一種柔性電纜及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種柔性電纜，具體提供了一種柔性電纜，包括絕緣線芯組、屏蔽層、防火層和外防護套，絕緣線芯組有多組，每組由多根絕緣線芯絞合而成，每根絕緣線芯由導體和包覆于導體外的絕緣層構成，所述屏蔽層纏繞于絕緣線芯組外周，防火層包裹在屏蔽層外表面，外防護套包覆于防火層外表面；本發明提供的這種柔性電纜，制造簡單，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能較佳，而且提高了電纜的耐磨、耐老化和氧化性能，延長了使用壽命。
【專利說明】
一種柔性電纜及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及電纜加工技術領域，具體涉及一種柔性電纜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，人們對快速傳送數據、信息的需要，對計算機、文字處理機、電傳傳感器和通訊設備的依賴顯著快速地增加。新技術的出現使得這方面的設備聯機和網絡化成為可能，導致了通訊系統的綜合發展。這些系統在特定領域的使用增加，如高層建筑，船舶、飛機、火車、鉆井平臺和礦山。
[0003]現有電纜在使用過程存在一定缺陷，大都是簡單的灌裝或繞包防火層，電纜的柔軟性，耐腐蝕性以及抗拉性有待提高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種柔性電纜，具有較好的柔軟性，抗拉性而且防火性能較佳。
[0005]為此，本發明提供了一種柔性電纜，包括絕緣線芯組、屏蔽層、防火層和外防護套，絕緣線芯組有多組，每組由多根絕緣線芯絞合而成，每根絕緣線芯由導體和包覆于導體外的絕緣層構成，所述屏蔽層纏繞于絕緣線芯組外周，防火層包裹在屏蔽層外表面，外防護套包覆于防火層外表面；
所述絕緣層的原料組分以及重量份含量如下:丁基橡膠15-20份、三元乙丙橡膠15-20份、有機溶劑10-15份、無堿玻璃絲3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑劑5-10份、氧化鐵粉末10-15份、石蠟烴油2-3份；
所述防火層的原料組分以及重量份含量如下:聚氯乙烯樹脂40-50份、三氧化二鋁7-10份、鈦白粉3-5份、二硅酸鈉10-15份、異氰酸銨4-5份、聚碳酸酯8-15份、離心玻璃纖維30-45份、磺酸鹽阻燃劑1-2份；以磺酸鹽作為阻燃劑，及以離心玻璃纖維作為無機填充材料，協同其它材料組分，在輕量化的要求下仍能維持UL94 VO防火等級。
[0006]所述外防護套的原料組分以及重量份含量如下:酚醛樹脂40-50份，氫氧化鎂20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸鹽2-4份，氣相二氧化硅5_7份，Ca/Zn復合穩定劑5-7份，硬脂酸鎂2-3份，次磷酸鈰5-10份，無鹵膨脹型阻燃劑10-15份，三氧化二銻5-8份，硼酸鋅2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨劑3-5份，增塑劑5-7份。
[0007]選用的酚醛樹脂和高密度聚乙烯，耐高溫性能較好，尤其是酚醛樹脂，即使在高溫下也能保持其結構的整體性和穩定性。三聚氰胺氰尿酸鹽和氣相二氧化硅，不僅增強了阻燃作用，而且使得電纜耐熱，抗彎性能較好。Ca/Zn復合穩定劑和硬脂酸鎂協同作用增強防護層的穩定性，防分解氧化。次磷酸鈰保持了材料的穩定性，增強了材料的防火能力。采用無鹵膨脹型阻燃劑，阻燃性能較高。聚四氟乙烯具有自熄性，一旦電纜著火，可以阻止火焰擴散。耐磨劑為二硫化鉬，大大增加了防護層的耐磨度。上述材料制成的防護層不僅大大增強了防火阻燃效果，而且防護層材料結構穩定，不易氧化且耐磨，使用壽命長。
[0008]作為優選，所述磺酸鹽阻燃劑為全氟烷基磺酸C1-C6銨鹽。
[0009]作為進一步的改進，所述絕緣線芯組與防火層之間設有填充層，所述填充層由玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成。隨溫度升高其堅固性提高，使電纜整體在高溫下保持結構完整性，從而提高防滲水性和耐機械壓力能力。
