CN105957631B - 一种柔性电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性电缆，具体提供了一种柔性电缆，包括绝缘线芯组、屏蔽层、防火层和外防护套，绝缘线芯组有多组，每组由多根绝缘线芯绞合而成，每根绝缘线芯由导体和包覆于导体外的绝缘层构成，所述屏蔽层缠绕于绝缘线芯组外周，防火层包裹在屏蔽层外表面，外防护套包覆于防火层外表面；本发明提供的这种柔性电缆，制造简单，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能较佳，而且提高了电缆的耐磨、耐老化和氧化性能，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种柔性电缆及其制备方法。
背景技术
目前，人们对快速传送数据、信息的需要，对计算机、文字处理机、电传传感器和通讯设备的依赖显著快速地增加。新技术的出现使得这方面的设备联机和网络化成为可能，导致了通讯系统的综合发展。这些系统在特定领域的使用增加，如高层建筑，船舶、飞机、火车、钻井平台和矿山。
现有电缆在使用过程存在一定缺陷，大都是简单的灌装或绕包防火层，电缆的柔软性，耐腐蚀性以及抗拉性有待提高。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种柔性电缆，具有较好的柔软性，抗拉性而且防火性能较佳。
为此，本发明提供了一种柔性电缆，包括绝缘线芯组、屏蔽层、防火层和外防护套，绝缘线芯组有多组，每组由多根绝缘线芯绞合而成，每根绝缘线芯由导体和包覆于导体外的绝缘层构成，所述屏蔽层缠绕于绝缘线芯组外周，防火层包裹在屏蔽层外表面，外防护套包覆于防火层外表面；
所述绝缘层的原料组分以及重量份含量如下：丁基橡胶15-20份、三元乙丙橡胶15-20份、有机溶剂10-15份、无碱玻璃丝3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑剂5-10份、氧化铁粉末10-15份、石蜡烃油2-3份；
所述防火层的原料组分以及重量份含量如下：聚氯乙烯树脂40-50份、三氧化二铝7-10份、钛白粉3-5份、二硅酸钠10-15份、异氰酸铵4-5份、聚碳酸酯8-15份、离心玻璃纤维30-45份、磺酸盐阻燃剂1-2份；以磺酸盐作为阻燃剂， 及以离心玻璃纤维作为无机填充材料，协同其它材料组分，在轻量化的要求下仍能维持UL94 V0 防火等级。
所述外防护套的原料组分以及重量份含量如下：酚醛树脂40-50份，氢氧化镁20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸盐2-4份，气相二氧化硅5-7份，Ca/Zn复合稳定剂5-7份，硬脂酸镁2-3份，次磷酸铈5-10份，无卤膨胀型阻燃剂10-15份，三氧化二锑5-8份，硼酸锌2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨剂3-5份，增塑剂5-7份。
选用的酚醛树脂和高密度聚乙烯，耐高温性能较好，尤其是酚醛树脂，即使在高温下也能保持其结构的整体性和稳定性。三聚氰胺氰尿酸盐和气相二氧化硅，不仅增强了阻燃作用，而且使得电缆耐热，抗弯性能较好。Ca/Zn复合稳定剂和硬脂酸镁协同作用增强防护层的稳定性，防分解氧化。次磷酸铈保持了材料的稳定性，增强了材料的防火能力。采用无卤膨胀型阻燃剂，阻燃性能较高。聚四氟乙烯具有自熄性，一旦电缆着火，可以阻止火焰扩散。耐磨剂为二硫化钼，大大增加了防护层的耐磨度。上述材料制成的防护层不仅大大增强了防火阻燃效果，而且防护层材料结构稳定，不易氧化且耐磨，使用寿命长。
作为优选，所述磺酸盐阻燃剂为全氟烷基磺酸C1-C6铵盐。
作为进一步的改进，所述绝缘线芯组与防火层之间设有填充层，所述填充层由玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成。随温度升高其坚固性提高，使电缆整体在高温下保持结构完整性，从而提高防渗水性和耐机械压力能力。
