CN105206325A - 耐热轻型本安计算机软电缆及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是导体采用多根镀锡铜丝绞合而成，在导体上挤包以硅橡胶为材质的绝缘层构成绝缘线芯，两根绝缘线芯构成对绞组，在对绞组的外表绕包铜塑复合带内屏蔽层且铜箔面向内，在内屏蔽层与对绞组之间设置内泄流线，由对绞组、内泄流线和内屏蔽层构成对绞单元；由多个对绞单元绞合构成缆芯；在缆芯的外表由内向外依次设置半导电带绕包层、外泄流线、镀锡铜丝编织层、铜箔绕包层和外护套层，由镀锡铜丝编织层和铜箔绕包层构成总屏蔽层；外护套层是以硅橡胶为材质的半导电材质挤包而成。本发明电缆具有优良的耐高温、防静电和柔软性能，以及具有优良的电气性能和弯曲性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气装备仪表电缆及其制造工艺，尤其涉及一种耐热轻型本安计算机软电缆及其制造工艺，属于电线电缆技术领域。
背景技术
从20世纪60年代开始，大型建设工程的自动化控制系统通常都采用了控制电缆和仪表电缆作为信号传输的线路。随着自动化控制和计算机网络技术的发展，该类电缆已被广泛地应用于各个领域。
电线电缆不但要满足电气传输性能的要求，还要满足不同领域、场合下特殊环境的要求。例如对耐热、耐低温、安全等特定要求。在石化、矿山、煤气工程等含有易爆危险的场所，通常对电缆提出了“防爆”的要求。由于电火花和热效应是引发易爆气体爆炸的主要根源，而从系统布线角度考虑，由于电缆是由许多分布电容、电感等分布元件所组成，使其相应地成为储能元件，因此在信号传输过程中不可避免地存储一定的能量。一旦系统出现故障，这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来，影响系统的安全性。因此，要求电缆具有低电容和低电感，电缆本身所带的电荷要少，不易产生电火花；其次，要求电缆具有良好的屏蔽性能，具有优良的抗外电磁场干扰及不产生对外的干扰。这就要求电缆具有“本质安全”特性，常也简称“本安”。
本质安全技术是一种低功率设计技术。针对电火花和热效应是引发易爆气体爆炸的主要根源，本质安全技术从限制能量入手，通过限制系统产生的电火花和热效应这两个可能的引爆源头来防爆。
在正常工作和故障状态下，当系统产生的电火花或热效应的能量不小于一定程度时，系统就不可能点燃易爆气体而产生爆炸，因此，本质安全技术是可靠、安全的防爆技术。本质安全技术能很好地适应于工业自动化仪表控制系统、集散控制系统及可编程控制器等系统。
在规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路，称为本质安全电路；应用于本质安全电路的电缆即为本质安全系统电缆。本质安全系统仪表电缆应具有低电容和低电感，并具有良好的屏蔽性能和抗干扰性能，防爆性能优于一般的普通型控制电缆和计算机电缆。
目前，国内外石油平台、炼油石油等电气工程中为了电气性能安全，各类动力、控制、通信电缆一般均采用隔离敷设，或者在电缆结构上增加屏蔽层，减少不同电缆之间的干扰。但是由于石油平台上可供电缆敷设的空间十分狭小，按照传统的敷设方式不但敷设麻烦，增加了相应的成本，同时不利于增加平台额定工作负载。为此我们设计研制了石油平台综合电缆，它集电力、通信、仪表三个单元于一体，相互间采用独立分相屏蔽隔离结构，防止电磁干扰，同时减少了电缆的占用空间，从而在保证性能的基础上最大限度地减轻电缆的重量。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种耐热轻型本安计算机软电缆及其制造工艺，使其具有优良的耐高温、防静电和柔软性能，以及具有优良的电气性能和弯曲性能，电缆结构轻巧，以期符合苛刻高温、防静电火花等环境下作为电气仪表连接线的要求。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的结构特点是：在所述电缆中，导体采用多根镀锡铜丝绞合而成，在所述导体上挤包以硅橡胶为材质的绝缘层构成绝缘线芯，两根绝缘线芯构成对绞组，在所述对绞组的外表绕包铜塑复合带内屏蔽层且铜箔面向内，在所述内屏蔽层与对绞组之间设置内泄流线，由对绞组、内泄流线和内屏蔽层构成对绞单元；由多个对绞单元绞合构成缆芯；在所述缆芯的外表由内向外依次设置半导电带绕包层、外泄流线、镀锡铜丝编织层、铜箔绕包层和外护套层，由所述镀锡铜丝编织层和铜箔绕包层构成总屏蔽层；所述外护套层是以硅橡胶为材质的半导电材质挤包而成。
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的特点也在于：所述绝缘层的硅橡胶材质按重量份的原料构成为：
甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：40份；
沉淀法白炭黑：10～15份；二苯基硅二醇：3～4份；
2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～1.5份；
氧化铁红：2.0～4.0份。
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的特点也在于：所述绝缘层的成型过程为：
步骤3.1：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合10～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料A1；
步骤3.2：将所述第一混料A1经开炼机混炼，再通过滤橡机滤除杂质后自然静置不少于20小时得第一滤橡混料B1；所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60目；
步骤3.3：将第一滤橡混料B1、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后自然静置4～6小时得到第一备用料C1；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤3.4：将所述第一备用料C1经挤橡机挤包在导体的外表形成绝缘层，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.4～0.8MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为15～35m/min。
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的特点也在于：所述外护套层的材质按重量份的原料构成为：
甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：5～10份；