[0010]—種制備上述柔性電纜的方法，依次包括如下步驟:(I)將圓形金屬絲拉絲退火分別絞制成導體，將導體先在絕緣漆中浸涂后，先按量配備絕緣層各組分材料，將配備好的丁基橡膠、三元乙丙橡膠、有機溶劑、無堿玻璃絲、白炭黑、聚氯乙烯、增塑劑、氧化鐵粉末以及石蠟烴油混煉制得混煉物，將所述混煉物通過擠出成型包覆于所述導體外制得絕緣線芯，多根絕緣線芯相互絞合構成絕緣線芯層；
(2)在各絕緣線芯組外表面繞包屏蔽層；
(3)制備防火層:先按量配備各組分材料，將配備好的聚氯乙烯樹脂、三氧化二鋁、鈦白粉、二硅酸鈉、異氰酸銨、聚碳酸酯、離心玻璃纖維、磺酸鹽阻燃劑加入攪拌機中攪拌25-35分鐘，充分混合均勻后，將混合料加入雙螺旋桿擠出機中成型，并對成型的制品進行二次加熱，加熱溫度控制在80-120°C，時間控制在30-50秒之間，得到防火層材料成品，將防火層材料成品置入100-120°C的干燥箱內保溫干燥2-4小時，再將干燥后的防火層材料成品置入熱壓機內壓制成型，熱壓機的溫度為250-300°C，壓力為20-25Mpa，從而得到防火層;將制得的防火層繞包于屏蔽層外周，同時將玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成填充層置于防火層與絕緣線芯組之間；
(4)制備外防護套:先按量配備各組分材料，將酚醛樹脂通過破碎機制成直徑小于5_的酚醛樹脂顆粒;將酚醛樹脂顆粒與配備好的氫氧化鎂、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸鹽、氣相二氧化硅、硬脂酸鎂、次磷酸鈰、三氧化二銻、硼酸鋅和聚四氟乙烯加入攪拌機攪拌30-40分鐘，充分混合后送入高壓聚合釜中，同時將去離子水加入高壓聚合釜中，投入Ca/Zn復合穩定劑、耐磨劑和增塑劑，升溫至90-100°C，保持釜內恒溫;1-2小時后加入無鹵膨脹型阻燃劑，同時加入發泡劑，密封反應釜，升溫至100-110°C并保溫，得到外防護套材料珠粒，將得到的成品置入100-120 0C的干燥箱內保溫干燥2小時;將干燥后的外防護套材料珠粒加熱至熔融后，冷卻即制得外防護套;將制得的外防護套繞包于防火層外表面，從而得到柔性電纜。
[0011]本發明的有益效果:本發明提供的這種柔性電纜，制造簡單，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能較佳，而且提高了電纜的耐磨、耐老化和氧化性能，延長了使用壽命O
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明提供電纜的結構示意圖。
[0013]附圖標記說明:1、外防護套;2、防火層;3、填充層;4、屏蔽層;5、絕緣線芯組;5.1、絕緣線芯;5.1-a、導體;5.1-b、絕緣層。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發明。
[0015]實施例1: 如圖1所示的一種柔性電纜，包括絕緣線芯組5、屏蔽層4、防火層2和外防護套1，絕緣線芯組5有多組，每組由多根絕緣線芯5.1絞合而成，每根絕緣線芯5.1由導體5.1-a和包覆于導體5.1-a外的絕緣層5.1-b構成，所述屏蔽層4纏繞于絕緣線芯組5外周，防火層2包裹在屏蔽層4外表面，外防護套I包覆于防火層2外表面；
所述絕緣層5.1-b的原料組分以及重量份含量如下:丁基橡膠15-20份、三元乙丙橡膠15-20份、有機溶劑10-15份、無堿玻璃絲3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑劑δ-?Ο 份、氧化鐵粉末 10-15 份、石蠟烴油 2-3 份；
所述防火層2的原料組分以及重量份含量如下:聚氯乙烯樹脂40-50份、三氧化二鋁7-10份、鈦白粉3-5份、二硅酸鈉10-15份、異氰酸銨4-5份、聚碳酸酯8-15份、離心玻璃纖維30-45份、磺酸鹽阻燃劑1-2份；以磺酸鹽作為阻燃劑，及以離心玻璃纖維作為無機填充材料，協同其它材料組分，在輕量化的要求下仍能維持UL94 VO防火等級。
