CN104409141B - 弹性定型柔性电线电缆及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹性定型柔性电线电缆及生产方法，属于电线电缆技术领域。本发明的弹性定型柔性电线电缆，包括导体，所述导体外设有绝缘层，所述导体由多股导线体绞合而成，所述绝缘层由聚氯乙烯改性材料制成，所述绝缘层的外径根据不同规格要求而定。本发明的高弹定型柔性电线电缆及生产方法，导体由多股导线体绞合而成，以保证电线有足够的柔韧性；绝缘(护套）采用热塑性改性料（聚氯乙烯改性材料），具有一部份硅橡胶的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命（弯曲寿命可达到1100万次上以）,特别适合于柔性电线电缆及有定型要求的电线电缆。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，尤其是一种弹性定型柔性电线电缆。
背景技术
目前，常规使用的电线电缆的定向效果不佳、弯曲寿命差，在敷设使用的过程中会发生扭曲、弯曲、下垂等方式的变形，很可能与其它电线电缆相互碰搭，不便于施工和维护。其中电线电缆的普通结构是在导体外套设绝缘层，其定向效果和弯曲寿命取决于导体的结构、材料，以及绝缘层材料。
现有硅胶电线电缆的生产过程中，需要通过人工观察烘道出来的线缆外观来判断线的硫化程度，如温度控制不好产品就会出现起泡、焦烧或硫化不熟等质量问题，即便是生产经验丰富的工人，废品率也很高，批量性产品质量不稳定，同时造成了导体外的绝缘层厚度不均，甚至会出现破口等，严重影响了线缆的质量，更不要说生产超薄超细绝缘的柔性电缆、电子线，现有技术根本就生产不出合格产品。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种弹性定型柔性电线电缆及生产方法，特别针对小尺寸（绝缘外径为1.6mm以下）、薄绝缘（绝缘厚度为0.3mm以下）的线缆，具有较好的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命，弯曲寿命可达到1100万次以上，抗张强度为12.5N/mm2，断裂伸长率≥250%，老化后抗张强度为12.5N/mm2，老化后断裂伸长率≥250%，能做到的外型尺寸公差1.6±0.05mm；其生产过程简单，易控制，同时能生产不同规格、大小尺寸的电线电缆，适用范围广，产品质量稳定。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的弹性定型柔性电线电缆，包括导体，所述导体外设有绝缘层，所述导体由多股导线体绞合而成，所述绝缘层由聚氯乙烯改性材料制成，所述绝缘层的外径为1.6mm以下，所述绝缘厚度为0.3mm以下。
由于上述结构，导体由多股导线体绞合而成，以保证电线有足够的柔韧性；绝缘(护套）采用热塑性改性料（聚氯乙烯改性材料），具有一部份硅橡胶的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命（弯曲寿命可达到1100万次上以）,特别适合于柔性电线电缆及有定型要求的电线电缆。
本发明的弹性定型柔性电线电缆，所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂50-60份、丁腈橡胶15-20份、硼酸锌6-12份、三氧化二锑6-9份、邻苯二甲酸二辛酯15-24份、氯化聚乙烯6-10份、聚乙烯蜡0.6-2.4份、石蜡1.6-3份、碳酸钙10-15份和硬脂酸0.2-0.4份，其中所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量占36～41%。
由于上述材料，使得本发明的弹性定型柔性电线电缆与聚氯乙烯绝缘电线电缆相比：本发明的电线电缆不但保留了聚氯乙烯的高阻燃性，同时具备了硅胶绝缘线的柔韧性，还有折弯定型效果绝佳的特性；通过合理的加工，弯曲寿命可达到1100万次以上；使得本发明的弹性定型柔性电线电缆与硅胶绝缘电线电缆相比，不需要硅胶电线电缆的交联工序，同时硅胶绝缘电线电缆的生产有速度慢、线径不稳定等不良因素，而本发明的电线电缆的生产过程同聚氯乙烯电线电缆无差异，生产过程简单，产品质量稳定。另油墨本发明的绝缘层上的附着力较好，可以按照要求绝缘层上印标识，以便使用时区分线芯。通过上述材料制成的电线电缆，具有较好的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命，弯曲寿命可达到1100万次以上，抗张强度为12.5N/mm2，断裂伸长率≥250%，老化后抗张强度为12.5N/mm2，老化后断裂伸长率≥250%，能做到的外型尺寸公差1.6±0.05mm。特别适用于小尺寸（绝缘外径为1.6mm以下）、薄绝缘（绝缘厚度为0.3mm以下）的线缆。
本发明的弹性定型柔性电线电缆，所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂55份、丁腈橡胶18份、硼酸锌9份、三氧化二锑8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份，其中所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量占36～41%。
