一種薄壁護(hù)套電纜及其快速成型工藝的制作方法

本發(fā)明涉及電纜，具體涉及一種薄壁護(hù)套電纜及其快速成型工藝。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代電力傳輸和通信領(lǐng)域，電纜作為關(guān)鍵的連接組件，其性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。隨著飛機(jī)、無(wú)人機(jī)等飛行器的蓬勃發(fā)展，薄壁護(hù)套電纜的需求也越來(lái)越大。航空航天領(lǐng)域?qū)τ陔娎|的性能要求極為苛刻，不僅要求電纜具備出色的電氣和機(jī)械性能，還需要盡可能地減輕電纜的重量和體積，以提升飛行器的載重能力和燃油效率。此外，飛行器在高空飛行時(shí)會(huì)面臨更加復(fù)雜和嚴(yán)苛的環(huán)境條件，如劇烈的溫度變化、強(qiáng)烈的振動(dòng)、輻射和濕度等。這就要求電纜具備優(yōu)異的耐溫性、耐磨性、防潮性和抗電磁干擾能力。

2、薄壁護(hù)套電纜在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著。首先，通過(guò)減小絕緣層和護(hù)套的厚度，薄壁電纜能夠在保證電氣安全性的前提下，顯著減輕電纜的總體重量，從而有助于飛行器的輕量化設(shè)計(jì)。其次，薄壁護(hù)套電纜的外徑較小，有助于優(yōu)化飛行器內(nèi)部的布線布局，提高空間利用效率，并減少電纜在有限空間內(nèi)的安裝難度。此外，薄壁護(hù)套電纜的快速散熱能力，使其能夠更好地適應(yīng)飛行器內(nèi)部復(fù)雜的熱管理需求，降低由于溫度升高而引起的性能衰減和安全隱患。

3、盡管如此，現(xiàn)有的薄壁護(hù)套電纜仍存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)。一方面，如何在保持電氣和機(jī)械性能的前提下進(jìn)一步減小電纜的外徑和護(hù)套厚度，是一個(gè)亟待解決的難題。另一方面，在生產(chǎn)工藝中，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的成型過(guò)程，以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，也是薄壁護(hù)套電纜研發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種薄壁護(hù)套電纜及其快速成型工藝，相對(duì)常規(guī)電纜來(lái)講，本發(fā)明的薄壁護(hù)套電纜外徑小，重量輕，易穿管，散熱快，相對(duì)載流量大，方便安裝。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)施：

3、本發(fā)明一方面公開了一種薄壁護(hù)套電纜，包括纜芯、包覆在纜芯上的絕緣層以及最外層的護(hù)套；其中，纜芯由多根銅單線絞合而成；絕緣層采用阻燃交聯(lián)聚乙烯材料；護(hù)套采用改性尼龍材料。

4、進(jìn)一步地，所述阻燃交聯(lián)聚乙烯材料包括以下重量份原料：低密度聚乙烯樹脂100份、改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物6-15份、三聚氰胺甲醛樹脂2-8份、交聯(lián)劑0.5-1.4份、納米填料0.8-1.6份、抗氧化劑0.1-1份、潤(rùn)滑劑1-3份。

5、進(jìn)一步地，改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的制備方法具體為：將乙烯-丙烯酸甲酯共聚物溶于n-甲酰二甲胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌混合，升溫至60-70℃，滴加引發(fā)劑偶氮二異丁基，引發(fā)劑的滴加控制在2小時(shí)，引發(fā)劑滴加完成后繼續(xù)攪拌反應(yīng)7-9h，加入三氯甲烷，過(guò)濾，洗滌，在真空條件下烘干，即得改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

6、進(jìn)一步地，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯基三乙氧基硅烷的摩爾比為(3-8)：1，引發(fā)劑的質(zhì)量占乙烯基三乙氧基硅烷總質(zhì)量的0.1-0.3％。