[0016]所述外防護套I的原料組分以及重量份含量如下:酚醛樹脂40-50份，氫氧化鎂20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸鹽2-4份，氣相二氧化硅5_7份，Ca/Zn復合穩定劑5-7份，硬脂酸鎂2-3份，次磷酸鈰5-10份，無鹵膨脹型阻燃劑10-15份，三氧化二銻5-8份，硼酸鋅2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨劑3-5份，增塑劑5-7份。
[0017]選用的酚醛樹脂和高密度聚乙烯，耐高溫性能較好，尤其是酚醛樹脂，即使在高溫下也能保持其結構的整體性和穩定性。三聚氰胺氰尿酸鹽和氣相二氧化硅，不僅增強了阻燃作用，而且使得電纜耐熱，抗彎性能較好。Ca/Zn復合穩定劑和硬脂酸鎂協同作用增強防護層的穩定性，防分解氧化。次磷酸鈰保持了材料的穩定性，增強了材料的防火能力。采用無鹵膨脹型阻燃劑，阻燃性能較高。聚四氟乙烯具有自熄性，一旦電纜著火，可以阻止火焰擴散。耐磨劑為二硫化鉬，大大增加了防護層的耐磨度。上述材料制成的防護層不僅大大增強了防火阻燃效果，而且防護層材料結構穩定，不易氧化且耐磨，使用壽命長。
[0018]所述磺酸鹽阻燃劑為全氟烷基磺酸C1-C6銨鹽。
[0019]另外，在所述絕緣線芯組5與防火層2之間設有填充層3，所述填充層3由玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成。隨溫度升高其堅固性提高，使電纜整體在高溫下保持結構完整性，從而提尚防滲水性和耐機械壓力能力。
[0020]實施例2:
在實施例1的基礎上，我們還提供了一種制備上述柔性電纜的制備方法，依次包括如下步驟:(I)將圓形金屬絲拉絲退火分別絞制成導體，將導體先在絕緣漆中浸涂后，先按量配備絕緣層各組分材料，將配備好的丁基橡膠、三元乙丙橡膠、有機溶劑、無堿玻璃絲、白炭黑、聚氯乙烯、增塑劑、氧化鐵粉末以及石蠟烴油混煉制得混煉物，將所述混煉物通過擠出成型包覆于所述導體外制得絕緣線芯，多根絕緣線芯相互絞合構成絕緣線芯層；
(2)在各絕緣線芯組外表面繞包屏蔽層；
(3)制備防火層:先按量配備各組分材料，將配備好的聚氯乙烯樹脂、三氧化二鋁、鈦白粉、二硅酸鈉、異氰酸銨、聚碳酸酯、離心玻璃纖維、磺酸鹽阻燃劑加入攪拌機中攪拌25-35分鐘，充分混合均勻后，將混合料加入雙螺旋桿擠出機中成型，并對成型的制品進行二次加熱，加熱溫度控制在80-120°C，時間控制在30-50秒之間，得到防火層材料成品，將防火層材料成品置入100-120°C的干燥箱內保溫干燥2-4小時，再將干燥后的防火層材料成品置入熱壓機內壓制成型，熱壓機的溫度為250-300°C，壓力為20-25Mpa，從而得到防火層;將制得的防火層繞包于屏蔽層外周，同時將玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成填充層置于防火層與絕緣線芯組之間；
(4)制備外防護套:先按量配備各組分材料，將酚醛樹脂通過破碎機制成直徑小于5_的酚醛樹脂顆粒;將酚醛樹脂顆粒與配備好的氫氧化鎂、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸鹽、氣相二氧化硅、硬脂酸鎂、次磷酸鈰、三氧化二銻、硼酸鋅和聚四氟乙烯加入攪拌機攪拌30-40分鐘，充分混合后送入高壓聚合釜中，同時將去離子水加入高壓聚合釜中，投入Ca/Zn復合穩定劑、耐磨劑和增塑劑，升溫至90-100°C，保持釜內恒溫;1-2小時后加入無鹵膨脹型阻燃劑，同時加入發泡劑，密封反應釜，升溫至100-110°C并保溫，得到外防護套材料珠粒，將得到的成品置入100-120 0C的干燥箱內保溫干燥2小時;將干燥后的外防護套材料珠粒加熱至熔融后，冷卻即制得外防護套;將制得的外防護套繞包于防火層外表面，從而得到柔性電纜。
[0021]本發明提供的這種柔性電纜，制造簡單，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能較佳，而且提高了電纜的耐磨、耐老化和氧化性能，延長了使用壽命。