一种制备上述柔性电缆的方法，依次包括如下步骤：（1）将圆形金属丝拉丝退火分别绞制成导体，将导体先在绝缘漆中浸涂后，先按量配备绝缘层各组分材料，将配备好的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、有机溶剂、无碱玻璃丝、白炭黑、聚氯乙烯、增塑剂、氧化铁粉末以及石蜡烃油混炼制得混炼物，将所述混炼物通过挤出成型包覆于所述导体外制得绝缘线芯，多根绝缘线芯相互绞合构成绝缘线芯层；
（2）在各绝缘线芯组外表面绕包屏蔽层；
（3）制备防火层：先按量配备各组分材料，将配备好的聚氯乙烯树脂、三氧化二铝、钛白粉、二硅酸钠、异氰酸铵、聚碳酸酯、离心玻璃纤维、磺酸盐阻燃剂加入搅拌机中搅拌25-35分钟，充分混合均匀后，将混合料加入双螺旋杆挤出机中成型，并对成型的制品进行二次加热，加热温度控制在80-120℃，时间控制在30-50秒之间，得到防火层材料成品，将防火层材料成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2-4小时，再将干燥后的防火层材料成品置入热压机内压制成型，热压机的温度为250-300℃，压力为20-25Mpa，从而得到防火层；将制得的防火层绕包于屏蔽层外周，同时将玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成填充层置于防火层与绝缘线芯组之间；
（4）制备外防护套：先按量配备各组分材料，将酚醛树脂通过破碎机制成直径小于5mm的酚醛树脂颗粒；将酚醛树脂颗粒与配备好的氢氧化镁、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸盐、气相二氧化硅、硬脂酸镁、次磷酸铈、三氧化二锑、硼酸锌和聚四氟乙烯加入搅拌机搅拌30-40分钟，充分混合后送入高压聚合釜中，同时将去离子水加入高压聚合釜中，投入Ca/Zn复合稳定剂、耐磨剂和增塑剂，升温至90-100℃，保持釜内恒温；1-2小时后加入无卤膨胀型阻燃剂，同时加入发泡剂，密封反应釜，升温至100-110℃并保温，得到外防护套材料珠粒，将得到的成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2小时；将干燥后的外防护套材料珠粒加热至熔融后，冷却即制得外防护套；将制得的外防护套绕包于防火层外表面，从而得到柔性电缆。
本发明的有益效果：本发明提供的这种柔性电缆，制造简单，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能较佳，而且提高了电缆的耐磨、耐老化和氧化性能，延长了使用寿命。
附图说明
图1是本发明提供电缆的结构示意图。
附图标记说明：1、外防护套；2、防火层；3、填充层；4、屏蔽层；5、绝缘线芯组；5.1、绝缘线芯；5.1-a、导体；5.1-b、绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1：
如图1所示的一种柔性电缆，包括绝缘线芯组5、屏蔽层4、防火层2和外防护套1，绝缘线芯组5有多组，每组由多根绝缘线芯5.1绞合而成，每根绝缘线芯5.1由导体5.1-a和包覆于导体5.1-a外的绝缘层5.1-b构成，所述屏蔽层4缠绕于绝缘线芯组5外周，防火层2包裹在屏蔽层4外表面，外防护套1包覆于防火层2外表面；
所述绝缘层5.1-b的原料组分以及重量份含量如下：丁基橡胶15-20份、三元乙丙橡胶15-20份、有机溶剂10-15份、无碱玻璃丝3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑剂5-10份、氧化铁粉末10-15份、石蜡烃油2-3份；
所述防火层2的原料组分以及重量份含量如下：聚氯乙烯树脂40-50份、三氧化二铝7-10份、钛白粉3-5份、二硅酸钠10-15份、异氰酸铵4-5份、聚碳酸酯8-15份、离心玻璃纤维30-45份、磺酸盐阻燃剂1-2份；以磺酸盐作为阻燃剂， 及以离心玻璃纤维作为无机填充材料，协同其它材料组分，在轻量化的要求下仍能维持UL94 V0 防火等级。
所述外防护套1的原料组分以及重量份含量如下：酚醛树脂40-50份，氢氧化镁20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸盐2-4份，气相二氧化硅5-7份，Ca/Zn复合稳定剂5-7份，硬脂酸镁2-3份，次磷酸铈5-10份，无卤膨胀型阻燃剂10-15份，三氧化二锑5-8份，硼酸锌2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨剂3-5份，增塑剂5-7份。