导电炭黑：15～30份；羟基硅油：5～15份；
2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～2份；
三烯丙基氰脲酸酯：2.0～3.0份；钛白粉：3.0～4.0份。
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的特点也在于：所述外护套层的成型过程为：
步骤5.1：将所述甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合13～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料A2；
步骤5.2：将所述第二混料A2经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料B2，所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；所述第二混料A2在开炼机中混炼的过程中打6～7次三角包；
步骤5.3：将所述第二滤橡混料B2与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后静置不少于6小时得第二备用料C2；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤5.4：将所述第二备用料C2经挤橡机挤包成型为外护套层，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.6～1.0MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为10～25m/min。
本发明耐热轻型本安计算机软电缆的制造方法的特点是按如下步骤进行：
步骤a、将多根直径为0.18mm～0.30mm且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝采用层绞结构制成导体，绞合节径比为7～12；
步骤b、在所述导体的外层挤包硅橡胶材质构成绝缘线芯，所述硅橡胶绝缘层的厚度为0.8～0.9mm，绝缘层横截面厚度的偏心度不超过15％；挤包后利用在线过饱和蒸汽完成在线硫化工艺；
步骤c、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组，并与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线平行放置，内泄流线的截面积为0.3～0.75mm2；在对绞组和内泄流线的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层，搭盖率不低于15％，铜箔面向内并与内泄流线相接触，制成对绞单元；
步骤d、将多根所述对绞单元绞合构成缆芯，绞合节径比为12～18；
步骤e、在所述缆芯的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层，搭盖率不低于15％；在所述半导电带绕包层的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线，所述外泄流线的截面积为0.5～0.10mm2；在半导电带绕包层和外泄流线的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层，其中，镀锡铜丝的编织密度为80％～95％，铜箔搭盖率不低于15％；
步骤f、在所述铜箔绕包层的外表挤包形成外护套层，所述外护套层是以硅橡胶为材质的半导电材质；所述外护套层的挤包厚度为1.2～1.5mm、横截面厚度的偏心度不超过15％，且外径不小于成品最大外径的93％，在完成挤包后利用线过饱和蒸汽完成硫化工艺。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明耐热轻型本安计算机软电缆的绝缘采用了硅橡胶绝缘，提高了其耐热性能，同时该材质具有耐水蒸汽、阻燃、耐酸、碱化学试剂，具有优良的电气性能和机械性能，适于在苛刻的高温环境下作为电气仪表连接线的要求。
2、本发明中外护套层是以硅橡胶为材质的半导电材质挤包而成，不但增加了电缆的耐温品质，而且可以起到防止灰尘静电起电火花，从而提高了电缆的安全性能，大大提高了电缆的电气传输品质。
3、本发明中的电缆在结构上进行了优化，通过金属分屏蔽和总屏蔽，不但起到了电磁屏蔽的效果，而且防止了电缆上的静电聚集，同时电缆的外护套采用了绝缘电阻较低的材质，也是起到了防止电缆外层静电聚集而起电火花，从而使电缆的安全性大大有了保障。
4、本发明制造工艺有利于电缆制造成本的降低质量稳定性的控制，从而确保了电缆的质量品质，有利于电缆的市场推广。
附图说明
图1为本发明七对芯耐热轻型本安计算机软电缆结构示意图。
图中标号：1导体，2绝缘层，3对绞组，4内泄流线，5内屏蔽层，6对绞单元，7缆芯，8绕包层，9外泄流线，10编织层，11铜箔绕包层，12外护套层。
具体实施方式
参见图1，具体实施中耐热轻型本安计算机软电缆的结构形式是导体1采用多根镀锡铜丝绞合而成，且为正规层绞工艺，以确保电缆的弯曲性能，在导体1上挤包以硅橡胶为材质的绝缘层2构成绝缘线芯，两根绝缘线芯构成对绞组3，在对绞组3的外表绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5且铜箔面向内，在内屏蔽层5与对绞组3之间设置内泄流线4，由对绞组3、内泄流线4和内屏蔽层5构成对绞单元6；由多个对绞单元6绞合构成缆芯7；在缆芯7的外表由内向外依次设置半导电带绕包层8、外泄流线9、镀锡铜丝编织层10、铜箔绕包层11和外护套层12，由镀锡铜丝编织层10和铜箔绕包层11构成总屏蔽层，使感应电荷通过总屏蔽层得以释放；外护套层12是以硅橡胶为材质的半导电材质挤包而成。
具体实施中，绝缘层2的硅橡胶材质按重量份的原料构成为：甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：40份；沉淀法白炭黑：10～15份；二苯基硅二醇：3～4份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～1.5份；氧化铁红：2.0～4.0份。绝缘层2的成型过程为：
步骤1：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合10～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料A1；
