CN105280293B - 一种耐火耐老化机车电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火耐老化机车电缆，包括导体，在导体外包覆隔离层,在隔离层外包覆绝缘层，在绝缘层外包覆屏蔽层，在屏蔽层外包覆护套层，其中，护套层采用改性氯磺化聚乙烯制成，改性氯磺化聚乙烯的原料包括：氯丁橡胶，氯磺化聚乙烯，丙烯酸酯橡胶，氧化锌，氧化镁，脂肪酸，二硫化四甲基秋兰姆，炭黑，高岭土，微胶囊化红磷，碳纳米管，纳米二氧化硅，三层复合无机材料，苯基三甲氧基硅烷，聚乙烯蜡，环氧大豆油，硬脂酸，邻苯二甲酸二辛酯，癸二酸二辛酯，防老剂，亚磷酸酯。本发明耐火耐老化机车电缆，其具有优异的力学性能，耐火耐老化性能好。
Description
技术领域
本发明涉及机车电缆技术领域，尤其涉及一种耐火耐老化机车电缆。
背景技术
目前，机车车辆用电缆一般使用普通电力电缆，这种机车车辆电缆存在耐弯曲性差，不适用于机车车辆空间狭小、环境震动剧烈的场合。随着机车技术的发展，对电缆的铺设环境和使用性能要求越来越高，传统电缆力学性能、耐火及耐老化性不尽人意，不适于在狭小空间内安装铺设和使用。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种耐火耐老化机车电缆，其具有优异的力学性能，耐火耐老化性能好。
本发明提出的一种耐火耐老化机车电缆，包括导体，在导体外包覆隔离层,在隔离层外包覆绝缘层，在绝缘层外包覆屏蔽层，在屏蔽层外包覆护套层，其中，护套层采用改性氯磺化聚乙烯制成。
优选地，改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶15-30份，氯磺化聚乙烯20-40份，丙烯酸酯橡胶20-30份，氧化锌1-2份，氧化镁0.5-1.5份，脂肪酸1-3份，二硫化四甲基秋兰姆1-3份，炭黑45-55份，高岭土20-30份，微胶囊化红磷10-18份，碳纳米管20-30份，纳米二氧化硅20-30份，三层复合无机材料5-15份，苯基三甲氧基硅烷1-3份，聚乙烯蜡1.5-2.5份，环氧大豆油1-2.5份，硬脂酸1-2.5份，邻苯二甲酸二辛酯0.5-1.5份，癸二酸二辛酯0.5-1.2份，防老剂1-3份，亚磷酸酯1-3份。
优选地，三层复合无机材料采用如下工艺制备：将铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体包括氧气、氢气、氩气，升温，保温，通入乙炔气体，在氩气氛下降温至室温，粉碎，加入海泡石粉、纤维素、蒸馏水、硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
优选地，三层复合无机材料采用如下工艺制备：按重量份将30-50份铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体流速为20-35mL/min，混合气体按体积份包括1-4份氧气、1-3份氢气、1-2份氩气，以0.5-2℃/min的速度升温至450-480℃，保温5-8min，继续以1-1.8℃/min的速度升温至550-590℃，保温10-14min，继续升温至640-650℃，保温5-10min；通入乙炔气体，控制乙炔与混合气体中氢气的体积比为1:0.4-0.5，混合气体与乙炔气体的总流速为100ml/min，控制温度为620-650℃，保温2-5min，在氩气氛下以1-3℃/min的速度降温至室温，粉碎，加入3-8份海泡石粉、1-3份纤维素、18-25份蒸馏水、0.5-1.2份硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，炭化温度320-350℃，炭化时间为2-6h，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
优选地，炭黑、高岭土、微胶囊化红磷、碳纳米管、纳米二氧化硅及三层复合无机材料的重量比为48-52：24-28：12-15：24-27：26-28：10-13。
优选地，氧化锌、氧化镁、脂肪酸及二硫化四甲基秋兰姆的重量比为1.2-1.5：1-1.4：1.5-2.4：2-2.6。
优选地，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯及丙烯酸酯橡胶的重量比为20-26：30-35：24-27。
