CN105119231A - 用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，属于电缆接头领域，用于高危行业电缆防爆接头制作，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层、加固层、阻燃层、绝缘层、填充腔，其中所述高强度聚乙烯层包括均匀分布的管道，所述管道内填充有剪切增稠液。鉴于上述技术方案，本发明能够通过改变电缆接头的材料及结构来实现高危行业对电缆接头性能的要求，延长使用寿命，降低电缆接头存在的安全问题。

Description

用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料

技术领域

本发明属于电缆接头领域，具体地说，尤其涉及一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料。

背景技术

防爆电缆在危化品行业、船舶等特殊领域应用较为广泛，其能够承受环境中的高温、高压，并且在高温、高冲击环境中保持一定时间的正常工作，虽然防爆电缆具有上述功能特点，但是由于长度及空间的限制，防爆电缆在使用过程中必然存在连接点，而这样的连接点在工作过程中成为评价防爆性能不容忽视的因素。

传统的防爆接头通常采用紧固螺栓及填充胶泥来实现电缆接头处的连接密封，紧固螺栓虽然能够使得连接处更为紧密的连接，但是不可避免地受到外界复杂环境的影响，使用寿命存在问题，而密封胶泥在使用过程中不仅存在施工操作质量不合格导致密封不严的问题，还存在太阳直射后密封胶泥老化出现裂缝的现象，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其能够通过改变电缆接头的材料及结构来实现高危行业对电缆接头性能的要求，延长使用寿命，降低电缆接头存在的安全问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明中所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层、加固层、阻燃层、绝缘层、填充腔，其中所述高强度聚乙烯层包括均匀分布的管道，所述管道内填充有剪切增稠液。

进一步地讲，本发明中所述的高强度聚乙烯层中在管道的上方设有缓冲层，所述缓冲层包括凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成。

进一步地讲，本发明中所述的加固层包括上包覆层、圆环形支撑体、填充物、下包覆层及半环形支撑体，其中所述圆环形支撑体位于上包覆层和下包覆层之间，下包覆层位于圆环形支撑体及半环形支撑体之间，在上包覆层、圆环形支撑体、下包覆层及半环形支撑体之间的空隙中填充有填充物。

进一步地讲，本发明中所述的阻燃层由以下重量份的成份组成：ABS树脂66～68份、云母12～14份、氢氧化铝11～14份、二氧化硅6～8份、防老剂4010NA1.2～1.8份、阻燃剂5～10份。

进一步地讲，本发明中所述的阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑按照固体重量比为2:1的混合物。

进一步地讲，本发明中所述的绝缘层包括以下重量份的成份：环氧树脂46～48份、陶土3～4份、高岭土1.5～2.5份、抗氧剂0.6～0.8份、二氧化硅4.5～5.5份、分散剂0.3～0.5份。

进一步地讲，本发明中所述的填充腔填充有包括以下重量份成份组成的物质：石蜡50～60份、茂金属线型低密度聚乙烯15～25份、石墨5～10份、硅藻土6～8份、氧化锌5～8份、阻燃剂1～2份。

进一步地讲，本发明中所述的填充物包括高密度聚乙烯50～60份、硅烷偶联剂1～2份、阻燃剂5～8份、阻水剂6～10份。

进一步地讲，本发明中所述的圆环形支撑体及半环形支撑体采用形状记忆合金制成。

进一步地讲，本发明中所述的管道内填充的剪切增稠液包括二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒中的至少两种物质与聚乙二醇混合而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用多种层结构的形式，通过合理布局及层结构内部的结构安排来实现电缆在高危行业中电缆连接处的安全性，提高电缆接头的防爆性能及使用寿命。

2、本发明能够在收到外界冲击作用时保持电缆连接处外壳的稳定性，不会发生严重的破损现象，从而保证电缆接头处不会发生电火花或触点事故。

3、本发明能够提高电缆接头的使用寿命，降低施工质量带来的安全隐患，可将本发明中所述的材质制成各种适应于不同生产环境的接头，保证日常生产的安全，且相对于传统防爆接头重量轻、体积小、稳定性高，能够承受外界环境的变化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中高强度聚乙烯层的结构示意图。

图3是本发明中加固层的结构示意图。

图中：1、填充腔；2、绝缘层；3、阻燃层；4、加固层；5、高强度聚乙烯层；6、管道；7、缓冲层；8、上包覆层；9、圆环形支撑体；10、填充物；11、下包覆层；12、半环形支撑体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。

实施例1：一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层5、加固层4、阻燃层3、绝缘层2、填充腔1，其中所述高强度聚乙烯层5包括均匀分布的管道6，所述管道6内填充有剪切增稠液。