步骤2：将所述第一混料A1经开炼机混炼，再通过滤橡机滤除杂质后自然静置不少于20小时得第一滤橡混料B1；所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60目；
步骤3：将第一滤橡混料B1、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后自然静置4～6小时得到第一备用料C1；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤4：将所述第一备用料C1经挤橡机挤包在导体的外表形成绝缘层，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.4～0.8MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为15～35m/min。
具体实施中，外护套层12的材质按重量份的原料构成为：甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：5～10份；导电炭黑：15～30份；羟基硅油：5～15份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～2份；三烯丙基氰脲酸酯：2.0～3.0份；钛白粉：3.0～4.0份。外护套层12的成型过程为：
步骤1：将所述甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合13～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料A2；
步骤2：将所述第二混料A2经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料B2，所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；所述第二混料A2在开炼机中混炼的过程中打6～7次三角包；
步骤3：将所述第二滤橡混料B2与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后静置不少于6小时得第二备用料C2；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤4：将所述第二备用料C2经挤橡机挤包成型为外护套层，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.6～1.0MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为10～25m/min。
具体实施中耐热轻型本安计算机软电缆的制造方法是按如下步骤进行：
步骤a、将多根直径为0.18mm～0.30mm且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝采用层绞结构制成导体1，绞合节径比为7～12。
步骤b、在所述导体1的外层挤包硅橡胶材质构成绝缘线芯，所述硅橡胶绝缘层的厚度为0.8～0.9mm，绝缘层横截面厚度的偏心度不超过15％；挤包后利用在线过饱和蒸汽完成在线硫化工艺。
步骤c、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组3，并与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线4平行放置，内泄流线4的截面积为0.3～0.75mm2；在对绞组3和内泄流线4的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5，搭盖率不低于15％，铜箔面向内并与内泄流线4相接触，制成对绞单元6。
步骤d、将多根所述对绞单元6绞合构成缆芯7，绞合节径比为12～18；
步骤e、在所述缆芯7的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层8，搭盖率不低于15％；在所述半导电带绕包层8的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线9，所述外泄流线9的截面积为0.5～0.10mm2；在半导电带绕包层8和外泄流线9的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层10，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层11，其中，镀锡铜丝的编织密度为80％～95％，铜箔搭盖率不低于15％。
步骤f、在所述铜箔绕包层11的外表挤包形成外护套层12，所述外护套层12是以硅橡胶为材质的半导电材质；所述外护套层12的挤包厚度为1.2～1.5mm、横截面厚度的偏心度不超过15％，且外径不小于成品最大外径的93％，在完成挤包后利用线过饱和蒸汽完成硫化工艺。
实施例1：
按如下过程制备形成绝缘层2：
步骤1.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为40份；沉淀法白炭黑为10份；二苯基硅二醇为3份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为0.5份；氧化铁红为3.0份。
步骤1.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在110℃的温度下搅拌混合12分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料；
步骤1.3：将第一混料经开炼机混炼，再通过滤橡机滤除杂质后自然静置不少于20小时得第一滤橡混料；滤橡机的机头设置有三层金属滤网，三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60目；
步骤1.4：将第一滤橡混料、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼9分钟后自然静置5小时得到第一备用料，即为绝缘层备用料；在开炼机中混炼的过程中打4次三角包出料；
步骤1.5：将第一备用料经挤橡机挤包在导体1的外表形成绝缘层2，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.4MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为15m/min。
按如下过程制备形成外护套层12：
步骤2.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为10份；导电炭黑为25份；羟基硅油为10份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为1.0份；三烯丙基氰脲酸酯为2.5份；钛白粉为3.5份。