对于电线电缆而言，其直径的大小和绝缘层的厚度直接会影响到起弯曲寿命、抗张强度、断裂伸长率、老化后抗张强度等各项指标，因此了使绝缘外径为1.6mm，绝缘厚度为0.3mm这种特定线缆，其各项指标满足弯曲寿命可达到1100万次以上，抗张强度为12.5N/mm2，断裂伸长率≥250%，老化后抗张强度为12.5N/mm2，老化后断裂伸长率≥250%，能做到的外型尺寸公差1.6±0.05mm的要求，也就需要特别匹配特定的绝缘层材料，因此仅采用本发明的上述配方的材料，才能使得弹性定型柔性电线电缆达到上述各项指标。
本发明的弹性定型柔性电线电缆的生产方法，其特征在于：它包括：
步骤1、先将原料按重量份数为聚氯乙烯树脂55份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份和丁腈橡胶18份投入混合机中，以300r/min的速度搅拌20分钟成初混合液；
步骤2、再按重量份数为硼酸锌9份、三氧化二锑8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份投入初混合液中，以350r/min的速度搅拌18分钟形成混合液，同时将混合液加热升温至150°C并保持5min得到混合料；
步骤3、将混合料投入挤塑机中熔融挤出至其出口处的模具，其中混合料挤出的压力为0.3MPa；同时将直径为1mm的导体（1）穿过该模具，使混合料包裹于导体（1）上形成绝缘初层，通过模具的尺寸控制该绝缘初层的厚度为0.34mm，外径为1.68mm；
步骤4、导体（1）及其上的绝缘初层经水冷却后,再经干燥即可收线。
由于上述方法，在原料的混合过程中，需要先将特定比例的聚氯乙烯树脂、邻苯二甲酸二辛酯、氯化聚乙烯和丁腈橡胶进行混合，同时需要缓慢地搅拌达到20分钟才能使其充分的混合；若速度过快，则会在混合液中形成相应的气泡，使后续形成绝缘层中存在气泡或鼓包，而使绝缘效果达不到要求；再将硼酸锌、三氧化二锑、聚乙烯蜡、石蜡、碳酸钙和硬脂酸投入到初混合液中缓慢地搅拌达到18分钟，同理，若速度过快，则会在混合液中形成相应的气泡，使后续形成绝缘层中存在气泡或鼓包，而使绝缘效果达不到要求。再对混合液加热升温至150°C并保持5min，使混合液被加热至黏稠状态的混合料，若温度过高，时间过长，则会将其中的原料熟化而失去了其特有的性能，若温度过低，或时间过短，则无法达到将各种原料充分混合反应的效果，无法达到预定效果。其中挤塑机挤出的压力控制在0.3MPa，若压力过大，则会使绝缘层重叠，且厚度过后，若压力过小，则会使绝缘层过稀疏，无法达到绝缘效果。由于绝缘层在冷却过程中会发生收缩，因此，经过检测计算出在特定温度下的绝缘层经过水冷特定时间（12s）后的的变形量，因此需在考虑变形收缩量的情况下，控制绝缘初层的厚度为0.34mm，外径为1.68mm，才能保证制得特定规格（绝缘外径为1.6mm，绝缘厚度为0.3mm）的弹性定型柔性电线电缆。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的弹性定型柔性电线电缆，特别针对小尺寸（绝缘外径为1.6mm以下）、薄绝缘（绝缘厚度为0.3mm以下）的线缆，具有较好的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命，弯曲寿命可达到1100万次以上，抗张强度为12.5N/mm2，断裂伸长率≥250%，老化后抗张强度为12.5N/mm2，老化后断裂伸长率≥250%，能做到的外型尺寸公差1.6±0.05mm；
2、与橡套电缆的生产工艺相比：本发明采用了普通挤塑机挤出；无需橡套电缆的高温高压硫化设备，也无需产生高温高压蒸汽的锅炉；同硅橡胶电线的生产工艺相比：本发明并无烘道交联工序；这样也就无需大量的设备投入，也节约了能源，降低了能源消耗及空气污染。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是电线电缆的结构示意图；
图中标记：1-导体、2-绝缘层。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
如图1所示，本发明的弹性定型柔性电线电缆，包括导体1，所述导体1外设有绝缘层2，所述导体1由多股导线体绞合而成，所述绝缘层2由聚氯乙烯改性材料制成，所述绝缘层2的外径为1.6mm以下，所述绝缘厚度为0.3mm以下；所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂55份、丁腈橡胶18份、硼酸锌9份、三氧化二锑8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份，其中所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量占36～41%。
实施例2
实施例2与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂58份、丁腈橡胶17份、硼酸锌6份、三氧化二锑9份、邻苯二甲酸二辛酯24份、氯化聚乙烯7份、聚乙烯蜡2.0份、石蜡2.4份、碳酸钙10份和硬脂酸0.25份。
