CN105097093A - 一种矿用耐挤压耐磨损电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用耐挤压耐磨损电缆，包括支撑芯、第一填充层、第一绝缘层、第一缆芯、第二填充层、连杆、第二绝缘层、第二缆芯、固定圆环、缓冲层、护套层和铠装层，护套层的原料按重量份包括；氯化聚乙烯75份、氯丁橡胶45份、丁苯橡胶40份、EVA树脂30份、聚氯乙烯树脂20份、氢氧化铝5份、活性氧化锌4.5份、轻质氧化镁3份、硬脂酸4份、活性白炭黑7.5份、玻璃纤维5.5份、硅藻土3份、改性尼龙65.5份、纳米二氧化钛4份、氧化石墨烯3份、滑石粉4.5份、煅烧陶土5份，本发明能够满足实际使用中对耐挤压性能和耐磨损性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其涉及一种矿用耐挤压耐磨损电缆。
背景技术
目前，矿用电缆由于使用的环境复杂、工作条件恶劣、且移动频繁，使用寿命不长，瓦斯积聚的区域又十分危险，因此不仅对电缆本身安全性要求很高，而且对频繁移动场合用电缆的耐磨性、抗外界拉力性能要求很高。
传统的矿用电缆的耐挤压性能无法满足实际使用的要求，而矿用电缆的使用环境复杂，同时矿用电缆在使用的过程中，对于矿场的安全性也起着重要作用，因此提高矿用电缆的耐积压和耐磨性是目前现有技术急需解决的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种矿用耐挤压耐磨损电缆。
本发明提出的一种矿用耐挤压耐磨损电缆，包括支撑芯、第一填充层、第一绝缘层、第一缆芯、第二填充层、连杆、第二绝缘层、第二缆芯、固定圆环、缓冲层、护套层和铠装层，第一填充层包裹在支撑芯的外周，第一绝缘层包裹在第一填充层的外周，第一缆芯均匀布置在第一填充层内，第二填充层包裹在第一绝缘层的外周，第二绝缘层包裹在第二填充层的外周，第二缆芯均匀分布在第二绝缘层内，固定圆环固定在第二缆芯的轴心处，连杆用于连接第一缆芯的轴心和第二缆芯的轴心；
护套层的原料按重量份包括；氯化聚乙烯60-90份、氯丁橡胶30-60份、丁苯橡胶20-60份、EVA树脂10-50份、聚氯乙烯树脂10-30份、氢氧化铝2-8份、活性氧化锌1-8份、轻质氧化镁1-5份、硬脂酸2-6份、活性白炭黑3-12份、玻璃纤维2-9份、硅藻土1-5份、改性尼龙63-8份、纳米二氧化钛2-6份、氧化石墨烯1-5份、滑石粉3-6份、煅烧陶土2-8份；
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散15-25min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在350-450℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到110-130℃熔融，真空脱水15-25min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水10-20min，接着加入主催化剂NaOH，升温至130-150℃后保温15-25min，接着加入助催化剂TDI，升温至150-190℃后保温25-35min，自然冷却后得到改性尼龙6。
优选地，护套层的原料中，氯化聚乙烯、氯丁橡胶与丁苯橡胶的重量比为65-85：35-55：25-55。
优选地，护套层的原料中，EVA树脂与聚氯乙烯树脂的重量比为15-45：15-25。
优选地，护套层的原料中，氢氧化铝、活性氧化锌、轻质氧化镁与硬脂酸的重量比为3-7：2-7：2-4：3-5。
优选地，护套层的原料中，活性白炭黑、玻璃纤维、硅藻土、改性尼龙6、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、滑石粉与煅烧陶土的重量比为4-11：3-8：2-4：4-7：3-5：2-4：4-5：3-7。
优选地，护套层原料的改性尼龙6制备工艺中，将凹凸棒土用盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散18-22min，得到溶液a。
优选地，护套层原料的改性尼龙6制备工艺中，向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在380-420℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土。
优选地，护套层原料的改性尼龙6制备工艺中，将尼龙6加热到115-125℃熔融，真空脱水18-22min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水12-18min，接着加入主催化剂NaOH，升温至135-145℃后保温18-22min，接着加入助催化剂TDI，升温至155-185℃后保温28-32min，自然冷却后得到改性尼龙6。
优选地，护套层原料的改性尼龙6制备工艺中，盐酸溶液的物质的量浓度为35-45mol/L。
优选地，护套层原料的改性尼龙6制备工艺中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
本发明中，护套层按以下工艺进行制备：
S1、将氯化聚乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、EVA树脂、聚氯乙烯树脂在密炼机中混炼8-11min得到物料a，然后向物料a中加入氢氧化铝、活性氧化锌、轻质氧化镁、硬脂酸、活性白炭黑、玻璃纤维、硅藻土、改性尼龙6、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、滑石粉及煅烧陶土在密炼机中混炼9-13min得到物料b；
S2、将物料b送入开炼机中进行轧片散热得到矿用耐挤压耐磨损电缆护套，其中开炼机温度为100-115℃，轧片时间为7-11min。
本发明电缆的结构中，第二缆芯均匀分布在第二绝缘层内，固定圆环固定在第二缆芯的轴心处，连杆用于连接第一缆芯的轴心和第二缆芯的轴心，通过将两个缆芯用固定圆环和连杆固定，有效的提高了缆芯的稳定性和强度，进一步提高了电缆的抗挤压性能。