步骤2.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在100℃的温度下搅拌混合15分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料；
步骤2.3：将第二混料经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料，滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；第二混料在开炼机中混炼的过程中打6次三角包；
步骤2.4：将第二滤橡混料与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼10分钟后静置不少于6小时得第二备用料，即为外护套层12的备用料；在开炼机中混炼的过程中打4次三角包出料；
步骤2.5：将第二备用料经挤橡机挤包成型为外护套层，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.6MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为10m/min。
按如下过程制备电缆：
步骤3.1、将19根单丝直径为0.18mm，且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝，按由内层至外层分别是1根、6根和12根的层绞结构绞合制成导体1，次外层节径比为7，外层节径比为10。
步骤3.2、在导体1的外层挤包以硅橡胶为材质绝缘层2构成绝缘线芯，硅橡胶绝缘层的厚度为0.8mm，绝缘层横截面厚度的偏心度不超过15％；挤包后利用在线过饱和蒸汽完成在线硫化工艺。
步骤3.3、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组3，对绞组的绞合节径比为9，纹合方向向左，相邻对绞组绞合的节径比不相同。各对绞组3与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线4平行放置，内泄流线4的截面积为0.5mm2；在对绞组3和内泄流线4的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5，搭盖率不低于15％，铜箔面向内并与内泄流线4相接触，制成对绞单元6。
步骤3.4、将四个对绞单元6绞合构成缆芯7，缆芯7的绞合节径比为12。
步骤3.5、在缆芯7的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层8，搭盖率不低于15％；在半导电带绕包层8的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线9，外泄流线9的截面积为0.7mm2；在半导电带绕包层8和外泄流线9的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层10，编织密度为80％，编织角为40°～50°，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层11，铜箔搭盖率不低于15％。
步骤3.6、在铜箔绕包层11的外表挤包形成外护套层12，外护套层12是以硅橡胶为材质的半导电材质；外护套层12的挤包厚度为1.2mm、横截面厚度的偏心度不超过15％，且外径不小于成品最大外径的93％，在完成挤包后利用线过饱和蒸汽完成硫化工艺。
实施例2：
按如下过程制备形成绝缘层2：
步骤1.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为40份；沉淀法白炭黑为12份；二苯基硅二醇为3.5份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为0.9份；氧化铁红为3.5份。
步骤1.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在100℃的温度下搅拌混合15分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料；
步骤1.3：与实施例1中步骤1.3相同；
步骤1.4：将第一滤橡混料、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼10分钟后自然静置4小时得到第一备用料；即为绝缘层备用料；在开炼机中混炼的过程中打4次三角包出料。
步骤1.5：将第一备用料经挤橡机挤包在导体1的外表形成绝缘层2，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.6MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为20m/min。
按如下过程制备形成外护套层12：
步骤2.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为8份；导电炭黑为15份；羟基硅油为8份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为0.5份；三烯丙基氰脲酸酯为2.0份；钛白粉为3.0份。
步骤2.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在110℃的温度下搅拌混合14分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料；
步骤2.3：同实施例中步骤2.3；
步骤2.4：将第二滤橡混料与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉共同置于开炼机中混炼9分钟后静置不少于6小时得第二备用料，即为外护套层12的备用料；在开炼机中混炼的过程中打5次三角包出料；
步骤2.5：将第二备用料经挤橡机挤包成型为外护套层，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.7MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为15m/min。
按如下过程制备电缆：
步骤3.1、将19根单丝直径为0.22mm，且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝，按由内层至外层分别是1根、6根和12根的层绞结构绞合制成导体1，次外层节径比为8，外层节径比为11。