实施例2：一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层5、加固层4、阻燃层3、绝缘层2、填充腔1，其中所述高强度聚乙烯层5包括均匀分布的管道6，所述管道6内填充有剪切增稠液。所述高强度聚乙烯层5中在管道6的上方设有缓冲层7，所述缓冲层7包括凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成。所述加固层4包括上包覆层8、圆环形支撑体9、填充物10、下包覆层11及半环形支撑体12，其中所述圆环形支撑体9位于上包覆层8和下包覆层11之间，下包覆层11位于圆环形支撑体9及半环形支撑体12之间，在上包覆层8、圆环形支撑体9、下包覆层11及半环形支撑体12之间的空隙中填充有填充物10。

实施例3：一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层5、加固层4、阻燃层3、绝缘层2、填充腔1，其中所述高强度聚乙烯层5包括均匀分布的管道6，所述管道6内填充有剪切增稠液。所述高强度聚乙烯层5中在管道6的上方设有缓冲层7，所述缓冲层7包括凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成。所述加固层4包括上包覆层8、圆环形支撑体9、填充物10、下包覆层11及半环形支撑体12，其中所述圆环形支撑体9位于上包覆层8和下包覆层11之间，下包覆层11位于圆环形支撑体9及半环形支撑体12之间，在上包覆层8、圆环形支撑体9、下包覆层11及半环形支撑体12之间的空隙中填充有填充物10。所述阻燃层由以下重量份的成份组成：ABS树脂66～68份、云母12～14份、氢氧化铝11～14份、二氧化硅6～8份、防老剂4010NA1.2～1.8份、阻燃剂5～10份。所述阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑按照固体重量比为2:1的混合物。所述绝缘层2包括以下重量份的成份：环氧树脂46～48份、陶土3～4份、高岭土1.5～2.5份、抗氧剂0.6～0.8份、二氧化硅4.5～5.5份、分散剂0.3～0.5份。所述填充腔1填充有包括以下重量份成份组成的物质：石蜡50～60份、茂金属线型低密度聚乙烯15～25份、石墨5～10份、硅藻土6～8份、氧化锌5～8份、阻燃剂1～2份。

实施例4：一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层5、加固层4、阻燃层3、绝缘层2、填充腔1，其中所述高强度聚乙烯层5包括均匀分布的管道6，所述管道6内填充有剪切增稠液。所述高强度聚乙烯层5中在管道6的上方设有缓冲层7，所述缓冲层7包括凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成。所述加固层4包括上包覆层8、圆环形支撑体9、填充物10、下包覆层11及半环形支撑体12，其中所述圆环形支撑体9位于上包覆层8和下包覆层11之间，下包覆层11位于圆环形支撑体9及半环形支撑体12之间，在上包覆层8、圆环形支撑体9、下包覆层11及半环形支撑体12之间的空隙中填充有填充物10。所述阻燃层由以下重量份的成份组成：ABS树脂66～68份、云母12～14份、氢氧化铝11～14份、二氧化硅6～8份、防老剂4010NA1.2～1.8份、阻燃剂5～10份。所述阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑按照固体重量比为2:1的混合物。所述绝缘层2包括以下重量份的成份：环氧树脂46～48份、陶土3～4份、高岭土1.5～2.5份、抗氧剂0.6～0.8份、二氧化硅4.5～5.5份、分散剂0.3～0.5份。所述填充腔1填充有包括以下重量份成份组成的物质：石蜡50～60份、茂金属线型低密度聚乙烯15～25份、石墨5～10份、硅藻土6～8份、氧化锌5～8份、阻燃剂1～2份。所述填充物10包括高密度聚乙烯50～60份、硅烷偶联剂1～2份、阻燃剂5～8份、阻水剂6～10份。所述圆环形支撑体9及半环形支撑体12采用形状记忆合金制成。所述管道6内填充的剪切增稠液包括二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒两种物质与聚乙二醇混合而成。

在本发明中，所述阻燃层可以优选为以下重量份的成份组成：ABS树脂67份、云母13份、氢氧化铝12份、二氧化硅7份、防老剂4010NA1.5份、阻燃剂8份。

在本发明中，所述绝缘层2可以优选为以下重量份的成份：环氧树脂47份、陶土3.5份、高岭土2份、抗氧剂0.7份、二氧化硅5份、分散剂0.4份。

在本发明中，所述填充腔1填充的物质可以优选为以下重量份的成份组成：石蜡56份、茂金属线型低密度聚乙烯20份、石墨8份、硅藻土7份、氧化锌6份、阻燃剂1.5份。

在本发明中，所述填充物10可以优选为以下重量份的成份：高密度聚乙烯55份、硅烷偶联剂1.5份、阻燃剂6份、阻水剂8份。

在本发明中，所述管道6内填充的剪切增稠液包括二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒中的至少两种物质与聚乙二醇混合而成，其中二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒的直径控制在200～400nm，最优选的方案为300～350nm；作为最有选的方案，本发明中二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒按照固体重量与聚乙二醇液体重量1:1.5的关系进行混合均匀制备成剪切增稠液。

