CN107163371A - 一种高强度电缆外护套料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度电缆外护套料，由以下以重量份数计的原料制备而成：乙烯‑四氟乙烯共聚物32～45份；丙烯—四氟乙烯共聚物28～42份；彩色色母3～8份；润滑剂0.5～1.5份；抗氧剂0.5～1.2份；炭黑或钛白粉1～3份；玄武岩纤维14～18份；玻璃纤维2～5份；石墨烯1～3份。本发明一种高强度电缆外护套料不仅具有卓越的抗紫外线、抗老化性能及优异的机械性能，能够使电缆保持长期不褪色，而且强度高，从而延长了电缆的使用寿命。

Description

一种高强度电缆外护套料
技术领域
本发明属于光电缆领域，尤其涉及一种电缆外护套料。
背景技术
随着光通信事业和电力传输工业的现代化，光、电信号传输及控制信号的传输需要多根线缆敷设在一起，为工程安装和维护检修方便，需要线缆区分为不同颜色并能长期保持不褪色，从而催生了彩色抗紫外线(UV)聚乙烯电缆料的市场需求。但本领域技术人员均了解，彩色电缆料中需加入彩色色母，而非极性的聚乙烯树脂十分难以和极性的彩色色粉相容，颜色分散性差，制成的电缆料颜色不稳定易褪色，由于色粉在聚乙烯电缆料中难以分散均匀，造成电缆投入工程使用后因受热和环境影响很快出现彩色花斑，增加了工程人员的视觉困难，时间长了会因褪色而失去分辨作用。所以这也是制备彩色抗紫外线聚乙烯电缆料一直亟待解决的技术问题。
申请公开号为CN102719006A，公开日为2012年10月10日的中国发明专利申请公开了一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆外护套料，主要由高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042、紫外线吸收剂、彩色色母、抗氧剂经混合、混炼挤出、冷却、切粒、干燥等步骤制得；该发明的彩色色母由于以特殊方法预先处理，因此与聚乙烯基料具有极好的相容性和分散性；所制备的电缆料具有卓越的抗紫外线、抗老化性能及优异的机械性能。能够使电缆保持长期不褪色；最大限度地减缓线缆护层的老化龟裂，被广泛应用于我国城乡通信网络、城市地铁、车船等户外(包括非自然光照场合)光电缆护套及控制线缆的绝缘上，特别适合用于信号分级传输和维护、维修线缆时需以线缆颜色来分辨用途的场合。但是这种电缆在使用的时候，由于其使用的环境的原因，电缆在使用的过程中，寿命寿命大大缩短，增加了使用者的使用成本。
发明内容
为了克服上述彩色抗紫外线聚乙烯电缆料存在使用寿命较短的缺陷，本发明提供了一种高强度电缆外护套料，该电缆料不仅具有卓越的抗紫外线、抗老化性能及优异的机械性能，能够使电缆保持长期不褪色，而且强度高，从而延长了电缆的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高强度电缆外护套料，其特征在于：由以下以重量份数计的原料制备而成：
所述彩色色母由色粉、EVA树脂、硬酯酸锌和EBS组成，重量份数配比为：色粉：EVA树脂：硬酯酸锌：EBS＝45:50:3.5:1.5。
所述高强度电缆外护套料优选以重量份数计的以下原料：
所述高强度电缆外护套料还包括如下以重量份数计的原料：
硫酸钡 3～8份
金属纤维 1～3份。
所述玄武岩纤维的长度小于0.5mm，所述金属纤维的长度小于0.2mm，所述玻璃纤维的长度小于0.3mm。
制备前，先将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170～180℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5。
制备前先将玄武岩纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维，0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维备用。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明是由以下以重量份数计的原料制备而成：乙烯-四氟乙烯共聚物32～45份；丙烯—四氟乙烯共聚物28～42份；彩色色母3～8份；润滑剂0.5～1.5份；抗氧剂0.5～1.2份；炭黑或钛白粉1～3份；玄武岩纤维14～18份；玻璃纤维2～5份；石墨烯1～3份；金属纤维1～3份，硫酸钡3～8份。