优选地，改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶20-26份，氯磺化聚乙烯30-35份，丙烯酸酯橡胶24-27份，氧化锌1.2-1.5份，氧化镁1-1.4份，脂肪酸1.5-2.4份，二硫化四甲基秋兰姆2-2.6份，炭黑48-52份，高岭土24-28份，微胶囊化红磷12-15份，碳纳米管24-27份，纳米二氧化硅26-28份，三层复合无机材料10-13份，苯基三甲氧基硅烷1.5-2.4份，聚乙烯蜡2-2.3份，环氧大豆油1.6-2.2份，硬脂酸1.5-2份，邻苯二甲酸二辛酯1-1.4份，癸二酸二辛酯0.8-1份，WSP防老剂1.5-2.2份，亚磷酸酯1.6-2.1份。
本发明中，采用氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯及丙烯酸酯橡胶协同作用，耐火及耐老化性能极好，氯丁橡胶与丙烯酸酯橡胶并用，并与防老剂、亚磷酸酯共同作用，制品耐老化性能好，同时提高制品的耐热性能、耐火及耐磨性；添加适量炭黑、高岭土、微胶囊化红磷、碳纳米管、纳米二氧化硅及三层复合无机材料，制品力学性能极为优异，耐热耐火性能极好，以氧化镁与氧化锌作为硫化剂，并与脂肪酸、二硫化四甲基秋兰姆配合作用，并添加适量的苯基三甲氧基硅烷，不仅可改善制品橡胶耐火性能，且制品电缆护套的硬度较高、压缩变形小、耐撕裂性能好，耐老化性能优异；而在在三层复合无机材料中，由于在疏松的氧化铝层表面有一层致密的无定形碳，不仅有效的阻止了内部的单质铝与空气中氧气以及水份的接触，在保证制品散热性能好的情况下，也具有优异的耐火、耐腐蚀性能，另外表层生成的微粒碳球，富含-OH、-C＝O、C-H等亲有机基团，并在表面嫁接海泡石表面，不仅可改善海泡石的亲和性，且与其他的物料的相容性极好，制品的力学性能、耐火及耐老化极为优异。
附图说明
图1为本发明提出的一种耐火耐老化机车电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种耐火耐老化机车电缆的结构示意图。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
参照图1，一种耐火耐老化机车电缆，包括导体1，在导体1外包覆隔离层2,在隔离层2外包覆绝缘层3，在绝缘层3外包覆屏蔽层4，在屏蔽层4外包覆护套层5，其中，护套层5采用改性氯磺化聚乙烯制成。
改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶15份，氯磺化聚乙烯40份，丙烯酸酯橡胶20份，氧化锌2份，氧化镁0.5份，脂肪酸3份，二硫化四甲基秋兰姆1份，炭黑55份，高岭土20份，微胶囊化红磷18份，碳纳米管20份，纳米二氧化硅30份，三层复合无机材料5份，苯基三甲氧基硅烷3份，聚乙烯蜡1.5份，环氧大豆油2.5份，硬脂酸1份，邻苯二甲酸二辛酯1.5份，癸二酸二辛酯0.5份，防老剂3份，亚磷酸酯1份。
实施例2
参照图1，一种耐火耐老化机车电缆，包括导体1，在导体1外包覆隔离层2,在隔离层2外包覆绝缘层3，在绝缘层3外包覆屏蔽层4，在屏蔽层4外包覆护套层5，其中，护套层5采用改性氯磺化聚乙烯制成。
改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶30份，氯磺化聚乙烯20份，丙烯酸酯橡胶30份，氧化锌1份，氧化镁1.5份，脂肪酸1份，二硫化四甲基秋兰姆3份，炭黑45份，高岭土30份，微胶囊化红磷10份，碳纳米管30份，纳米二氧化硅20份，三层复合无机材料15份，苯基三甲氧基硅烷1份，聚乙烯蜡2.5份，环氧大豆油1份，硬脂酸2.5份，邻苯二甲酸二辛酯0.5份，癸二酸二辛酯1.2份，防老剂1份，亚磷酸酯3份。
实施例3
参照图1，一种耐火耐老化机车电缆，包括导体1，在导体1外包覆隔离层2,在隔离层2外包覆绝缘层3，在绝缘层3外包覆屏蔽层4，在屏蔽层4外包覆护套层5，其中，护套层5采用改性氯磺化聚乙烯制成。
改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶20份，氯磺化聚乙烯35份，丙烯酸酯橡胶24份，氧化锌1.5份，氧化镁1份，脂肪酸2.4份，二硫化四甲基秋兰姆2份，炭黑52份，高岭土24份，微胶囊化红磷15份，碳纳米管24份，纳米二氧化硅28份，三层复合无机材料10份，苯基三甲氧基硅烷2.4份，聚乙烯蜡2份，环氧大豆油2.2份，硬脂酸1.5份，邻苯二甲酸二辛酯1.4份，癸二酸二辛酯0.8份，WSP防老剂2.2份，亚磷酸酯1.6份。
