一種電纜用鋁塑復合管及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于汽車電纜保護領域，具體涉及一種電纜用的鋁塑復合管。
【背景技術】
[0002] 車身輕量化是新能源汽車的一個重要研究方面，在保證汽車的強度和安全性能的 前提下，盡可能地降低汽車的整備質量，可提高汽車的動力，減少燃料消耗，降低排氣污染。 這就意味著新能源汽車應最大限度采用輕質材料，如鋁、塑料等。主電纜套管是汽車不可或 缺的零部件，防止電力線發生斷線造成短路事故，保護汽車電纜等不被損壞，且對電磁場干 擾也起到一定的屏蔽作用。傳統燃油汽車大多使用金屬套管，雖然對電纜的保護效果好，抗 飛石沖擊能力強，對惡劣的環境有較好的抵抗力，但金屬管較重，無疑會增加車身重量，且 長期使用也會面臨金屬管的腐蝕問題。
[0003] 鋁塑復合管結合了金屬管和塑料管的長處，可任意彎曲且不反彈變形，節省了大 量彎頭與其它配件，無需進行防腐、防銹處理，而且具有耐高低溫、耐壓、耐腐蝕、質輕、高 強、抗氣體滲透等優點。但是現有的鋁塑復合管為五層結構，外層塑料與鋁層有熱熔膠粘 接，使用過程中不利于剝離。現有的鋁塑復合管外層塑料必須為管材級的聚乙烯，熔體強度 較高，在冷熱交替過程中如果外層塑料與鋁層無熱熔膠粘接，導致易離層脫落。另外，現有 鋁塑復合管，硬度及抗拉強度低，剛性遠達不到汽車電纜用護套管的要求。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，實有必要提供一種電纜用鋁塑復合管。
[0005] 此外，還有必要提供一種該鋁塑復合管的制備方法。
[0006] 本發明的目的，通過以下技術方案實現：
[0007] -種電纜用鋁塑復合管，其由內至外依次包括第一塑料層、粘合層、鋁合金層及 第二塑料層；所述鋁合金層的延伸率大于10%，抗拉強度大于150MPa，硬度為40-50HV。
[0008] 優選地，所述鋁合金層經固溶強化處理，其中，將純鋁高溫熔化，加入Mn、Mg、Si、 Fe、Cu，使其形成鋁基固熔體，接著將處理后的合金在350°C高溫退火處理4-12h，使其延伸 率大于1〇%，抗拉強度大于15010^。
[0009] 優選地，所述第一塑料層及第二塑料層由以下重量份的組分組成：95份低密度交 聯聚乙烯、5份催化劑、0-5份耐候母粒、15-20份阻燃母粒、3份色母粒。
[0010] 優選地，所述低密度交聯聚乙烯的熔體強度為2-5mN，更優選地為4mN。
[0011] 優選地，所述粘合層所用的粘合劑為熱熔膠。
[0012] 優選地，所述催化劑為以聚乙烯為載體的有機錫類化合物。
[0013] 優選地，所述鋁合金層包含以下重量分數的組分：0.5-0. 8 %Mn，0. 1-0. 3 %Mg， 0? 4-0. 7%Si、0. 5-0. 9%Fe、0. 05-0. 2%Cu，A1 含量大于 97%。
[0014] -種電纜用鋁塑復合管的制備方法，所述方法包括：
[0015] 將鋁合金通過預成型輥，由片狀逐漸卷曲，穿過成型輥，包覆在成型輥外面；用超 聲波焊接機將包覆在成型輥外面的鋁合金搭接處焊接成鋁合金管，焊機功率為30-50%，焊 壓為 0.6-1. 2V;
[0016] 將低密度交聯聚乙烯、催化劑、阻燃母粒、耐候母粒、及色母粒混合，用高速攪拌機 充分攪拌10_20min，投入至所述第二塑料層擠出機中，料筒溫度為150-180°C;
[0017] 將熱熔膠投入到粘合層擠出機中，加工溫度為180-210°C;
[0018] 將低密度交聯聚乙烯、催化劑、阻燃母粒、色母粒混合，用高速攪拌機充分攪拌 10-20min，然后投入到第一塑料層擠出機中，料筒溫度為150-180°C;
[0019] 復合模具與第一塑料層擠出機和粘合層擠出機相連接，成型輥與聯合模具相連 接，第一塑料層塑料熔體和粘結層熔體經聯合模具到成型輥，擠出后被壓縮空氣撐起，緊貼 在鋁管內壁，成型為第一塑料層和粘合劑層；
[0020] 鋁管穿過第二塑料層模具，經第二塑料層擠出機擠出，成型為第二塑料層；
[0021] 以上各層為一步成型，最后經冷卻定型后，得所述電纜用鋁塑復合管。
[0022] 優選地，所述鋁合金層經固溶強化處理，其中，將純鋁高溫熔化，加入Mn、Mg、Si、 Fe、Cu，使其形成鋁基固熔體，接著將處理后的合金在350°C高溫退火處理4-12h，使其延伸 率大于1〇%，抗拉強度大于15010^。
[0023]優選地，制得的所述鋁合金層的延伸率大于10%，抗拉強度大于150MPa。
[0024] 優選地，所述低密度交聯聚乙烯的熔體強度為2-5mN。