在本发明中所述的高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其中绝缘层2与填充腔1能够起到电缆接头通电后绝缘防护的作用，不会导致电缆接头在绝缘功能上的缺失。阻燃层3能够阻止电缆在外部或内部受到高温侵袭时良好的阻燃性能，能够短时间承受高温，以保证操作人员及时切断电源，不会在出现明火的情况下发生触电事故。加固层4与高强度聚乙烯层5能够对内部的结构在遭受外界或内部冲击时维持结构整体的稳定性，不会使得外壳材料出现破损。

进一步地讲，本发明中所述的高强度聚乙烯层5包括在层结构内设置的管道6，管道6内填充有剪切增稠液。剪切增稠液具有在遭受外界冲击时，能够减少冲击力的作用，且在正常情况下保持液体状态。所述管道6采用高强度高韧性的材料制成，其能够与高强度聚乙烯层5保持结构融合上的一致性，增加高强度聚乙烯层5在遭受冲击时的强度，进一步保证壳体外层的牢固度。

在高强度聚乙烯层5中还有一层起到加固作用的结构，那就是采用凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成的缓冲层7，由于高危行业的特点，其在发生危险时，薄弱的电缆连接处必然在冲击作用下承受较大的外力，而缓冲层7能够在一定程度上减少这种外界的冲击力，保持高强度聚乙烯层5韧性上的需求，从而达到韧性与表面强度的一致。

在本发明中还有加固层4，加固层4能够使得高强度聚乙烯层5具有左右、上下的一定幅度的移动，从而在高强度聚乙烯层5承受冲击时进一步保证缓冲性能，这种移动的距离在2～3mm，足够保证较少一定比例的冲击。加固层4采用由形状记忆合金制成的中空的圆环形支撑体9、半环形支撑体12，能够发生一定形变后恢复原有形状，重复使用。

Claims (10)

1.一种用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述外壳材料从外到内包括高强度聚乙烯层(5)、加固层(4)、阻燃层(3)、绝缘层(2)、填充腔(1)，其中所述高强度聚乙烯层(5)包括均匀分布的管道(6)，所述管道(6)内填充有剪切增稠液。

2.根据权利要求1所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述高强度聚乙烯层(5)中在管道(6)的上方设有缓冲层(7)，所述缓冲层(7)包括凯夫拉纤维与高强度玻璃纤维编织后叠加而成。

3.根据权利要求2所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述加固层(4)包括上包覆层(8)、圆环形支撑体(9)、填充物(10)、下包覆层(11)及半环形支撑体(12)，其中所述圆环形支撑体(9)位于上包覆层(8)和下包覆层(11)之间，下包覆层(11)位于圆环形支撑体(9)及半环形支撑体(12)之间，在上包覆层(8)、圆环形支撑体(9)、下包覆层(11)及半环形支撑体(12)之间的空隙中填充有填充物(10)。

4.根据权利要求3所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述阻燃层(3)由以下重量份的成份组成：ABS树脂66～68份、云母12～14份、氢氧化铝11～14份、二氧化硅6～8份、防老剂4010NA1.2～1.8份、阻燃剂5～10份。

5.根据权利要求4所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑按照固体重量比为2:1的混合物。

6.根据权利要求5所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述绝缘层(2)包括以下重量份的成份：环氧树脂46～48份、陶土3～4份、高岭土1.5～2.5份、抗氧剂0.6～0.8份、二氧化硅4.5～5.5份、分散剂0.3～0.5份。

7.根据权利要求6所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述填充腔(1)填充有包括以下重量份成份组成的物质：石蜡50～60份、茂金属线型低密度聚乙烯15～25份、石墨5～10份、硅藻土6～8份、氧化锌5～8份、阻燃剂1～2份。

8.根据权利要求7所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述填充物(10)包括高密度聚乙烯50～60份、硅烷偶联剂1～2份、阻燃剂5～8份、阻水剂6～10份。

9.根据权利要求8所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述圆环形支撑体(9)及半环形支撑体(12)采用形状记忆合金制成。

10.根据权利要求9所述的用于高危行业的电缆防爆接头外壳材料，其特征在于：所述管道(6)内填充的剪切增稠液包括二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯-丙烯酸乙酯颗粒中的至少两种物质与聚乙二醇混合而成。