一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜的制作方法
【專利說明】 一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于特種電纜領域，涉及一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜。
【背景技術】
[0003]電纜裝配的設備和工具用于我國東、西北地區的礦山，冬季氣溫經常處于_25°C以下，甚至達到_40°C左右。現階段大多使用的是按照GB/T5013.4中YZW(中型橡套軟電纜)進行改良的軟電纜，但通常情況下都存在以下幾個問題:電纜僵硬，拖拉、彎曲比較困難；電纜易脆化，常有開裂或斷裂現象；電纜抗損傷性差，在受夾擠、壓碾時出現破裂；電纜使用壽命短，I?2年內就出現開裂或斷芯，嚴重影響其正常使用。
[0004]因此，需要一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜以解決上述問題。

【發明內容】

[0005]發明目的:本發明針對現有技術中電力電纜抗損傷性差的缺陷，提供一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜，包括多根絕緣線芯，所述絕緣線芯包括導體，所述導體包括纖維和鍍錫銅線，所述鍍錫銅線絞合在所述纖維的外側，所述導體外依次設置聚酯帶繞包層、三元乙丙橡膠絕緣層和聚乙烯隔離層，所述絕緣線芯外直接擠包填充型氯磺化聚乙烯內護套，所述氯磺化聚乙烯內護套外設置編織層，所述編織層外擠包外護套，所述外護套從內到外依次包括玻璃纖維基層、氯化聚氯乙烯層和保護層，所述保護層包括以下重量組份的原料:37-39份聚氨酯樹脂、25-27份氟硅樹脂、17-18份有機硅交聯劑、17-18份二氧化硅、13-14份氫氧化硅、12-13份氫氧化鎂、6_7份氧化鐵、5_6份硫酸鋇、
4.5-5份抗氧劑、2.5-3份相容劑、1.5-2份有機硅流平劑和0.8-1.3份納米材料，所述納米材料均勾分布在所述外護套材料中，所述納米材料包括納米銀和納米氧化鋅，其中，納米銀與納米氧化鋅的重量比為2?4:6?9。
[0007]更進一步的，所述三元乙丙橡膠絕緣層為蒸汽硫化三元乙丙橡膠絕緣層。
[0008]更進一步的，所述編織層為麻紗編織層。
[0009]更進一步的，所述絕緣線芯的數量為3根。
[0010]更進一步的，所述聚乙烯隔離層為線性低密度聚乙烯隔離層。隔離層選用低溫性、沖擊性和疲勞性均較好的線性低密度聚乙烯。LLDPE作為隔離層不僅能提高耐沖擊能力，而且還具有潤滑性，在一定程度上能提高電纜的耐應變彎曲性能，能夠滿足電纜在-400C的多腐蝕惡劣環境條件下安全作業的要求。
[0011]更進一步的，所述保護層包括以下重量組份的原料:38份聚氨酯樹脂、26份氟硅樹脂、17份有機硅交聯劑、18份二氧化硅、14份氫氧化硅、13份氫氧化鎂、6份氧化鐵、5份硫酸鋇、4份潤滑劑、5份抗氧劑、2.5份相容劑、1.5份有機硅流平劑和1.1份納米材料。
[0012]更進一步的，所述納米材料包括納米銀和納米氧化鋅，其中，納米銀與納米氧化鋅的重量比為3:8。采用此比例的納米銀和納米氧化鋅經過試驗可知其防污殺菌效果最佳。
[0013]更進一步的，所述玻璃纖維基層、氯化聚氯乙烯層和保護層的厚度比為1-2:1-2:3-4。厚度比合適，能夠充分發揮各層材料的特性，將外護套材料的保護作用發揮至最大。