三层复合无机材料采用如下工艺制备：按重量份将50份铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体流速为20mL/min，混合气体按体积份包括4份氧气、1份氢气、2份氩气，以0.5℃/min的速度升温至480℃，保温5min，继续以1.8℃/min的速度升温至550℃，保温14min，继续升温至640℃，保温10min；通入乙炔气体，控制乙炔与混合气体中氢气的体积比为1:0.4，混合气体与乙炔气体的总流速为100ml/min，控制温度为650℃，保温2min，在氩气氛下以3℃/min的速度降温至室温，粉碎，加入3份海泡石粉、3份纤维素、18份蒸馏水、1.2份硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，炭化温度320℃，炭化时间为6h，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
实施例4
参照图1，一种耐火耐老化机车电缆，包括导体1，在导体1外包覆隔离层2,在隔离层2外包覆绝缘层3，在绝缘层3外包覆屏蔽层4，在屏蔽层4外包覆护套层5，其中，护套层5采用改性氯磺化聚乙烯制成。
改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶26份，氯磺化聚乙烯30份，丙烯酸酯橡胶27份，氧化锌1.2份，氧化镁1.4份，脂肪酸1.5份，二硫化四甲基秋兰姆2.6份，炭黑48份，高岭土28份，微胶囊化红磷12份，碳纳米管27份，纳米二氧化硅26份，三层复合无机材料13份，苯基三甲氧基硅烷1.5份，聚乙烯蜡2.3份，环氧大豆油1.6份，硬脂酸2份，邻苯二甲酸二辛酯1份，癸二酸二辛酯1份，WSP防老剂1.5份，亚磷酸酯2.1份。
三层复合无机材料采用如下工艺制备：按重量份将30份铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体流速为35mL/min，混合气体按体积份包括1份氧气、3份氢气、1份氩气，以2℃/min的速度升温至450℃，保温8min，继续以1℃/min的速度升温至590℃，保温10min，继续升温至650℃，保温5min；通入乙炔气体，控制乙炔与混合气体中氢气的体积比为1:0.5，混合气体与乙炔气体的总流速为100ml/min，控制温度为620℃，保温5min，在氩气氛下以1℃/min的速度降温至室温，粉碎，加入8份海泡石粉、1份纤维素、25份蒸馏水、0.5份硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，炭化温度350℃，炭化时间为2h，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
实施例5
参照图1，一种耐火耐老化机车电缆，包括导体1，在导体1外包覆隔离层2,在隔离层2外包覆绝缘层3，在绝缘层3外包覆屏蔽层4，在屏蔽层4外包覆护套层5，其中，护套层5采用改性氯磺化聚乙烯制成。
改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶23份，氯磺化聚乙烯32份，丙烯酸酯橡胶25份，氧化锌1.4份，氧化镁1.2份，脂肪酸2份，二硫化四甲基秋兰姆2.3份，炭黑50份，高岭土26份，微胶囊化红磷13份，碳纳米管26份，纳米二氧化硅27份，三层复合无机材料12份，苯基三甲氧基硅烷2份，聚乙烯蜡2.2份，环氧大豆油2份，硬脂酸1.8份，邻苯二甲酸二辛酯1.2份，癸二酸二辛酯0.9份，WSP防老剂2份，亚磷酸酯1.8份。