步骤3.2、同实施例1中步骤3.2。
步骤3.3、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组3，对绞组的绞合节径比为9，纹合方向向左，相邻对绞组绞合的节径比不相同。各对绞组3与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线4平行放置，内泄流线4的截面积为0.5mm2；在对绞组3和内泄流线4的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5，搭盖率为15％，铜箔面向内并与内泄流线4相接触，制成对绞单元6。
步骤3.4、将七根对绞单元6绞合构成缆芯7，缆芯7的绞合节径比为13，最外层绞合方向为右。
步骤3.5、在缆芯7的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层8，搭盖率不低于15％；在半导电带绕包层8的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线9，外泄流线9的截面积为0.7mm2；在半导电带绕包层8和外泄流线9的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层10，编织密度为85％，编织角为40°～50°，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层11，铜箔搭盖率不低于15％。
实施例3：
按如下过程制备形成绝缘层2：
步骤1.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为40份；沉淀法白炭黑为13份；二苯基硅二醇为3.8份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为1.2份；氧化铁红为2.0份。
步骤1.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在120℃的温度下搅拌混合11分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料；
步骤1.3：同实施例中步骤1.3。
步骤1.4：将第一滤橡混料、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼11分钟后自然静置5小时得到第一备用料，即为绝缘层备用料；在开炼机中混炼的过程中打5次三角包出料；
步骤1.5：将第一备用料经挤橡机挤包在导体1的外表形成绝缘层2，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.7MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为28m/min。
按如下过程制备形成外护套层12：
步骤2.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为5份；导电炭黑为30份；羟基硅油为15份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为2.0份；三烯丙基氰脲酸酯为3.0份；钛白粉为4.0份。
步骤2.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在120℃的温度下搅拌混合14分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料；
步骤2.3：将第二混料经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料，滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；第二混料在开炼机中混炼的过程中打7次三角包。
步骤2.4：将第二滤橡混料与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼11分钟后静置不少于6小时得第二备用料，即为外护套层12的备用料；在开炼机中混炼的过程中打5次三角包出料；
步骤2.5：将第二备用料经挤橡机挤包成型为外护套层，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.8MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为20m/min。
按如下过程制备电缆：
步骤3.1、将19根单丝直径为0.26mm，且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝，按由内层至外层分别是1根、6根和12根的层绞结构绞合制成导体1，次外层节径比为9，外层节径比为12。
步骤3.2、同实施例1中步骤3.2。
步骤3.3、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组3，对绞组的绞合节径比为9，纹合方向向左，相邻对绞组绞合的节径比不相同。各对绞组3与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线4平行放置，内泄流线4的截面积为0.5mm2；在对绞组3和内泄流线4的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5，搭盖率为15％，铜箔面向内并与内泄流线4相接触，制成对绞单元6。
步骤3.4、将五个对绞单元6绞合构成缆芯7，缆芯7的绞合节径比为15。
步骤3.5、在缆芯7的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层8，搭盖率不低于15％；在半导电带绕包层8的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线9，外泄流线9的截面积为0.7mm2；在半导电带绕包层8和外泄流线9的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层10，编织密度为95％，编织角为40°～50°，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层11，铜箔搭盖率不低于15％。
实施例4：
按如下过程制备形成绝缘层2：
步骤1.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为40份；沉淀法白炭黑为15份；二苯基硅二醇为4份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为1.5份；氧化铁红为4.0份。