本发明的电缆护套层的配方中，以氯化聚乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、EVA树脂与聚氯乙烯树脂作为主料，其中，氯化聚乙烯和聚氯乙烯树脂作为合成材料与氯丁橡胶、丁苯橡胶和EVA树脂共混，使得电缆的耐热性，韧性，延展性得到显著提高；添加的活性氧化锌和硬脂酸作为增塑剂，能够有效提高电缆护套层的抗拉伸性能，进一步提高了电缆的抗挤压性能；添加的氢氧化铝和轻质氧化镁作为阻燃剂，能够有效提高电缆的阻燃性；添加的活性白炭黑、玻璃纤维、硅藻土、改性尼龙6、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、滑石粉和煅烧陶土作为填料，能够有效的提高电缆护套层的抗拉伸性能、抗撕裂性能和耐磨性，进一步提高了电缆的抗挤压和耐磨损性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种矿用耐挤压耐磨损电缆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
如图1所示，图1为本发明提出的一种矿用耐挤压耐磨损电缆的结构示意图。
参照图1，本发明实施例中提出的一种矿用耐挤压耐磨损电缆，包括支撑芯1、第一填充层2、第一绝缘层3、第一缆芯4、第二填充层5、连杆6、第二绝缘层7、第二缆芯8、固定圆环9、缓冲层10、护套层11和铠装层12，第一填充层2包裹在支撑芯1的外周，第一绝缘层3包裹在第一填充层2的外周，第一缆芯4均匀布置在第一填充层2内，第二填充层5包裹在第一绝缘层3的外周，第二绝缘层7包裹在第二填充层5的外周，第二缆芯8均匀分布在第二绝缘层7内，固定圆环9固定在第二缆芯8的轴心处，连杆6用于连接第一缆芯4的轴心和第二缆芯8的轴心；
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯60-90份、氯丁橡胶30-60份、丁苯橡胶20-60份、EVA树脂10-50份、聚氯乙烯树脂10-30份、氢氧化铝2-8份、活性氧化锌1-8份、轻质氧化镁1-5份、硬脂酸2-6份、活性白炭黑3-12份、玻璃纤维2-9份、硅藻土1-5份、改性尼龙63-8份、纳米二氧化钛2-6份、氧化石墨烯1-5份、滑石粉3-6份、煅烧陶土2-8份；
在具体实施方式中，护套层11的原料中，氯化聚乙烯的重量份可以为60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份、80份、82份、85份、88份、90份；氯丁橡胶的重量份可以为30份、32份、35份、38份、40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份、60份；丁苯橡胶的重量份可以为20份、22份、25份、28份、30份、32份、35个、38份、40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份、60份；EVA树脂的重量份可以为10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份、42份、45份、48份、50份；聚氯乙烯树脂的重量份可以为10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份；氢氧化铝的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；活性氧化锌的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；轻质氧化镁的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；硬脂酸的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；活性白炭黑的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份；玻璃纤维的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；硅藻土的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；改性尼龙6的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；纳米二氧化钛的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；氧化石墨烯的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；滑石粉的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；煅烧陶土的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散15-25min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在350-450℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到110-130℃熔融，真空脱水15-25min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水10-20min，接着加入主催化剂NaOH，升温至130-150℃后保温15-25min，接着加入助催化剂TDI，升温至150-190℃后保温25-35min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，盐酸溶液的物质的量浓度为35-45mol/L；优选地，盐酸溶液的物质的量浓度为40mol/L。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
下面，通过具体实施例对本发明中护套层11的技术方案进行详细说明。
实施例1