7、進(jìn)一步地，交聯(lián)劑為過(guò)氧化二異丙苯；

8、納米填料為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的納米氧化鎂；

9、抗氧化劑為抗氧劑1010；

10、潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣。

11、進(jìn)一步地，改性尼龍材料包括以下重量份原料：尼龍660-70份、尼龍6630-40份、馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠3-6份、無(wú)鹵阻燃劑5-10份、改性納米二氧化硅4-6份、耐磨劑1-3份、抗氧化劑0.1-1份、潤(rùn)滑劑0.2-0.8份。

12、進(jìn)一步地，改性納米二氧化硅的制備方法具體為：將納米二氧化硅分散于甲苯中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷，80℃恒溫反應(yīng)24h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，得到物質(zhì)a；將物質(zhì)a分散于甲醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加丙烯酸甲酯，50℃恒溫反應(yīng)72h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，得到物質(zhì)b；將物質(zhì)b分散于甲醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加乙二胺，50℃恒溫反應(yīng)72h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，即得改性納米二氧化硅。

13、進(jìn)一步地，無(wú)鹵阻燃劑為fyro?l?f?l?ex?rdp；

14、耐磨劑為ptfe微粉；

15、抗氧化劑為抗氧劑1010；

16、潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣。

17、本發(fā)明另一方面公開了薄壁護(hù)套電纜的快速成型工藝，包括以下步驟：

18、s1.將阻燃交聯(lián)聚乙烯材料原料中的低密度聚乙烯樹脂、改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、三聚氰胺甲醛樹脂、混合均勻，加熱，加入交聯(lián)劑、納米填料、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑，混合均勻，得到混合料a；

19、s2.在纜芯外部將混合料a擠出，冷卻成型，得到絕緣層；

20、s3.在絕緣層表面噴印字碼；

21、s4.將改性尼龍材料原料中的尼龍6、尼龍66、馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠、無(wú)鹵阻燃劑、改性納米二氧化硅、耐磨劑、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑按配比放入高速混合機(jī)混合均勻，得到混合料b；

22、s5.在絕緣層外部將混合料b擠出，冷卻成型，得到護(hù)套，即得薄壁護(hù)套電纜。

23、進(jìn)一步地，護(hù)套的厚度為0.1-0.3mm。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、1.本發(fā)明的薄壁護(hù)套電纜本體的印刷標(biāo)志在絕緣表面，絕緣層和護(hù)套分段擠出，電纜一次成型。本發(fā)明薄壁護(hù)套電纜具有阻燃、環(huán)保、耐磨、外徑小、重量輕、散熱快、相對(duì)載流量大、易穿管施工等特點(diǎn)。

26、2.本發(fā)明薄壁護(hù)套電纜的絕緣層基于阻燃交聯(lián)聚乙烯材料的設(shè)計(jì)，通過(guò)合理配比低密度聚乙烯樹脂、改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、三聚氰胺甲醛樹脂、交聯(lián)劑、納米填料等，確保電纜在絕緣層厚度降低至常規(guī)產(chǎn)品的70％(甚至更低)情況下，仍具備優(yōu)異的介電性能以及機(jī)械強(qiáng)度。改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物通過(guò)在基礎(chǔ)乙烯-丙烯酸甲酯鏈中引入乙烯基三乙氧基硅烷，實(shí)現(xiàn)了聚合物的進(jìn)一步功能化。乙烯基三乙氧基硅烷不僅能夠與聚合物基體中的活性基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，還能提高聚合物與無(wú)機(jī)填料之間的相容性，從而增強(qiáng)材料的整體性能。改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物與交聯(lián)劑一同促進(jìn)聚合物鏈之間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成提升了材料的熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度以及抗蠕變性能，使得材料在高溫和應(yīng)力條件下仍能保持優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，適合薄壁電纜護(hù)套使用。