步骤1.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在130℃的温度下搅拌混合10分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料；
步骤1.3：同实施例1中的步骤1.3。
步骤1.4：将第一滤橡混料、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼12分钟后自然静置6小时得到第一备用料，即为绝缘层备用料；在开炼机中混炼的过程中打5次三角包出料；
步骤1.5：将第一备用料经挤橡机挤包在导体1的外表形成绝缘层2，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.8MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为35m/min。
按如下过程制备形成外护套层12：
步骤2.1：按重量份取：甲基乙烯基硅橡胶110-2为100份；气相法白炭黑为7份；导电炭黑为20份；羟基硅油为5份；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷为1.5份；三烯丙基氰脲酸酯为2.6份；钛白粉为3.3份。
步骤2.2：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在130℃的温度下搅拌混合13分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料；
步骤2.3：将第二混料经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料，滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；第二混料在开炼机中混炼的过程中打7次三角包；
步骤2.4：将第二滤橡混料与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼12分钟后静置不少于6小时得第二备用料，即为外护套层12的备用料；在开炼机中混炼的过程中打4次三角包出料；
步骤2.5：将第二备用料经挤橡机挤包成型为外护套层，挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为1.0MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为25m/min。
按如下过程制备电缆：
步骤3.1、将19根单丝直径为0.30mm，且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝，按由内层至外层分别是1根、6根和12根的层绞结构绞合制成导体1，次外层节径比为8，外层节径比为10。
步骤3.2、同实施例1中步骤3.2。
步骤3.3、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组3，对绞组的绞合节径比为9，纹合方向向左，相邻对绞组绞合的节径比不相同。各对绞组3与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线4平行放置，内泄流线4的截面积为0.5mm2；在对绞组3和内泄流线4的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层5，搭盖率为15％，铜箔面向内并与内泄流线4相接触，制成对绞单元6。
步骤3.4、将三个对绞单元6绞合构成缆芯7，缆芯7的绞合节径比为15。
步骤3.5、在缆芯7的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层8，搭盖率不低于15％；在半导电带绕包层8的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线9，外泄流线9的截面积为0.7mm2；在半导电带绕包层8和外泄流线9的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层10，编织密度为85％，编织角为40°～50°，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层11，铜箔搭盖率不低于15％。
步骤3.6、在铜箔绕包层11的外表挤包形成外护套层12，外护套层12是以硅橡胶为材质的半导电材质；外护套层12的挤包厚度为1.2mm、横截面厚度的偏心度不超过15％，且外径不小于成品最大外径的93％，在完成挤包后利用线过饱和蒸汽完成硫化工艺。
在实施例1至实施例4中，甲基乙烯基硅橡胶选用东爵有机硅(南京)有限公司或浙江合盛硅业有限公司产品，分子量50～80万，乙烯基其按质量分数的含量为0.09％～0.12％；气相法白炭黑选用德国德固赛R972或德国瓦克气相二氧化硅HDKN20产品；沉淀法白炭黑选用山东省寿光市昌泰微纳化工厂或统麒化工(上海)有限公司产品；
二苯基硅二醇选用苏州越骏皇化工有限公司或郑州阿尔法化工有限公司产品；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷选用上海基免生物科技有限公司或浏阳市有机化工有限公司产品；氧化铁红选用文安县永盛化工厂或石家庄栾城德信化工有限公司产品；导电炭黑选用天津亿博瑞化工有限公司或天津星龙泰化工有限公司产品；羟基硅油选用武汉新宇化工有限公司或湖北兴银河化工有限公司产品；三烯丙基氰脲酸酯选用东营市科信化工有限公司或南京手牵手化工科技有限责任公司产品。
本发明所用原料，除以上厂家外，均可以选用市场上其它符合要求的同类产品。
制成的电缆的耐热性能如下表1所示。
试验条件：处理温度250±1℃，持续时间15min，机械应力20N/cm2。
表1电缆绝缘和护套层耐热性能
本发明电缆结构及性能指标如表2所示。
表2本发明技术性能指标
通过上表可知，本发明的电缆耐热性高，抗干扰性强，具有良好的电气性能，能很好传递仪表信号。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是：在所述电缆中，导体(1)采用多根镀锡铜丝绞合而成，在所述导体(1)上挤包以硅橡胶为材质的绝缘层(2)构成绝缘线芯，两根绝缘线芯构成对绞组(3)，在所述对绞组(3)的外表绕包铜塑复合带内屏蔽层(5)且铜箔面向内，在所述内屏蔽层(5)与对绞组(3)之间设置内泄流线(4)，由对绞组(3)、内泄流线(4)和内屏蔽层(5)构成对绞单元(6)；由多个对绞单元(6)绞合构成缆芯(7)；在所述缆芯(7)的外表由内向外依次设置半导电带绕包层(8)、外泄流线(9)、镀锡铜丝编织层(10)、铜箔绕包层(11)和外护套层(12)，由所述镀锡铜丝编织层(10)和铜箔绕包层(11)构成总屏蔽层；所述外护套层(12)是以硅橡胶为材质的半导电材质挤包而成。