实施例3
实施例3与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂50份、丁腈橡胶20份、硼酸锌9份、三氧化二锑8份、邻苯二甲酸二辛酯16份、氯化聚乙烯10份、聚乙烯蜡1.3份、石蜡2.0份、碳酸钙12份和硬脂酸0.2份。
实施例4
实施例4与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂52份、丁腈橡胶16份、硼酸锌12份、三氧化二锑7份、邻苯二甲酸二辛酯17份、氯化聚乙烯6份、聚乙烯蜡0.7份、石蜡1.6份、碳酸钙13份和硬脂酸0.35份。
实施例5
实施例5与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂60份、丁腈橡胶18份、硼酸锌7份、三氧化二锑9份、邻苯二甲酸二辛酯22份、氯化聚乙烯9份、聚乙烯蜡2.4份、石蜡2.8份、碳酸钙11份和硬脂酸0.4份。
实施例6
实施例6与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂53份、丁腈橡胶15份、硼酸锌8份、三氧化二锑6份、邻苯二甲酸二辛酯19份、氯化聚乙烯7份、聚乙烯蜡2.1份、石蜡3份、碳酸钙11份和硬脂酸0.28份。
实施例7
实施例7与实施例1相似，其不同之处在于：所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂50份、丁腈橡胶19份、硼酸锌11份、三氧化二锑6份、邻苯二甲酸二辛酯15份、氯化聚乙烯8份、聚乙烯蜡0.6份、石蜡2.3份、碳酸钙15份和硬脂酸0.32份。
本发明的弹性定型柔性电线电缆，特别针对小尺寸（绝缘外径为1.6mm以下）、薄绝缘（绝缘厚度为0.3mm以下）的线缆，具有较好的弹性和柔韧性，同时还有定型效果好的特性，大大提高了电线电缆的抗扭性及弯曲寿命，弯曲寿命可达到1100万次以上，抗张强度为12.5N/mm2，断裂伸长率≥250%，老化后抗张强度为12.5N/mm2，老化后断裂伸长率≥250%，能做到的外型尺寸公差1.6±0.05mm。
本发明的弹性定型柔性电线电缆的生产方法，包括：
步骤1、先将原料按重量份数为聚氯乙烯树脂55份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份和丁腈橡胶18份投入混合机中，以300r/min的速度搅拌20分钟成初混合液；
步骤2、再按重量份数为硼酸锌9份、三氧化二锑8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份投入初混合液中，以350r/min的速度搅拌18分钟形成混合液，同时将混合液加热升温至150°C并保持5min得到混合料；
步骤3、将混合料投入挤塑机中熔融挤出至其出口处的模具，其中混合料挤出的压力为0.3MPa；同时将直径为1mm的导体1穿过该模具，使混合料包裹于导体1上形成绝缘初层，通过模具的尺寸控制该绝缘初层的厚度为0.34mm，外径为1.68mm；
步骤4、导体1及其上的绝缘初层经水冷却后，再经干燥即可收线。
与橡套电缆的生产工艺相比：本发明采用了普通挤塑机挤出；无需橡套电缆的高温高压硫化设备，也无需产生高温高压蒸汽的锅炉；同硅橡胶电线的生产工艺相比：本发明并无烘道交联工序；这样也就无需大量的设备投入，也节约了能源，降低了能源消耗及空气污染。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (2)
1.弹性定型柔性电线电缆，包括导体（1），其特征在于：所述导体（1）外设有绝缘层（2），所述导体（1）由多股导线体绞合而成，所述绝缘层（2）由聚氯乙烯改性材料制成，所述绝缘层（2）的外径根据不同规格要求而定;所述聚氯乙烯改性材料由以下重量份的成分组成：聚氯乙烯树脂55份、丁腈橡胶18份、硼酸锌9份、三氧化二锑8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份，其中所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量占36～41%。
2.一种权利要求1的弹性定型柔性电线电缆的生产方法，其特征在于：它包括：
步骤1、先将原料按重量份数为聚氯乙烯树脂55份、邻苯二甲酸二辛酯20份、氯化聚乙烯8份和丁腈橡胶18份投入混合机中，以300r/min的速度搅拌20分钟成初混合液；
步骤2、再按重量份数为硼酸锌9份、三氧化二锑8份、聚乙烯蜡1.4份、石蜡2.2份、碳酸钙12份和硬脂酸0.3份投入初混合液中，以350r/min的速度搅拌18分钟形成混合液，同时将混合液加热升温至150°C并保持5min得到混合料；
步骤3、将混合料投入挤塑机中熔融挤出至其出口处的模具，其中混合料挤出的压力为0.3MPa；同时将所需直径的导体（1）穿过该模具，使混合料包裹于导体（1）上形成绝缘初层，通过模具的尺寸控制该绝缘初层的厚度和外径；
步骤4、导体（1）及其上的绝缘初层经水冷却，再经干燥即可收线。
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