮與氯化聚乙烯的相溶性好，制品熱穩定性能進一步增強；粉煤灰、玻璃纖維、石墨烯、改性尿素、改性脲醛樹脂配合作用，比表面積大，相互分散性極好，在3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷作用下，與其余組分的相互作用力強，制品不僅力學性能優異，且熱穩定性進一步增強，改性脲醛樹脂中，玉米醇溶蛋白依次講過水浸、堿浸、酶解后，蛋白的肽鏈變短，空間結構發生變化，表面疏水基團水解，親水基團暴露，溶解性能極好，與米蛋白、脲醛樹脂交聯，制品膠合強度極高，熱穩定極好，且經過處理后的脫脂花生蛋白粉及米蛋白的氨基可與游離甲醛的羰基加成生成碳氮雙鍵，不僅可降低制品甲醛的釋放量，且制品膠合強度與韌性進一步增強，力學性能與熱穩定性極高，改性尿素中，脫脂豆柏粉在堿性條件下，經過中性蛋白酶處理后，與尿素配合，交聯強度好，黏度高，韌性好，且暴露的親水基團與水性環氧樹脂交聯，并加入適量己二胺配合固化，黏度進一步增強，不含甲醛，成本低廉，可生物降解，同時流動性能優異，改性脲醛樹脂與改性尿素表面的親水基團與加入的磷酸三苯酯、亞磷酸酯反應，其表面疏水基團的暴露，大豆蛋白分子的亞基間分子伸展，不僅韌性好，且進一步交聯形成網絡狀結構，拉伸強度及斷裂伸長率優異，另外改性脲醛樹脂、改性尿素與聚乙烯、聚醚酮、氯化聚乙烯具有良好的相容性，可有效降低上述組分內聚力，提高相互間流動性，制品熱穩定性與力學性能進一步增強。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0018]輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯50份，氯化聚乙烯8份，聚醚酮20份，改性脲醛樹脂5份，石墨烯5份，粉煤灰5份，玻璃纖維5份，改性尿素2份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷3份，歧化松香0.5份，磷酸三苯酯2份，亞磷酸酯0.5份，抗靜電劑1.2份，色母粒0.5份，增容劑1.2份，防老劑0.5份。
[0019]實施例2
[0020]一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0021]輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯30份，氯化聚乙烯16份，聚醚酮10份，改性脲醛樹脂9份，石墨烯I份，粉煤灰12份，玻璃纖維I份，改性尿素6份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷I份，歧化松香1.5份，磷酸三苯酯I份，亞磷酸酯1.5份，抗靜電劑0.5份，色母粒1.2份，增容劑0.5份，防老劑1.2份。
[0022]實施例3
[0023]一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0024]輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯40份，氯化聚乙烯12份，聚醚酮18份，改性脲醛樹脂6份，石墨烯4份，粉煤灰6份，玻璃纖維4份，改性尿素3份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷2份，歧化松香0.8份，磷酸三苯酯1.6份，亞磷酸酯0.6份，抗靜電劑I份，色母粒0.8份，增容劑I份，防老劑0.8份。
[0025]所述改性脲醛樹脂采用如下工藝制備:按重量份將25份玉米醇溶蛋白、100水混合均勻，微波反應5min，微波功率360W，加入濃度為0.5mo I/L氫氧化鈉溶液調節體系pH值為9，微波堿浸5min，微波功率620W，加入胰蛋白酶酶解8min，酶解溫度為55°C，滅活，超濾，濃縮至含水量為30wt %，加入28份米蛋白、20份脲醛樹脂、2份氯化銨混合均勻，升高溫度至80 V加入1.5份乙酸鋅、2份順丁烯二酸酐，加入100份水攪拌均勻，冷卻，得到改性脲醛樹脂。
[0026]改性尿素采用如下工藝制備:按重量份將20尿素、10份脫脂豆柏粉、0.6份中性蛋白酶、100份水混合均勻，加入氫氧化鈉調節體系pH值為中性，攪拌，攪拌溫度為50 0C，攪拌時間為15min，高溫滅活，加入0.5份乳化劑、30份水性環氧樹脂交聯劑、0.5份己二胺固化劑攪拌均勻，得到改性尿素。
[0027]實施例4
[0028]一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0029]輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯36份，氯化聚乙烯14份，聚醚酮14份，改性脲醛樹脂8份，石墨烯2份，粉煤灰10份，玻璃纖維2份，改性尿素5份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1.5份，歧化松香1.2份，磷酸三苯酯1.4份，亞磷酸酯I份，抗靜電劑0.8份，色母粒I份，增容劑0.8份，防老劑I份。
[0030]所述改性脲醛樹脂采用如下工藝制備:按重量份將15份玉米醇溶蛋白、100水混合均勻，微波反應1min，微波功率300W，加入濃度為0.8mol/L氫氧化鈉溶液調節體系pH值為8.5，微波堿浸1min，微波功率550W，加入胰蛋白酶酶解16min，酶解溫度為50 °C，滅活，超濾，濃縮至含水量為60wt %，加入20份米蛋白、40份脲醛樹脂、I份氯化銨混合均勻，升高溫度至88°C加入0.5份乙酸鋅、5份順丁烯二酸酐，加入100份水攪拌均勻，冷卻，得到改性脲醛樹脂。
[0031]改性尿素采用如下工藝制備:按重量份將10尿素、20份脫脂豆柏粉、0.2份中性蛋白酶、100份水混合均勻，加入氫氧化鈉調節體系pH值為中性，攪拌，攪拌溫度為55 0C，攪拌時間為5min，高溫滅活，加入1.5份乳化劑、15份水性環氧樹脂交聯劑、1.2份己二胺固化劑攪拌均勻，得到改性尿素。
[0032]實施例5
[0033]一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。