选用的酚醛树脂和高密度聚乙烯，耐高温性能较好，尤其是酚醛树脂，即使在高温下也能保持其结构的整体性和稳定性。三聚氰胺氰尿酸盐和气相二氧化硅，不仅增强了阻燃作用，而且使得电缆耐热，抗弯性能较好。Ca/Zn复合稳定剂和硬脂酸镁协同作用增强防护层的稳定性，防分解氧化。次磷酸铈保持了材料的稳定性，增强了材料的防火能力。采用无卤膨胀型阻燃剂，阻燃性能较高。聚四氟乙烯具有自熄性，一旦电缆着火，可以阻止火焰扩散。耐磨剂为二硫化钼，大大增加了防护层的耐磨度。上述材料制成的防护层不仅大大增强了防火阻燃效果，而且防护层材料结构稳定，不易氧化且耐磨，使用寿命长。
所述磺酸盐阻燃剂为全氟烷基磺酸C1-C6铵盐。
另外，在所述绝缘线芯组5与防火层2之间设有填充层3，所述填充层3由玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成。随温度升高其坚固性提高，使电缆整体在高温下保持结构完整性，从而提高防渗水性和耐机械压力能力。
实施例2：
在实施例1的基础上，我们还提供了一种制备上述柔性电缆的制备方法，依次包括如下步骤：（1）将圆形金属丝拉丝退火分别绞制成导体，将导体先在绝缘漆中浸涂后，先按量配备绝缘层各组分材料，将配备好的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、有机溶剂、无碱玻璃丝、白炭黑、聚氯乙烯、增塑剂、氧化铁粉末以及石蜡烃油混炼制得混炼物，将所述混炼物通过挤出成型包覆于所述导体外制得绝缘线芯，多根绝缘线芯相互绞合构成绝缘线芯层；
（2）在各绝缘线芯组外表面绕包屏蔽层；
（3）制备防火层：先按量配备各组分材料，将配备好的聚氯乙烯树脂、三氧化二铝、钛白粉、二硅酸钠、异氰酸铵、聚碳酸酯、离心玻璃纤维、磺酸盐阻燃剂加入搅拌机中搅拌25-35分钟，充分混合均匀后，将混合料加入双螺旋杆挤出机中成型，并对成型的制品进行二次加热，加热温度控制在80-120℃，时间控制在30-50秒之间，得到防火层材料成品，将防火层材料成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2-4小时，再将干燥后的防火层材料成品置入热压机内压制成型，热压机的温度为250-300℃，压力为20-25Mpa，从而得到防火层；将制得的防火层绕包于屏蔽层外周，同时将玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成填充层置于防火层与绝缘线芯组之间；
（4）制备外防护套：先按量配备各组分材料，将酚醛树脂通过破碎机制成直径小于5mm的酚醛树脂颗粒；将酚醛树脂颗粒与配备好的氢氧化镁、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸盐、气相二氧化硅、硬脂酸镁、次磷酸铈、三氧化二锑、硼酸锌和聚四氟乙烯加入搅拌机搅拌30-40分钟，充分混合后送入高压聚合釜中，同时将去离子水加入高压聚合釜中，投入Ca/Zn复合稳定剂、耐磨剂和增塑剂，升温至90-100℃，保持釜内恒温；1-2小时后加入无卤膨胀型阻燃剂，同时加入发泡剂，密封反应釜，升温至100-110℃并保温，得到外防护套材料珠粒，将得到的成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2小时；将干燥后的外防护套材料珠粒加热至熔融后，冷却即制得外防护套；将制得的外防护套绕包于防火层外表面，从而得到柔性电缆。
本发明提供的这种柔性电缆，制造简单，操作方便，柔性好，抗拉性能好，防火阻燃性能较佳，而且提高了电缆的耐磨、耐老化和氧化性能，延长了使用寿命。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种柔性电缆，其特征在于：包括绝缘线芯组、屏蔽层、防火层和外防护套，绝缘线芯组有多组，每组由多根绝缘线芯绞合而成，每根绝缘线芯由导体和包覆于导体外的绝缘层构成，所述屏蔽层缠绕于绝缘线芯组外周，防火层包裹在屏蔽层外表面，外防护套包覆于防火层外表面；
所述绝缘层的原料组分以及重量份含量如下：丁基橡胶15-20份、三元乙丙橡胶15-20份、有机溶剂10-15份、无碱玻璃丝3-5份、白炭黑3-5份、聚氯乙烯20-30份、增塑剂5-10份、氧化铁粉末10-15份、石蜡烃油2-3份；
所述防火层的原料组分以及重量份含量如下：聚氯乙烯树脂40-50份、三氧化二铝7-10份、钛白粉3-5份、二硅酸钠10-15份、异氰酸铵4-5份、聚碳酸酯8-15份、离心玻璃纤维30-45份、磺酸盐阻燃剂1-2份；
所述外防护套的原料组分以及重量份含量如下：酚醛树脂40-50份，氢氧化镁20-30份，高密度聚乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸盐2-4份，气相二氧化硅5-7份，Ca/Zn复合稳定剂5-7份，硬脂酸镁2-3份，次磷酸铈5-10份，无卤膨胀型阻燃剂10-15份，三氧化二锑5-8份，硼酸锌2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨剂3-5份，增塑剂5-7份；所述柔性电缆的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：（1）将圆形金属丝拉丝退火分别绞制成导体，将导体先在绝缘漆中浸涂后，先按量配备绝缘层各组分材料，将配备好的丁基橡胶、三元乙丙橡胶、有机溶剂、无碱玻璃丝、白炭黑、聚氯乙烯、增塑剂、氧化铁粉末以及石蜡烃油混炼制得混炼物，将所述混炼物通过挤出成型包覆于所述导体外制得绝缘线芯，多根绝缘线芯相互绞合构成绝缘线芯层；
（2）在各绝缘线芯组外表面绕包屏蔽层；
（3）制备防火层：先按量配备各组分材料，将配备好的聚氯乙烯树脂、三氧化二铝、钛白粉、二硅酸钠、异氰酸铵、聚碳酸酯、离心玻璃纤维、磺酸盐阻燃剂加入搅拌机中搅拌25-35分钟，充分混合均匀后，将混合料加入双螺旋杆挤出机中成型，并对成型的制品进行二次加热，加热温度控制在80-120℃，时间控制在30-50秒之间，得到防火层材料成品，将防火层材料成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2-4小时，再将干燥后的防火层材料成品置入热压机内压制成型，热压机的温度为250-300℃，压力为20-25Mpa，从而得到防火层；将制得的防火层绕包于屏蔽层外周，同时将玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成填充层置于防火层与绝缘线芯组之间；
（4）制备外防护套：先按量配备各组分材料，将酚醛树脂通过破碎机制成直径小于5mm的酚醛树脂颗粒；将酚醛树脂颗粒与配备好的氢氧化镁、高密度聚乙烯、三聚氰胺氰尿酸盐、气相二氧化硅、硬脂酸镁、次磷酸铈、三氧化二锑、硼酸锌和聚四氟乙烯加入搅拌机搅拌30-40分钟，充分混合后送入高压聚合釜中，同时将去离子水加入高压聚合釜中，投入Ca/Zn复合稳定剂、耐磨剂和增塑剂，升温至90-100℃，保持釜内恒温；1-2小时后加入无卤膨胀型阻燃剂，同时加入发泡剂，密封反应釜，升温至100-110℃并保温，得到外防护套材料珠粒，将得到的成品置入100-120℃的干燥箱内保温干燥2小时；将干燥后的外防护套材料珠粒加热至熔融后，冷却即制得外防护套；将制得的外防护套绕包于防火层外表面，从而得到柔性电缆；
所述磺酸盐阻燃剂为全氟烷基磺酸C1-C6铵盐；
所述绝缘线芯组与防火层之间设有填充层，所述填充层由玻璃纤维绳与陶瓷化硅胶条机械绕合编织而成。
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Denomination of invention: A flexible cable and its preparation method Effective date of registration: 20221118 Granted publication date: 20171205 Pledgee: Tianchang vibration financing Company limited by guarantee Pledgor: ANHUI AICS SCIENCE & TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2022980022494 |
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