[0014]有益效果:本發明的高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜的導體采用鍍錫銅絲絞合在纖維外側，從而提高導體的抗拉和抗彎曲性能。絕緣線芯成纜時，不再采用額外的其他填充料進行填充，也不再在纜芯外繞包色帶材料，而是直接緊壓擠包填充型內護套，將各絕緣線芯的位置固定，在內護套外采用編織層，然后再擠包外護套，從而使外護套、編織層和內護套融為一體，極大地增強了產品的耐低溫抗拉能力。其中，外護套通過玻璃纖維基層、氯化聚氯乙烯層和保護層的有機結合，整合各層材料的特征，使得本發明的外護套材料能夠滿足各種情況下的需求。且本發明的外護套材料環保安全，耐候性能優良，拉伸強度較高，保護層采用樹脂材料與納米材料的結合，在對樹脂材料進行有益改進的同時，利用納米材料的殺菌防污功能，大幅度改進了樹脂材料的特性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜的結構示意圖；
圖2為外護套的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明進行進一步說明。以下僅為本發明的較佳實施方式，本發明的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本發明所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
[0017]請參閱圖1所示，本發明的高效抗損傷耐低溫特種橡套軟電纜，包括多根絕緣線芯1，絕緣線芯I包括導體11，導體11包括纖維和鍍錫銅線，鍍錫銅線絞合在纖維的外側。具體的，導體選用HD383第6類鍍錫銅絲，以20倍節距比絞合成股線；同時將特種合成纖維絞合成束，作為中心股將銅線股線絞合在其外邊，并采用復絞結構，從而提高導體的抗拉和抗彎曲性能。
[0018]導體11外依次設置聚酯帶繞包層12、三元乙丙橡膠絕緣層13和聚乙烯隔離層14，絕緣線芯I外直接擠包填充型氯磺化聚乙烯內護套2，氯磺化聚乙烯內護套2外設置編織層3，編織層3外擠包外護套4。其中，優選的，三元乙丙橡膠絕緣層13為蒸汽硫化三元乙丙橡膠絕緣層。編織層3為麻紗編織層。絕緣線芯I的數量為3根。
[0019]聚乙烯隔離層14為線性低密度聚乙烯隔離層。隔離層選用低溫性、沖擊性和疲勞性均較好的線性低密度聚乙烯LLDPE。LLDPE作為隔離層不僅能提高耐沖擊能力，而且還具有潤滑性，在一定程度上能提高電纜的耐應變彎曲性能，能夠滿足電纜在-400C的多腐蝕惡劣環境條件下安全作業的要求。
[0020]其中，外護套4從內到外依次包括玻璃纖維基層41、氯化聚氯乙烯層42和保護層43，保護層包括以下重量組份的原料:37-39份聚氨酯樹脂、25-27份氟硅樹脂、17-18份有機硅交聯劑、17-18份二氧化硅、13-14份氫氧化硅、12-13份氫氧化鎂、6_7份氧化鐵、5_6份硫酸鋇、4.5-5份抗氧劑、2.5-3份相容劑、1.5-2份有機硅流平劑和0.8-1.3份納米材料，納米材料均勾分布在外護套材料中，納米材料包括納米銀和納米氧化鋅，其中，納米銀與納米氧化鋅的重量比為2?4:6?9。
[0021 ] 優選的，保護層43包括以下重量組份的原料:38份聚氨酯樹脂、26份氟硅樹脂、17份有機硅交聯劑、18份二氧化硅、14份氫氧化硅、13份氫氧化鎂、6份氧化鐵、5份硫酸鋇、5份抗氧劑、2.5份相容劑、1.5份有機硅流平劑和1.1份納米材料。