2.根据权利要求1所述的耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是：所述绝缘层(2)的硅橡胶材质按重量份的原料构成为：
甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：40份；
沉淀法白炭黑：10～15份；二苯基硅二醇：3～4份；
2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～1.5份；
氧化铁红：2.0～4.0份。
3.根据权利要求2所述的耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是：所述绝缘层(2)的成型过程为：
步骤3.1：将甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑共同置于密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合10～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第一混料A1；
步骤3.2：将所述第一混料A1经开炼机混炼，再通过滤橡机滤除杂质后自然静置不少于20小时得第一滤橡混料B1；所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60目；
步骤3.3：将第一滤橡混料B1、二苯基硅二醇、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷以及氧化铁红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后自然静置4～6小时得到第一备用料C1；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤3.4：将所述第一备用料C1经挤橡机挤包在导体(1)的外表形成绝缘层(2)，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为45±5℃，机头温度为55±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.4～0.8MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为15～35m/min。
4.根据权利要求1所述的耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是：所述外护套层(12)的材质按重量份的原料构成为：
甲基乙烯基硅橡胶110-2：100份；气相法白炭黑：5～10份；
导电炭黑：15～30份；羟基硅油：5～15份；
2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷：0.5～2份；
三烯丙基氰脲酸酯：2.0～3.0份；钛白粉：3.0～4.0份。
5.根据权利要求4所述耐热轻型本安计算机软电缆，其特征是，所述外护套层(12)的成型过程为：
步骤5.1：将所述甲基乙烯基硅橡胶110-2、气相法白炭黑和导电炭黑共同倒入密炼机中，在100～130℃的温度下搅拌混合13～15分钟，停止搅拌后自然冷却得第二混料A2；
步骤5.2：将所述第二混料A2经开炼机混炼均匀，再经滤橡机进行滤橡后自然静置不小于20小时，得第二滤橡混料B2，所述滤橡机的机头设置有三层金属滤网，所述三层金属滤网的滤网规格由内向外依次为20目、40目和60；所述第二混料A2在开炼机中混炼的过程中打6～7次三角包；
步骤5.3：将所述第二滤橡混料B2与羟基硅油、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、三烯丙基氰脲酸酯以及钛白粉红共同置于开炼机中混炼9～12分钟后静置不少于6小时得第二备用料C2；在所述开炼机中混炼的过程中打4～5次三角包出料；
步骤5.4：将所述第二备用料C2经挤橡机挤包成型为外护套层，所述挤橡机自进料口至机头均匀分段为一区、二区和机头，设置一区温度为40±5℃，二区温度为50±5℃，机头温度为60±5℃；对于挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.6～1.0MPa的过饱和蒸汽进行在线硫化，出线速度为10～25m/min。
6.耐热轻型本安计算机软电缆的制造方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤a、将多根直径为0.18mm～0.30mm且单丝断裂伸长率为20％～25％的镀锡铜丝采用层绞结构制成导体(1)，绞合节径比为7～12；
步骤b、在所述导体(1)的外层挤包硅橡胶材质构成绝缘线芯，所述硅橡胶绝缘层的厚度为0.8～0.9mm，绝缘层横截面厚度的偏心度不超过15％；挤包后利用在线过饱和蒸汽完成在线硫化工艺；
步骤c、将两根绝缘线芯绞合构成对绞组(3)，并与由镀锡细铜丝绞合成的内泄流线(4)平行放置，内泄流线(4)的截面积为0.3～0.75mm2；在对绞组(3)和内泄流线(4)的外周搭盖绕包铜塑复合带形成内屏蔽层(5)，搭盖率不低于15％，铜箔面向内并与内泄流线(4)相接触，制成对绞单元(6)；
步骤d、将多根所述对绞单元(6)绞合构成缆芯(7)，绞合节径比为12～18；
步骤e、在所述缆芯(7)的外表面搭盖绕包一层半导电带形成半导电带绕包层(8)，搭盖率不低于15％；在所述半导电带绕包层(8)的外表与缆芯平行放置由镀锡铜丝绞合而成的外泄流线(9)，所述外泄流线(9)的截面积为0.5～0.10mm2；在半导电带绕包层(8)和外泄流线(9)的外周以直径为0.15mm的镀锡铜丝编织形成镀锡铜丝编织屏蔽层(10)，再搭盖绕包铜箔形成铜箔绕包层(11)，其中，镀锡铜丝的编织密度为80％～95％，铜箔搭盖率不低于15％；
步骤f、在所述铜箔绕包层(11)的外表挤包形成外护套层(12)，所述外护套层(12)是以硅橡胶为材质的半导电材质；所述外护套层(12)的挤包厚度为1.2～1.5mm、横截面厚度的偏心度不超过15％，且外径不小于成品最大外径的93％，在完成挤包后利用线过饱和蒸汽完成硫化工艺。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151230 |