[0025] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0026] 1)本發明的鋁塑復合管可以用作汽車的電纜套管，減輕車身的重量；對于電磁干 擾具有一定的屏蔽作用；同時具有很好的耐腐蝕性能及防銹性能，使用壽命長。
[0027] 2)本發明的鋁塑復合管由于在鋁合金層級第二塑料層之間沒有設置粘合層，在安 裝時，易于剝去安裝端口表面的第二塑料層，從而大大方便了其安裝。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明較佳實施例的電纜用鋁塑復合管的結構示意圖。
[0029] 下面列出本發明各個部件的附圖標記：
[0030] 100-鋁塑復合管
[0031] 10-第一塑料層
[0032] 3〇-粘合層
[0033] 50-鋁合金層
[0034] 70-第二塑料層
【具體實施方式】
[0035] 下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述，但本發明的實施方式不限 于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規技術進行。
[0036] 請參見圖1，本發明較佳實施例的電纜用鋁塑復合管100,其由內至外依次包括第 一塑料層10、粘合層30、鋁合金層50及第二塑料層70。本發明的鋁塑復合管100在所述 鋁合金層層50及所述第二塑料層70之間沒有使用粘合劑，可以很容易就剝掉所述第二塑 料層70。安裝時，可以輕易就剝去鋁塑復合管100端部的第二塑料層70,便于鋁塑復合管 100的安裝。本實施例的鋁塑復合管100用于汽車電纜套管，可以減輕車身的重量，對于電 磁干擾具有屏蔽作用，具有很好的耐腐蝕性能及防銹性能，使用壽命長。
[0037] 在本發明的較佳實施例中，所述第一塑料層10及第二塑料層70由以下重量份的 組分組成：95份低密度交聯聚乙烯、5份催化劑、0-5份耐候母粒、15-20份阻燃母粒、3份色 母粒。
[0038] 優選地，所述低密度交聯聚乙烯的熔體強度為2-5mN，更優選地為4mN。本發明通 過對低密度交聯聚乙烯熔體強度的選擇，使得所述鋁塑復合管100的所述第二塑料層70與 所述鋁合金層50在沒有粘合劑的情況下，仍然具有很好的粘結性，且使得制得的鋁塑復合 管100相比金屬管具有更好的耐腐蝕性能。
[0039] 所述催化劑為以聚乙烯為載體的有機錫類化合物。
[0040] 所述粘合層為熱熔膠，更具體地為馬來酸酐接枝的聚乙烯。
[0041] 在本發明的較佳實施例中，所述錯合金層50的延伸率大于10%，抗拉強度大于 150MPa〇
[0042] 在本發明的較佳實施例中，所述鋁合金層經固溶強化處理，具體地，將純鋁高溫熔 化，加入Mn、Mg、Si、Fe、Cu等微量元素，形成鋁基固熔體，造成晶格畸變，阻礙了位錯的運 動，起到固溶強化的作用，可使其強度提高。接著將處理后的合金在350°C高溫退火處理 4-12h，使其延伸率大于10%，抗拉強度大于150MPa。
[0043] 所述鋁合金層50包含以下重量分數的組分：0. 5-0. 8 %Mn，0. 1-0. 3 %Mg， 0? 4-0. 7 %Si、0. 5-0. 9 %Fe、0. 05-0. 2 %Cu，A1 含量大于 97 %。該鋁合金的硬度為 40-50HV。該組分既能保證鋁合金具有高的抗拉強度，同時具有一定的延展性，有利于焊接 成型。
[0044] 本發明的實施例選用以下原料進行舉例說明，但是本發明的原料不限于此：
[0045] 交聯低密度聚乙烯劑購自上海高分子功能材料研究所，型號為4230,熔體強度 (MS)為 4.OmN;
[0046] 催化劑購自上海高分子功能材料研究所，型號為TA2125,主要成分為有機錫類化 合物，通過聚乙稀作為載體，加工成母粒。
[0047] 熱熔膠為馬來酸酐接枝的聚乙烯，由SK生產，牌號：LE102T，密度為0. 91-0. 95g/ cm3,恪指為l_5g/10min(190°C、2. 16kg)。
[0048] 耐候母粒由蘭州蘭達生產，型號YH-02,密度范圍：0.91-0. 93g/cm3,熔指范圍： l-3g/10min(190°C、2. 16kg);
[0049] 阻燃母粒由日本鈴裕化學株式會社研制生產，型號為C-510。
[0050] 色母粒由普立萬聚合體（深圳）有限公司生產，型號9689,熔指范圍： 10-30g/10min(190°C、2. 16kg)，揮發份彡 0? 15%。
[0051] 實施例1
[0052] -種電纜用鋁塑復合管的制備方法，所述鋁塑復合管材100的外徑為20mm，內徑 為17mm，第一塑料層10及第二塑料層70為橙色，其包括以下步驟（以下份數均為重量 份）：
[0053] 將95份