三层复合无机材料采用如下工艺制备：按重量份将40份铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体流速为30mL/min，混合气体按体积份包括2份氧气、2份氢气、1.5份氩气，以1.5℃/min的速度升温至460℃，保温6min，继续以1.4℃/min的速度升温至570℃，保温12min，继续升温至645℃，保温8min；通入乙炔气体，控制乙炔与混合气体中氢气的体积比为1:0.42，混合气体与乙炔气体的总流速为100ml/min，控制温度为640℃，保温3min，在氩气氛下以2℃/min的速度降温至室温，粉碎，加入5份海泡石粉、2份纤维素、20份蒸馏水、1份硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，炭化温度330℃，炭化时间为4h，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
本发明中，上述改性氯磺化聚乙烯采用一般橡胶的制备工艺制备，即原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验。
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 (5)
1.一种耐火耐老化机车电缆，其特征在于，包括导体(1)，在导体(1)外包覆隔离层(2),在隔离层(2)外包覆绝缘层(3)，在绝缘层(3)外包覆屏蔽层(4)，在屏蔽层(4)外包覆护套层(5)，其中，护套层(5)采用改性氯磺化聚乙烯制成；
其中，改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶15-30份，氯磺化聚乙烯20-40份，丙烯酸酯橡胶20-30份，氧化锌1-2份，氧化镁0.5-1.5份，脂肪酸1-3份，二硫化四甲基秋兰姆1-3份，炭黑45-55份，高岭土20-30份，微胶囊化红磷10-18份，碳纳米管20-30份，纳米二氧化硅20-30份，三层复合无机材料5-15份，苯基三甲氧基硅烷1-3份，聚乙烯蜡1.5-2.5份，环氧大豆油1-2.5份，硬脂酸1-2.5份，邻苯二甲酸二辛酯0.5-1.5份，癸二酸二辛酯0.5-1.2份，防老剂1-3份，亚磷酸酯1-3份；
所述三层复合无机材料采用如下工艺制备：按重量份将30-50份铝粉送入反应器中，通入混合气体，混合气体流速为20-35mL/min，混合气体按体积份包括1-4份氧气、1-3份氢气、1-2份氩气，以0.5-2℃/min的速度升温至450-480℃，保温5-8min，继续以1-1.8℃/min的速度升温至550-590℃，保温10-14min，继续升温至640-650℃，保温5-10min；通入乙炔气体，控制乙炔与混合气体中氢气的体积比为1:0.4-0.5，混合气体与乙炔气体的总流速为100ml/min，控制温度为620-650℃，保温2-5min，在氩气氛下以1-3℃/min的速度降温至室温，粉碎，加入3-8份海泡石粉、1-3份纤维素、18-25份蒸馏水、0.5-1.2份硫酸亚铁铵超声分散均匀，高温炭化，炭化温度320-350℃，炭化时间为2-6h，自然冷却至室温，洗涤至中性，得到三层复合无机材料。
2.根据权利要求1所述的耐火耐老化机车电缆，其特征在于，炭黑、高岭土、微胶囊化红磷、碳纳米管、纳米二氧化硅及三层复合无机材料的重量比为 48-52：24-28：12-15：24-27：26-28：10-13。
3.根据权利要求1所述的耐火耐老化机车电缆，其特征在于，氧化锌、氧化镁、脂肪酸及二硫化四甲基秋兰姆的重量比为1.2-1.5：1-1.4：1.5-2.4：2-2.6。
4.根据权利要求1所述的耐火耐老化机车电缆，其特征在于，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯及丙烯酸酯橡胶的重量比为20-26：30-35：24-27。
5.根据权利要求1所述的耐火耐老化机车电缆，其特征在于，改性氯磺化聚乙烯的原料按重量份包括：氯丁橡胶20-26份，氯磺化聚乙烯30-35份，丙烯酸酯橡胶24-27份，氧化锌1.2-1.5份，氧化镁1-1.4份，脂肪酸1.5-2.4份，二硫化四甲基秋兰姆2-2.6份，炭黑48-52份，高岭土24-28份，微胶囊化红磷12-15份，碳纳米管24-27份，纳米二氧化硅26-28份，三层复合无机材料10-13份，苯基三甲氧基硅烷1.5-2.4份，聚乙烯蜡2-2.3份，环氧大豆油1.6-2.2份，硬脂酸1.5-2份，邻苯二甲酸二辛酯1-1.4份，癸二酸二辛酯0.8-1份，防老剂1.5-2.2份，亚磷酸酯1.6-2.1份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |