CN105860211A - 一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆 - Google Patents

一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成，所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料包括：茂金属聚乙烯、三元乙丙橡胶、聚丙烯、玻璃纤维、微晶纤维素、盐泥、多孔石英粉、改性脲醛树脂、正硅酸甲酯、亚磷酸酯、歧化松香、磷酸三苯酯、脱模剂、润滑剂、抗老剂、稳定剂。本发明热稳定性好，力学性能优异。

Description

一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆
技术领域
本发明涉及铁路机车车辆用多芯电缆技术领域，尤其涉及一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆。
背景技术
随着我国铁路运输业的发展，以前主要向欧洲国家进口铁路机车车辆用多芯电缆，现在逐渐转型为在国内采购该类电缆，降低成本，扩大内需，针对现代铁路机车车辆空间狭小，运行时温差较大，且对弯曲性、拉伸轻度及断裂伸长率要求较高，为保证铁路机车车辆的的正常运行，保证机车行驶安全，如何制备一种热稳定性好，力学性能优异的铁路机车车辆用多芯电缆亟待解决。
发明内容
本发明提出了一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，热稳定性好，力学性能优异。
本发明提出的一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
优选地，辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯50-80份，三元乙丙橡胶2-10份，聚丙烯20-40份，玻璃纤维5-10份，微晶纤维素1-5份，盐泥5-10份，多孔石英粉5-10份，改性脲醛树脂5-15份，正硅酸甲酯0.5-1.5份，亚磷酸酯1-2份，歧化松香1-3份，磷酸三苯酯1-2份，脱模剂1-3份，润滑剂1-3份，抗老剂1-3份，稳定剂1-3份。
优选地，所述改性脲醛树脂采用如下工艺制备：按重量份将30-60份花生蛋白、80-120份水混合均匀，微波反应5-15min，微波功率350-420W，加入浓度为0.2-0.35mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH值为7.5-8.5，微波碱浸5-15min，微波功率500-560W，加入胰蛋白酶酶解15-30min，酶解温度为45-52℃，灭活，超滤，浓缩至含水量为15-28wt％，加入10-20份豌豆蛋白、10-20份脲醛树脂、1-3份氯化铵混合均匀，升高温度至75-85℃加入1-2份乙酸锌、2-6份顺丁烯二酸酐，加入100-140份去离子水搅拌均匀，冷却，得到改性脲醛树脂。
优选地，改性脲醛树脂、正硅酸甲酯的重量比为8-12：0.8-1.2。
优选地，多孔石英粉、玻璃纤维、微晶纤维素、盐泥、改性脲醛树脂的重量比为6-8：6-8：2-4：6-8：8-12。
优选地，磷酸三苯酯、亚磷酸酯的重量比为1.3-1.6：1.2-1.5。
优选地，茂金属聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶的重量比为60-68：30-35：3-6。
优选地，辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯60-68份，三元乙丙橡胶3-6份，聚丙烯30-35份，玻璃纤维6-8份，微晶纤维素2-4份，盐泥6-8份，多孔石英粉6-8份，改性脲醛树脂8-12份，正硅酸甲酯0.8-1.2份，亚磷酸酯1.2-1.5份，歧化松香2-2.6份，磷酸三苯酯1.3-1.6份，脱模剂1.3-1.6份，润滑剂2-2.8份，抗老剂1.5-2份，稳定剂1.5-2份。
本发明中，采用茂金属聚乙烯、聚丙烯与三元乙丙橡胶配合辐射交联后，高分子链之间相互缠绕交联，热稳定性能优异，力学性能好，磷酸三苯酯、与亚磷酸酯配合与茂金属聚乙烯、聚丙烯与三元乙丙橡胶的相溶性好，制品热稳定性能进一步增强；多孔石英粉、玻璃纤维、微晶纤维素、盐泥、改性脲醛树脂配合作用，比表面积大，相互分散性极好，在正硅酸甲酯作用下，与其余组分的相互作用力强，制品不仅力学性能优异，且热稳定性进一步增强，改性脲醛树脂中，花生蛋白依次讲过水浸、碱浸、酶解后，蛋白的肽链变短，空间结构发生变化，表面疏水基团水解，亲水基团暴露，溶解性能极好，与豌豆蛋白、脲醛树脂交联，制品胶合强度极高，热稳定极好，且经过处理后的脱脂花生蛋白粉及豌豆蛋白的氨基可与游离甲醛的羰基加成生成碳氮双键，不仅可降低制品甲醛的释放量，且制品胶合强度与韧性进一步增强，力学性能与热稳定性极高，改性脲醛树脂表面的亲水基团与加入的磷酸三苯酯、亚磷酸酯反应，其表面疏水基团的暴露，大豆蛋白分子的亚基间分子伸展，不仅韧性好，且进一步交联形成网络状结构，拉伸强度及断裂伸长率优异，另外改性脲醛树脂与茂金属聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶具有良好的相容性，可有效降低上述组分内聚力，提高相互间流动性，制品热稳定性与力学性能进一步增强。
具体实施方式
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
一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯80份，三元乙丙橡胶2份，聚丙烯40份，玻璃纤维5份，微晶纤维素5份，盐泥5份，多孔石英粉10份，改性脲醛树脂5份，正硅酸甲酯1.5份，亚磷酸酯1份，歧化松香3份，磷酸三苯酯1份，脱模剂3份，润滑剂1份，抗老剂3份，稳定剂1份。
实施例2
一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯50份，三元乙丙橡胶10份，聚丙烯20份，玻璃纤维10份，微晶纤维素1份，盐泥10份，多孔石英粉5份，改性脲醛树脂15份，正硅酸甲酯0.5份，亚磷酸酯2份，歧化松香1份，磷酸三苯酯2份，脱模剂1份，润滑剂3份，抗老剂1份，稳定剂3份。
实施例3
一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯68份，三元乙丙橡胶3份，聚丙烯35份，玻璃纤维6份，微晶纤维素4份，盐泥6份，多孔石英粉8份，改性脲醛树脂8份，正硅酸甲酯1.2份，亚磷酸酯1.2份，歧化松香2.6份，磷酸三苯酯1.3份，脱模剂1.6份，润滑剂2份，抗老剂2份，稳定剂1.5份。
所述改性脲醛树脂采用如下工艺制备：按重量份将60份花生蛋白、80份水混合均匀，微波反应15min，微波功率350W，加入浓度为0.35mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH值为7.5，微波碱浸15min，微波功率500W，加入胰蛋白酶酶解30min，酶解温度为45℃，灭活，超滤，浓缩至含水量为28wt％，加入10份豌豆蛋白、20份脲醛树脂、1份氯化铵混合均匀，升高温度至85℃加入1份乙酸锌、6份顺丁烯二酸酐，加入100份去离子水搅拌均匀，冷却，得到改性脲醛树脂。
实施例4
一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯60份，三元乙丙橡胶6份，聚丙烯30份，玻璃纤维8份，微晶纤维素2份，盐泥8份，多孔石英粉6份，改性脲醛树脂12份，正硅酸甲酯0.8份，亚磷酸酯1.5份，歧化松香2份，磷酸三苯酯1.6份，脱模剂1.3份，润滑剂2.8份，抗老剂1.5份，稳定剂2份。
所述改性脲醛树脂采用如下工艺制备：按重量份将30份花生蛋白、120份水混合均匀，微波反应5min，微波功率420W，加入浓度为0.2mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH值为8.5，微波碱浸5min，微波功率560W，加入胰蛋白酶酶解15min，酶解温度为52℃，灭活，超滤，浓缩至含水量为15wt％，加入20份豌豆蛋白、10份脲醛树脂、3份氯化铵混合均匀，升高温度至75℃加入2份乙酸锌、2份顺丁烯二酸酐，加入140份去离子水搅拌均匀，冷却，得到改性脲醛树脂。
实施例5
一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
所述辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯64份，三元乙丙橡胶5份，聚丙烯33份，玻璃纤维7份，微晶纤维素3份，盐泥7份，多孔石英粉7份，改性脲醛树脂10份，正硅酸甲酯0.95份，亚磷酸酯1.4份，歧化松香2.4份，磷酸三苯酯1.5份，脱模剂1.5份，润滑剂2.3份，抗老剂1.8份，稳定剂1.8份。
所述改性脲醛树脂采用如下工艺制备：按重量份将55份花生蛋白、105份水混合均匀，微波反应12min，微波功率380W，加入浓度为0.28mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH值为7.8，微波碱浸10min，微波功率530W，加入胰蛋白酶酶解24min，酶解温度为48℃，灭活，超滤，浓缩至含水量为22wt％，加入16份豌豆蛋白、16份脲醛树脂、1.6份氯化铵混合均匀，升高温度至78℃加入1.6份乙酸锌、4份顺丁烯二酸酐，加入120份去离子水搅拌均匀，冷却，得到改性脲醛树脂。
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 (8)

1.一种辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，包括缆芯，所述缆芯包括4根相互绞合的铜线，所述缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述线芯之间填充有防火材料，所述绝缘层外缠绕有绕包层，所述绕包层外包覆有防火层，所述防火层外包覆有护套，其中绝缘层采用辐照交联茂金属聚乙烯材料制成。
2.根据权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯50-80份，三元乙丙橡胶2-10份，聚丙烯20-40份，玻璃纤维5-10份，微晶纤维素1-5份，盐泥5-10份，多孔石英粉5-10份，改性脲醛树脂5-15份，正硅酸甲酯0.5-1.5份，亚磷酸酯1-2份，歧化松香1-3份，磷酸三苯酯1-2份，脱模剂1-3份，润滑剂1-3份，抗老剂1-3份，稳定剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，所述改性脲醛树脂采用如下工艺制备：按重量份将30-60份花生蛋白、80-120份水混合均匀，微波反应5-15min，微波功率350-420W，加入浓度为0.2-0.35mol/L氢氧化钠溶液调节体系pH值为7.5-8.5，微波碱浸5-15min，微波功率500-560W，加入胰蛋白酶酶解15-30min，酶解温度为45-52℃，灭活，超滤，浓缩至含水量为15-28wt％，加入10-20份豌豆蛋白、10-20份脲醛树脂、1-3份氯化铵混合均匀，升高温度至75-85℃加入1-2份乙酸锌、2-6份顺丁烯二酸酐，加入100-140份去离子水搅拌均匀，冷却，得到改性脲醛树脂。
4.根据权利要求2或3所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，改性脲醛树脂、正硅酸甲酯的重量比为8-12：0.8-1.2。
5.根据权利要求2-4任一项所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，多孔石英粉、玻璃纤维、微晶纤维素、盐泥、改性脲醛树脂的重量比为6-8：6-8：2-4：6-8：8-12。
6.根据权利要求2-5任一项所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，磷酸三苯酯、亚磷酸酯的重量比为1.3-1.6：1.2-1.5。
7.根据权利要求2-6任一项所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，茂金属聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶的重量比为60-68：30-35：3-6。
8.根据权利要求2-7任一项所述的辐照交联聚乙烯绝缘铁路机车车辆用多芯电缆，其特征在于，辐照交联茂金属聚乙烯材料的原料按重量份包括：茂金属聚乙烯60-68份，三元乙丙橡胶3-6份，聚丙烯30-35份，玻璃纤维6-8份，微晶纤维素2-4份，盐泥6-8份，多孔石英粉6-8份，改性脲醛树脂8-12份，正硅酸甲酯0.8-1.2份，亚磷酸酯1.2-1.5份，歧化松香2-2.6份，磷酸三苯酯1.3-1.6份，脱模剂1.3-1.6份，润滑剂2-2.8份，抗老剂1.5-2份，稳定剂1.5-2份。
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