27、3.本發(fā)明薄壁護(hù)套電纜的外套以尼龍6和尼龍66為主體，兩者配比是的護(hù)套在保持較好的機(jī)械性能同時(shí)，具備較好的熱穩(wěn)定性和耐磨性。馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠的加入提升了尼龍材料的韌性，增強(qiáng)其抗沖擊性能，能夠確保即使在護(hù)套較薄的情況下，材料仍能保持優(yōu)異的物理性能，不易開裂或磨損。納米二氧化硅通過(guò)表面改性(γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸甲酯、乙二胺三步改性)，提高了與尼龍基體的相容性，形成強(qiáng)界面結(jié)合力，顯著提升材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能。納米二氧化硅顆粒的納米效應(yīng)還可以增強(qiáng)材料的剛性和耐熱性，同時(shí)改善護(hù)套材料的抗老化性。

技術(shù)特征：

1.一種薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，包括纜芯、包覆在纜芯上的絕緣層以及最外層的護(hù)套；其中，纜芯由多根銅單線絞合而成；絕緣層采用阻燃交聯(lián)聚乙烯材料；護(hù)套采用改性尼龍材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，所述阻燃交聯(lián)聚乙烯材料包括以下重量份原料：低密度聚乙烯樹脂100份、改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物6-15份、三聚氰胺甲醛樹脂2-8份、交聯(lián)劑0.5-1.4份、納米填料0.8-1.6份、抗氧化劑0.1-1份、潤(rùn)滑劑1-3份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的制備方法具體為：將乙烯-丙烯酸甲酯共聚物溶于n-甲酰二甲胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌混合，升溫至60-70℃，滴加引發(fā)劑偶氮二異丁基，引發(fā)劑的滴加控制在2小時(shí)，引發(fā)劑滴加完成后繼續(xù)攪拌反應(yīng)7-9h，加入三氯甲烷，過(guò)濾，洗滌，在真空條件下烘干，即得改性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯基三乙氧基硅烷的摩爾比為(3-8)：1，引發(fā)劑的質(zhì)量占乙烯基三乙氧基硅烷總質(zhì)量的0.1-0.3％。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，交聯(lián)劑為過(guò)氧化二異丙苯；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，改性尼龍材料包括以下重量份原料：尼龍660-70份、尼龍6630-40份、馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠3-6份、無(wú)鹵阻燃劑5-10份、改性納米二氧化硅4-6份、耐磨劑1-3份、抗氧化劑0.1-1份、潤(rùn)滑劑0.2-0.8份。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，改性納米二氧化硅的制備方法具體為：將納米二氧化硅分散于甲苯中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷，80℃恒溫反應(yīng)24h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，得到物質(zhì)a；將物質(zhì)a分散于甲醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加丙烯酸甲酯，50℃恒溫反應(yīng)72h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，得到物質(zhì)b；將物質(zhì)b分散于甲醇中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加乙二胺，50℃恒溫反應(yīng)72h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，即得改性納米二氧化硅。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄壁護(hù)套電纜，其特征在于，無(wú)鹵阻燃劑為fyrolflex?rdp；

9.一種如權(quán)利要求1-8所述的薄壁護(hù)套電纜的快速成型工藝，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄壁護(hù)套電纜的快速成型工藝，其特征在于，護(hù)套的厚度為0.1-0.3mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種薄壁護(hù)套電纜及其快速成型工藝，其中，薄壁護(hù)套電纜，包括纜芯、包覆在纜芯上的絕緣層以及最外層的護(hù)套；其中，纜芯由多根銅單線絞合而成；絕緣層采用阻燃交聯(lián)聚乙烯材料；護(hù)套采用改性尼龍材料。本發(fā)明的薄壁護(hù)套電纜本體的印刷標(biāo)志在絕緣表面，絕緣層和護(hù)套分段擠出，電纜一次成型。本發(fā)明薄壁護(hù)套電纜具有阻燃、環(huán)保、耐磨、外徑小、重量輕、散熱快、相對(duì)載流量大、易穿管施工等特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣三佑,陳立軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東穗星電纜實(shí)業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30