[0022]納米材料包括納米銀和納米氧化鋅，其中，納米銀與納米氧化鋅的重量比為3:8。采用此比例的納米銀和納米氧化鋅經過試驗可知其防污殺菌效果最佳。相容劑為ST-6相容劑。潤滑劑為石蠟。優選的，玻璃纖維基層、氯化聚氯乙烯層和保護層的厚度比為1-2:1-2:3-4。厚度比合適，能夠充分發揮各層材料的特性，將外護套材料的保護作用發揮至最大。保護層的厚度為0.8-3_。保護厚度低至0.8_，也可以有效起到應有的保護作用。
[0023]下面通過實施例對外護套層進行介紹:
實施例1:
外護套，從內到外依次包括玻璃纖維基層41、氯化聚氯乙烯層42和保護層43，其中，氯化聚氯乙烯層42壓制在玻璃纖維基層41上，然后在氯化聚氯乙烯層42的外側涂覆保護層43得到本發明的外護套材料。
[0024]保護層43包括以下重量組份的原料:38份聚氨酯樹脂、26份氟硅樹脂、17份有機硅交聯劑、18份二氧化硅、14份氫氧化硅、13份氫氧化鎂、6份氧化鐵、5份硫酸鋇、4份潤滑劑、5份抗氧劑、2.5份相容劑、1.5份有機硅流平劑、0.3份納米銀和0.8份納米氧化銀。相容劑為ST-6相容劑。潤滑劑為石蠟。
[0025]本發明還公開了保護層材料的制備方法，包括以下步驟:
1、稱取各組分；
2、在真空環境中，將聚氨酯樹脂和氟硅樹脂混合并加熱至106°C并攪拌均勻；
3、將有機硅交聯劑和抗氧劑加入至步驟2得到的混合物中，然后加入二氧化硅、氫氧化硅、氫氧化鎂、氧化鐵和硫酸鋇，然后攪拌均勻，將加熱溫度保持在97°C，持續加熱35分鐘；
4、在步驟3得到的混合物中，加入相容劑和有機硅流平劑，攪拌均勻；
5、將加熱溫度降至81°C，然后將納米銀和納米氧化鋅放入步驟4得到的混合物中，攪拌均勻，即得本發明的保護層材料。
[0026]經測試:
此實施例的保護層耐候性能優良，可達到現有常規材料的3-4倍；
此材料的拉伸強度較高，最高可達23MPA ;
在額定電壓下能超負荷5倍而且照常起到絕緣作用；
同時此材料的防污性能優越，不易附著污物，同時材料能起到有效的殺菌效果，自清潔功能明顯。
[0027]實施例2:
外護套，從內到外依次包括玻璃纖維基層41、氯化聚氯乙烯層42和保護層43，其中，氯化聚氯乙烯層42壓制在玻璃纖維基層41上，然后在氯化聚氯乙烯層42的外側涂覆保護層43得到本發明的外護套材料。
[0028]保護層43包括以下重量組份的原料:37份聚氨酯樹脂、25份氟硅樹脂、17份有機硅交聯劑、17份二氧化硅、13份氫氧化硅、12份氫氧化鎂、6份氧化鐵、5份硫酸鋇、4.5份抗氧劑、2.5份相容劑、1.5份有機硅流平劑、0.2份納米銀和0.6份納米氧化銀。相容劑為ST-6相容劑。潤滑劑為石蠟。
[0029]本發明還公開了保護層材料的制備方法，包括以下步驟:
1、稱取各組分；
2、在真空環境中，將聚氨酯樹脂和氟硅樹脂混合并加熱至100°C并攪拌均勻；
3、將有機硅交聯劑和抗氧劑加入至步驟2得到的混合物中，然后加入二氧化硅、氫氧化硅、氫氧化鎂、氧化鐵和硫酸鋇，然后攪拌均勻，將加熱溫度保持在90°C，持續加熱40分鐘；
4、在步驟3得到的混合物中，加入相容劑和有機硅流平劑，攪拌均勻；
5、將加熱溫度降至75°C，然后將納米銀和納米氧化鋅放入步驟4得到的混合物中，攪拌均勻，即得本發明的保護層材料。
[0030]經測試，此實施例的保護層耐候性能優良，可達到現有常規材料的2-3倍；
此材料的拉伸強度較高，最高可達21MPA ;
在額定電壓下能超負荷3倍而且照常起到絕緣作用；
同時此材料的防污性能優越，不易附著污物，同時材料能起到有效的殺菌效果，自清潔功能明顯。
[0031]實施例3:<