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯75份、氯丁橡胶45份、丁苯橡胶40份、EVA树脂30份、聚氯乙烯树脂20份、氢氧化铝5份、活性氧化锌4.5份、轻质氧化镁3份、硬脂酸4份、活性白炭黑7.5份、玻璃纤维5.5份、硅藻土3份、改性尼龙65.5份、纳米二氧化钛4份、氧化石墨烯3份、滑石粉4.5份、煅烧陶土5份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用物质的量浓度为40mol/L的盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散20min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在400℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到120℃熔融，真空脱水20min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水15min，接着加入主催化剂NaOH，升温至140℃后保温20min，接着加入助催化剂TDI，升温至170℃后保温30min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
实施例2
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯60份、氯丁橡胶60份、丁苯橡胶20份、EVA树脂50份、聚氯乙烯树脂10份、氢氧化铝8份、活性氧化锌1份、轻质氧化镁5份、硬脂酸2份、活性白炭黑12份、玻璃纤维2份、硅藻土5份、改性尼龙63份、纳米二氧化钛6份、氧化石墨烯1份、滑石粉6份、煅烧陶土2份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用物质的量浓度为35mol/L的盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散25min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在350℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到110℃熔融，真空脱水25min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水10min，接着加入主催化剂NaOH，升温至150℃后保温15min，接着加入助催化剂TDI，升温至190℃后保温25min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
实施例3
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯90份、氯丁橡胶30份、丁苯橡胶60份、EVA树脂10份、聚氯乙烯树脂30份、氢氧化铝2份、活性氧化锌8份、轻质氧化镁1份、硬脂酸6份、活性白炭黑3份、玻璃纤维9份、硅藻土1份、改性尼龙68份、纳米二氧化钛2份、氧化石墨烯5份、滑石粉3份、煅烧陶土8份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用物质的量浓度为45mol/L的盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散15min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在450℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到130℃熔融，真空脱水15min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水20min，接着加入主催化剂NaOH，升温至130℃后保温25min，接着加入助催化剂TDI，升温至150℃后保温35min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
实施例4
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯65份、氯丁橡胶55份、丁苯橡胶25份、EVA树脂45份、聚氯乙烯树脂15份、氢氧化铝7份、活性氧化锌2份、轻质氧化镁4份、硬脂酸3份、活性白炭黑11份、玻璃纤维3份、硅藻土4份、改性尼龙64份、纳米二氧化钛5份、氧化石墨烯2份、滑石粉5份、煅烧陶土3份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用物质的量浓度为35mol/L的盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散22min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在380℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到115℃熔融，真空脱水22min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水12min，接着加入主催化剂NaOH，升温至145℃后保温18min，接着加入助催化剂TDI，升温至185℃后保温28min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
实施例5
护套层11的原料按重量份包括；氯化聚乙烯85份、氯丁橡胶35份、丁苯橡胶55份、EVA树脂15份、聚氯乙烯树脂25份、氢氧化铝3份、活性氧化锌7份、轻质氧化镁2份、硬脂酸5份、活性白炭黑4份、玻璃纤维8份、硅藻土2份、改性尼龙67份、纳米二氧化钛3份、氧化石墨烯4份、滑石粉4份、煅烧陶土7份。
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用物质的量浓度为45mol/L的盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散18min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在420℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到125℃熔融，真空脱水18min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水18min，接着加入主催化剂NaOH，升温至135℃后保温22min，接着加入助催化剂TDI，升温至155℃后保温32min，自然冷却后得到改性尼龙6。