[0022]以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種柔性電纜，其特征在于:包括絕緣線芯組、屏蔽層、防火層和外防護套，絕緣線芯組有多組，每組由多根絕緣線芯絞合而成，每根絕緣線芯由導體和包覆于導體外的絕緣層構成，所述屏蔽層纏繞于絕緣線芯組外周，防火層包裹在屏蔽層外表面，外防護套包覆于防火層外表面； 所述絕緣層的原料組分以及重量份含量如下:丁基橡膠15-20份、三元乙丙橡膠15-20份、有機溶劑10-15份、無堿玻璃絲3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑劑5-10份、氧化鐵粉末10-15份、石蠟烴油2-3份； 所述防火層的原料組分以及重量份含量如下:聚氯乙烯樹脂40-50份、三氧化二鋁7-10份、鈦白粉3-5份、二硅酸鈉10-15份、異氰酸銨4-5份、聚碳酸酯8-15份、離心玻璃纖維30-45份、磺酸鹽阻燃劑1-2份； 所述外防護套的原料組分以及重量份含量如下:酚醛樹脂40-50份，氫氧化鎂20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸鹽2-4份，氣相二氧化硅5-7份，Ca/Zn復合穩定劑5-7份，硬脂酸鎂2-3份，次磷酸鈰5-10份，無鹵膨脹型阻燃劑10-15份，三氧化二銻5-8份，硼酸鋅2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨劑3-5份，增塑劑5-7份。2.如權利要求1所述的一種柔性電纜，其特征在于:所述磺酸鹽阻燃劑為全氟烷基磺酸C1-C6銨鹽。3.如權利要求1所述的一種柔性電纜，其特征在于:所述絕緣線芯組與防火層之間設有填充層，所述填充層由玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成。4.一種制備權利要求1-3任意一項所述柔性電纜的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟:(I)將圓形金屬絲拉絲退火分別絞制成導體，將導體先在絕緣漆中浸涂后，先按量配備絕緣層各組分材料，將配備好的丁基橡膠、三元乙丙橡膠、有機溶劑、無堿玻璃絲、白炭黑、聚氯乙烯、增塑劑、氧化鐵粉末以及石蠟烴油混煉制得混煉物，將所述混煉物通過擠出成型包覆于所述導體外制得絕緣線芯，多根絕緣線芯相互絞合構成絕緣線芯層； (2)在各絕緣線芯組外表面繞包屏蔽層； (3)制備防火層:先按量配備各組分材料，將配備好的聚氯乙烯樹脂、三氧化二鋁、鈦白粉、二硅酸鈉、異氰酸銨、聚碳酸酯、離心玻璃纖維、磺酸鹽阻燃劑加入攪拌機中攪拌25-35分鐘，充分混合均勻后，將混合料加入雙螺旋桿擠出機中成型，并對成型的制品進行二次加熱，加熱溫度控制在80-120°C，時間控制在30-50秒之間，得到防火層材料成品，將防火層材料成品置入100-120°C的干燥箱內保溫干燥2-4小時，再將干燥后的防火層材料成品置入熱壓機內壓制成型，熱壓機的溫度為250-300°C，壓力為20-25Mpa，從而得到防火層;將制得的防火層繞包于屏蔽層外周，同時將玻璃纖維繩與陶瓷化硅膠條機械繞合編制而成填充層置于防火層與絕緣線芯組之間； (4)制備外防護套:先按量配備各組分材料，將酚醛樹脂通過破碎機制成直徑小于5mm的酚醛樹脂顆粒;將酚醛樹脂顆粒與配備好的氫氧化鎂、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸鹽、氣相二氧化硅、硬脂酸鎂、次磷酸鈰、三氧化二銻、硼酸鋅和聚四氟乙烯加入攪拌機攪拌30-40分鐘，充分混合后送入高壓聚合釜中，同時將去離子水加入高壓聚合釜中，投入Ca/Zn復合穩定劑、耐磨劑和增塑劑，升溫至90-100°C，保持釜內恒溫;1-2小時后加入無鹵膨脹型阻燃劑，同時加入發泡劑，密封反應釜，升溫至100-110°C并保溫，得到外防護套材料珠粒，將得到的成品置入100-120 0C的干燥箱內保溫干燥2小時;將干燥后的外防護套材料珠粒加熱至熔融后，冷卻即制得外防護套;將制得的外防護套繞包于防火層外表面，從而得到柔性電纜。
【文檔編號】H01B9/02GK105957631SQ201610497208
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】瞿慶廣, 駱垠旭, 王漢元, 王炳華, 李成林
【申請人】安徽埃克森科技集團有限公司