[0034]輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯38份，氯化聚乙烯13份，聚醚酮15份，改性脲醛樹脂7份，石墨烯3份，粉煤灰8份，玻璃纖維3份，改性尿素4份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1.8份，歧化松香0.92份，磷酸三苯酯1.5份，亞磷酸酯0.7份，抗靜電劑0.88份，色母粒0.921份，增容劑0.91份，防老劑0.95份。
[0035]所述改性脲醛樹脂采用如下工藝制備:按重量份將22份玉米醇溶蛋白、100水混合均勻，微波反應8min，微波功率320W，加入濃度為0.75mo VL氫氧化鈉溶液調節體系pH值為8.9，微波堿浸8min，微波功率585W，加入胰蛋白酶酶解14min，酶解溫度為52°C，滅活，超濾，濃縮至含水量為55wt%，加入24份米蛋白、32份脲醛樹脂、1.6份氯化銨混合均勻，升高溫度至84°C加入1.3份乙酸鋅、3.5份順丁烯二酸酐，加入100份水攪拌均勻，冷卻，得到改性脲醛樹脂。
[0036]改性尿素采用如下工藝制備:按重量份將15尿素、16份脫脂豆柏粉、0.45份中性蛋白酶、100份水混合均勻，加入氫氧化鈉調節體系pH值為中性，攪拌，攪拌溫度為53 0C，攪拌時間為lOmin，高溫滅活，加入1.2份乳化劑、24份水性環氧樹脂交聯劑、0.85份己二胺固化劑攪拌均勻，得到改性尿素。
[0037]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，包括纜芯，纜芯由導體及包覆在導體外的內絕緣層組成，導體與內絕緣層間的空隙填充有防火材料，纜芯外纏繞有繞薄層，繞薄層外包覆有內屏蔽層，外加地線芯后繼續依次繞包外屏蔽層、外絕緣層、護套，其中內絕緣層和外絕緣層均采用輻照交聯聚乙烯材料制成。2.根據權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯30-50份，氯化聚乙烯8-16份，聚醚酮10-20份，改性脲醛樹脂5-9份，石墨烯1-5份，粉煤灰5-12份，玻璃纖維I _5份，改性尿素2-6份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1-3份，歧化松香0.5-1.5份，磷酸三苯酯1-2份，亞磷酸酯0.5-1.5份，抗靜電劑0.5-1.2份，色母粒0.5-1.2份，增容劑0.5-1.2份，防老劑0.5-1.2份。3.根據權利要求2所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，所述改性脲醛樹脂采用如下工藝制備:按重量份將15-25份玉米醇溶蛋白、100水混合均勻，微波反應5-10min，微波功率300-360W，加入濃度為0.5-0.8mol/L氫氧化鈉溶液調節體系pH值為8.5-9，微波堿浸5-10min，微波功率550-620W，加入胰蛋白酶酶解8_16min，酶解溫度為50-55°(:，滅活，超濾，濃縮至含水量為30-60的％，加入20-28份米蛋白、20-40份脲醛樹脂、1-2份氯化銨混合均勻，升高溫度至80-88 °C加入0.5-1.5份乙酸鋅、2-5份順丁烯二酸酐，加入100份水攪拌均勻，冷卻，得到改性脲醛樹脂。4.根據權利要求2-3任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，改性尿素采用如下工藝制備:按重量份將10-20尿素、10-20份脫脂豆柏粉、0.2-0.6份中性蛋白酶、100份水混合均勻，加入氫氧化鈉調節體系pH值為中性，攪拌，攪拌溫度為50-55°C，攪拌時間為5-15min，高溫滅活，加入0.5-1.5份乳化劑、15-30份水性環氧樹脂交聯劑、0.5-1.2份己二胺固化劑攪拌均勻，得到改性尿素。5.根據權利要求2-4任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，改性脲醛樹脂、改性尿素、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酮的重量比為6-8:3-5:36-40:12-14:14-18。6.根據權利要求2-5任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，改性脲醛樹脂、改性尿素、磷酸三苯酯、亞磷酸酯的重量比為6-8:3-5:1.4-1.6:0.6-1ο7.根據權利要求2-6任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，改性脲醛樹脂、改性尿素的重量比為6-8:3-5。8.根據權利要求2-7任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，改性脲醛樹脂、石墨烯、粉煤灰、玻璃纖維、改性尿素、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的重量比為6-8: 2-4:6-10: 2-4:3-5:1.5-2。9.根據權利要求2-8任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酮的重量比為36-40:12-14:14-18。10.根據權利要求2-9任一項所述的輻照交聯聚乙烯絕緣鐵路機車車輛用屏蔽型多芯電纜，其特征在于，輻照交聯聚乙烯材料的原料按重量份包括:聚乙烯36-40份，氯化聚乙烯12-14份，聚醚酮14-18份，改性脲醛樹脂6-8份，石墨烯2-4份，粉煤灰6-10份，玻璃纖維2-4份，改性尿素3-5份，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1.5-2份，歧化松香0.8-1.2份，磷酸三苯酯1.4-1.6份，亞磷酸酯0.6-1份，抗靜電劑0.8-1份，色母粒0.8_1份，增容劑0.8_1份，防老劑0.8-1份。
【文檔編號】H01B7/28GK105820415SQ201610280584
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】張春麗, 吳義華, 王迎春, 胡宏山
【申請人】安徽慧藝線纜集團有限公司