其中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，包括支撑芯(1)、第一填充层(2)、第一绝缘层(3)、第一缆芯(4)、第二填充层(5)、连杆(6)、第二绝缘层(7)、第二缆芯(8)、固定圆环(9)、缓冲层(10)、护套层(11)和铠装层(12)，第一填充层(2)包裹在支撑芯(1)的外周，第一绝缘层(3)包裹在第一填充层(2)的外周，第一缆芯(4)均匀布置在第一填充层(2)内，第二填充层(5)包裹在第一绝缘层(3)的外周，第二绝缘层(7)包裹在第二填充层(5)的外周，第二缆芯(8)均匀分布在第二绝缘层(7)内，固定圆环(9)固定在第二缆芯(8)的轴心处，连杆(6)用于连接第一缆芯(4)的轴心和第二缆芯(8)的轴心；
护套层(11)的原料按重量份包括；氯化聚乙烯60-90份、氯丁橡胶30-60份、丁苯橡胶20-60份、EVA树脂10-50份、聚氯乙烯树脂10-30份、氢氧化铝2-8份、活性氧化锌1-8份、轻质氧化镁1-5份、硬脂酸2-6份、活性白炭黑3-12份、玻璃纤维2-9份、硅藻土1-5份、改性尼龙63-8份、纳米二氧化钛2-6份、氧化石墨烯1-5份、滑石粉3-6份、煅烧陶土2-8份；
其中，改性尼龙6按以下工艺进行制备：将凹凸棒土用盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散15-25min，得到溶液a；向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在350-450℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土；将尼龙6加热到110-130℃熔融，真空脱水15-25min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水10-20min，接着加入主催化剂NaOH，升温至130-150℃后保温15-25min，接着加入助催化剂TDI，升温至150-190℃后保温25-35min，自然冷却后得到改性尼龙6。
2.根据权利要求1所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)的原料中，氯化聚乙烯、氯丁橡胶与丁苯橡胶的重量比为65-85：35-55：25-55。
3.根据权利要求1或2所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)的原料中，EVA树脂与聚氯乙烯树脂的重量比为15-45：15-25。
4.根据权利要求1-3任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)的原料中，氢氧化铝、活性氧化锌、轻质氧化镁与硬脂酸的重量比为3-7：2-7：2-4：3-5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)的原料中，活性白炭黑、玻璃纤维、硅藻土、改性尼龙6、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、滑石粉与煅烧陶土的重量比为4-11：3-8：2-4：4-7：3-5：2-4：4-5：3-7。
6.根据权利要求1-5任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)原料的改性尼龙6制备工艺中，将凹凸棒土用盐酸溶液酸化后，在超声波作用下分散18-22min，得到溶液a。
7.根据权利要求1-6任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)原料的改性尼龙6制备工艺中，向溶液a中添加硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH560，在380-420℃下热活化，干燥得到改性凹凸棒土。
8.根据权利要求1-7任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)原料的改性尼龙6制备工艺中，将尼龙6加热到115-125℃熔融，真空脱水18-22min，接着加入S2中得到的改性凹凸棒土并继续真空脱水12-18min，接着加入主催化剂NaOH，升温至135-145℃后保温18-22min，接着加入助催化剂TDI，升温至155-185℃后保温28-32min，自然冷却后得到改性尼龙6。
9.根据权利要求1-8任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)原料的改性尼龙6制备工艺中，盐酸溶液的物质的量浓度为35-45mol/L。
10.根据权利要求1-9任一项所述的矿用耐挤压耐磨损电缆，其特征在于，护套层(11)原料的改性尼龙6制备工艺中，主催化剂NaOH与助催化剂TDI的重量比为1:1。
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Denomination of invention: A kind of extrusion and abrasion resistant cable for mine Effective date of registration: 20200902 Granted publication date: 20170801 Pledgee: Wuwei branch of China Co truction Bank Corp. Pledgor: ANHUI MENTOR CABLE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005663 |
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Date of cancellation: 20211009 Granted publication date: 20170801 Pledgee: Wuwei branch of China Co truction Bank Corp. Pledgor: ANHUI MENTOR CABLE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005663 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |