CN105304235A - 一种陶瓷硅胶套管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种陶瓷硅胶套管及其制备方法，所述陶瓷硅胶套管包括一中空的管体，所述管体的外表面涂覆有一层陶瓷硅胶；所述管体由单丝或单丝加纤维丝编织而成；所述单丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成；所述纤维丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成。陶瓷硅胶材料具有被火燃烧后反应形成硬性陶瓷管状的特性，但在常温下呈现原始的柔软状态，加上由单丝/纤维编织结构的材料作为骨架支撑，所以所述陶瓷硅胶套管具有常态时柔软耐弯折，受火时变硬性能。所述陶瓷硅胶套管被火燃烧后会形成陶瓷管状，能够保护正在遭受火灾影响的电线线缆不产生短路，防止火灾对内保护电线的损害程度，同时可以隔绝外部热量。

Description

一种陶瓷硅胶套管及其制备方法

技术领域

本发明涉及套管技术领域，尤其涉及一种陶瓷硅胶套管及其制备方法。

背景技术

硅胶是一种新型的高分子弹性材料，有极好的耐高温(250-300℃)和耐低温(-40-60℃)性能，有良好的生理稳定性，而且能够经受反复多次苛刻和消毒条件，具有极佳的回弹性和永久变形小(200℃48小时不大于50％)，击穿电压为(20-25KV/mm)，耐臭氧，耐紫外，耐辐射，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应等特点。使用特殊工艺将硅胶加工成管状，可以应用于很多行业，例如：医疗、家电、电子和汽车等行业。由于硅胶管比较软，抗拉性差，伸长率低，应用到新的行业，硅胶产品的缺点比较难以克服。比如，现在用于保护高温环境工作下的电线电缆，现有的套管存在耐高温性能差，耐腐蚀性能差，防火性能差，以及抗拉性能差的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷硅胶套管及其制备方法，所述陶瓷硅胶套管具有耐高温耐腐蚀柔软的优点，使用时可直接套在电线电缆上，有效地实现对高温环境工作下的电线电缆的保护，旨在解决现有的套管存在耐高温性能差，耐腐蚀性能差，防火性能差，以及抗拉性能差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种陶瓷硅胶套管，其中，包括一中空的管体，所述管体的外表面涂覆有一层陶瓷硅胶；所述管体由单丝或单丝加纤维丝编织而成；所述单丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成；所述纤维丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，用于制备单丝的耐高温的工程塑料为聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的至少一种。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，用于制备单丝的金属材料为铜丝、铝丝、镀镍铜丝、镀锡铜丝、不锈钢丝、铁丝中的至少一种。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，用于制备纤维丝的耐高温的工程塑料为涤纶、锦纶、NOMEX、凯夫拉、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，用于制备纤维丝的金属材料为铜箔丝、镀锡铜箔丝，不锈钢纤维中的至少一种。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，单丝的直径范围为0.25mm-0.38mm，纤维丝的D数为600D或900D，陶瓷硅胶的涂层厚度为0.5-1mm。

所述的陶瓷硅胶套管，其中，所述管体为圆管结构，或编织成片状结构后再卷曲定型至圆管状。

一种如上所述的陶瓷硅胶套管的制备方法，其中，包括以下步骤：

将单丝或单丝加纤维丝编织呈圆管结构；

采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到圆管上；

采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。

另一种陶瓷硅胶套管的制备方法，其中，包括以下步骤：

将单丝或单丝加纤维丝编织呈片状结构；

采用加热定型后冷却的方式将片状结构卷曲定型至卷圆管状；

采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到卷圆管上；

采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。

有益效果：本发明提供一种陶瓷硅胶套管及其制备方法，所述陶瓷硅胶套管包括一中空的管体，所述管体的外表面涂覆有一层陶瓷硅胶；所述管体由单丝或单丝加纤维丝编织而成。陶瓷硅胶经高温硫化定型后呈现柔软的状态，在内部增加支撑骨架，可以防止陶瓷硅胶过于柔软，这样安装就不会受到限制。这种结构就利用了陶瓷硅胶的特种性能增加编织而成的骨架，即有柔软的特质，又有陶瓷硅胶的特种性能。所述陶瓷硅胶套管中产生变化的主体材料由陶瓷硅胶制成。因为陶瓷硅胶材料具有被火燃烧后能够产生反应形成硬性陶瓷管状的特性，但在常温下呈现原始的柔软状态，加上由单丝/纤维编织结构的材料作为骨架支撑，所以由其制成的套管具有常态时柔软耐弯折，受火时变硬性能。使用陶瓷硅胶作为包覆层，可以起到耐高温老化的性能，所述陶瓷硅胶套管被火燃烧后会形成陶瓷管状，能够保护正在遭受火灾影响的电线线缆不产生短路，防止火灾对内保护电线的损害程度，同时可以隔绝外部热量。另外，由于陶瓷硅胶有特种性能，制成的套管套在电线上，当电线短路起火时，可以防止内部电线所起火焰引燃附近的物体，还可以防止对现场人员造成触电伤害，所以所述陶瓷硅胶套管是一款适用于人员集中的区域的通电电线电缆的保护套管。内部支撑骨架若选用金属纤维材质编织，还可以具有电磁屏蔽的功能，将套管的应用延伸到信号线上。

附图说明

图1为本发明陶瓷硅胶套管的结构示意图。

图2为本发明陶瓷硅胶套管的截面结构示意图。

图3为本发明陶瓷硅胶套管另一种结构中管体的截面结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种陶瓷硅胶套管及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种陶瓷硅胶套管，包括一中空的管体，所述管体的外表面涂覆有一层陶瓷硅胶；所述管体由单丝或单丝加纤维丝编织而成。优选地，所述管体采用单丝加纤维丝编织，因为编制效果会比仅单丝编织的效果好，主要表现是比较密，手感柔软。其中，在本技术方案中，所述单丝是指单根，直径相对来说比较粗的丝；纤维丝是指多根丝放在一起，也叫复丝，纤维丝的单根丝与单丝直径相对来说比较细，由多根单纤维组成的复丝比同样纤度的单丝柔软。

优选地，为了达到最好的效果，单丝的直径范围可以为0.25mm-0.38mm，纤维丝的D数为600D或900D，陶瓷硅胶的涂层厚度为0.5-1mm。

其中，所述陶瓷硅胶可以提供耐高温的性能和防火性能，所述陶瓷硅胶在正常环境下和普通硅胶同样柔软，具有耐高温、柔软、阻燃的功能，但在遇到紧急情况发生火灾时，遇到高温之后，会形成结壳变成陶瓷状。这样，在常态环境使用时，可以直接套在电线电缆上，安装方便；在遇到火灾时，能够保护正在遭受火灾影响的电线线缆不产生短路，还可以防止通电中的电线电缆对现场人员造成触电伤害。所述陶瓷硅胶可以为固体陶瓷硅胶、液体陶瓷硅胶中的至少一种。现有技术中陶瓷硅胶有两种，一种常态时固体状，一种常态是液状，经过烘干干燥之后可以变成固态。

所述单丝或纤维丝，可以采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成。即所述管体可以使用耐高温的工程塑料制成的单丝，或耐高温的工程塑料制成的单丝加纤维丝编织而成；也可以为用金属材料制成的单丝，或金属材料制成的单丝加纤维丝编织而成；也可以为用塑胶材料制成的单丝和用金属材料制成的纤维丝混合编织而成；也可以用金属材料制成的单丝和用塑胶材料制成的纤维丝混合编织而成。其中，用于制备单丝的耐高温的工程塑料可以为聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的至少一种。用于制备纤维丝的耐高温的工程塑料可以为涤纶、锦纶、NOMEX(诺梅克斯，间位芳纶)、凯夫拉、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。用于制备单丝的金属材料可以为铜丝、铝丝、镀镍铜丝、镀锡铜丝、不锈钢丝、铁丝中的至少一种。用于制备纤维丝的金属材料可以为铜箔丝、镀锡铜箔丝，不锈钢纤维中的至少一种。

所述中空的管体可以直接编织成圆管结构，如图1和图2所示，当管体编织成圆管结构，在使用时，从电线电缆的一端套在其上。所述中空的管体也可以编织成片状结构后再卷曲定型至圆管状，如图3所示。当所述管体为第二种情况时，管体具有开口，并且由于陶瓷硅胶套管在正常环境下和普通硅胶同样柔软，因此，管体可被展开。当线束的端子直径远远大于线束的直径时，无需拆下端子，可以直接展开管体，轻松将线束包裹住，节省了大量的时间及人工。

综上，本发明所提供的陶瓷硅胶套管，是一种耐高温耐腐蚀柔软型保护套管，由耐高温的陶瓷硅胶材料、以及耐高温的工程塑料或金属材料制成的单丝或纤维丝制造而成，具有很好的耐高温性能，不仅可防止管体长期受热进而老化，并且保护效果好，即使管体被点燃，其会变成硬的陶瓷状，可以在被保护的电线电缆表面形成硬性保护层，防止火焰扩散。因此，应用本发明的陶瓷硅胶套管包裹线束，可对电线电缆，特别是设备用高压电线起到很好的保护作用，当火灾发生时，可以隔绝火源，可以防止火灾扩散。

本发明中还提供所述陶瓷硅胶套管的制备方法，由于中空的管体分为两种，根据其结构，所述制备方法也分为两种。其中一种陶瓷硅胶套管的制备方法，包括以下步骤：

a、采用挤出机将工程塑胶材料融化，挤出单丝；金属丝可以为外购品；如果需要制备纤维丝，则将取多根细度较小的单丝整合成纤维丝；

b、采用高速编织机将单丝或单丝加纤维丝编织呈圆管结构；

c、采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到圆管上；

d、采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。

上述制备方法是将管体直接编织成圆管结构。

另外一种陶瓷硅胶套管的制备方法，包括以下步骤：

a、采用挤出机将塑胶材料融化，挤出单丝；金属丝可以为外购品；如果需要制备纤维丝，则将取多根细度较小的单丝整合成纤维丝；

b、采用高速编织机将单丝或单丝加纤维丝编织呈片状结构；

c、采用加热定型后冷却的方式将片状结构变成卷圆管状；

d、采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到卷圆管上；

e、采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。

第二种制备方法与第一种制备方法的区别在于，将单丝或单丝和纤维丝进行先编成一种片状结构，再使用一种卷圆设备，将片状卷成卷圆状。采用此种方法制备出来的陶瓷硅胶套管，除了具备第一种方法制备得到的陶瓷硅胶套管的优点以外，还具有管体可以展开的特点，当线束的端子直径远远大于线束的直径时，无需拆下端子，可以直接展开管体，轻松将线束包裹住，节省了大量的时间及人工。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种陶瓷硅胶套管，其特征在于，包括一中空的管体，所述管体的外表面涂覆有一层陶瓷硅胶；所述管体由单丝或单丝加纤维丝编织而成；所述单丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成；所述纤维丝采用耐高温的工程塑料或者金属材料制成。

2.根据权利要求1所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，用于制备单丝的耐高温的工程塑料为聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，用于制备单丝的金属材料为铜丝、铝丝、镀镍铜丝、镀锡铜丝、不锈钢丝、铁丝中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，用于制备纤维丝的耐高温的工程塑料为涤纶、锦纶、NOMEX、凯夫拉、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。

5.根据权利要求2或3所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，用于制备纤维丝的金属材料为铜箔丝、镀锡铜箔丝，不锈钢纤维中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，单丝的直径范围为0.25mm-0.38mm，纤维丝的D数为600D或900D，陶瓷硅胶的涂层厚度为0.5-1mm。

7.根据权利要求1所述的陶瓷硅胶套管，其特征在于，所述管体为圆管结构，或编织成片状结构后再卷曲定型至圆管状。

8.一种如权利要求1～6任一所述的陶瓷硅胶套管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将单丝或单丝加纤维丝编织呈圆管结构；

采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到圆管上；

采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。

9.一种如权利要求1～6任一所述的陶瓷硅胶套管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将单丝或单丝加纤维丝编织呈片状结构；

采用加热定型后冷却的方式将片状结构卷曲定型至卷圆管状；

采用涂覆设备将陶瓷硅胶涂覆到卷圆管上；

采用高温炉将陶瓷硅胶硫化定型。