本发明在现有的彩色抗紫外线聚乙烯电缆料的原料配方中加入了玄武岩纤维14～18份；玻璃纤维2～5份；炭黑或钛白粉1～3份；石墨烯1～3份；玄武岩纤维和玻璃纤维的加入使得电缆的外套具有防火、防辐射、防腐蚀、耐磨、绝缘性高的优点，而且玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维的添加还能增加电缆外护套的轴向和径向拉伸力，能够有效防止电缆在敷设和使用的过程中被拉伸变形和挤压变形，提高了电缆外护套的承载力，有效的降低了外部力对电缆缆芯的挤压，很好的保护了点缆缆芯，在弯折和拖动电缆时，电缆缆芯得到了很好的保护，电缆缆芯不会被弯折变形。而炭黑或钛白粉的加入能够增加外护套料的抗紫外线的功能，产品长期经受紫外线照射而不开裂。石墨烯的加入与玄武岩纤维、金属纤维和玻璃纤维组合在一起，整体就大大提高了外护套料的强度，即使在低温、潮湿、太阳暴晒的环境小，也不会开裂，弯曲、扭曲等动作也不会造成外护套的损坏。硫酸钡的加入能够起到消音的作用，降低电缆内的噪音，防止电缆外部噪音对电缆缆芯的损坏。
具体实施方式
下面结合实施例对发明形作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取32份乙烯-四氟乙烯共聚物、28份丙烯—四氟乙烯共聚物、3份彩色色母、0.5份润滑剂、0.5份抗氧剂、1份炭黑或钛白粉、14份玄武岩纤维、2份玻璃纤维、1份石墨烯、3份硫酸钡和1份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温1.2小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例2
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取45份乙烯-四氟乙烯共聚物、42份丙烯—四氟乙烯共聚物、8份彩色色母、1.5份润滑剂、1.2份抗氧剂、3份炭黑或钛白粉、18份玄武岩纤维、5份玻璃纤维、3份石墨烯、8份硫酸钡和3份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温0.5小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例3
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取35份乙烯-四氟乙烯共聚物、30份丙烯—四氟乙烯共聚物、6份彩色色母、1.2份润滑剂、0.8份抗氧剂、2份炭黑或钛白粉、16份玄武岩纤维、4份玻璃纤维、2份石墨烯、4份硫酸钡和2份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温1小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例4
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取38份乙烯-四氟乙烯共聚物、40份丙烯—四氟乙烯共聚物、6份彩色色母、1.3份润滑剂、0.9份抗氧剂、2份炭黑或钛白粉、16份玄武岩纤维、3份玻璃纤维、2份石墨烯、8份硫酸钡和2份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温0.7小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例5
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取38份乙烯-四氟乙烯共聚物、42份丙烯—四氟乙烯共聚物、7份彩色色母、0.7份润滑剂、0.8份抗氧剂、3份炭黑或钛白粉、15份玄武岩纤维、4份玻璃纤维、3份石墨烯、7份硫酸钡和2份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温1.1小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例6
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取45份乙烯-四氟乙烯共聚物、32份丙烯—四氟乙烯共聚物、7份彩色色母、1.5份润滑剂、0.6份抗氧剂、3份炭黑或钛白粉、17份玄武岩纤维、3份玻璃纤维、1份石墨烯、3份硫酸钡和2份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温0.9小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
实施例7
步骤1，将色粉与EVA树脂及硬酯酸锌、EBS(亚乙基双硬酯酰胺)充分混合后，采用长径比为36∶1的同向双螺杆挤出机，在170℃下挤塑造粒并干燥，制成彩色色母；所述的色粉∶EVA树脂∶硬酯酸锌∶EBS的重量份比为45∶50∶3.5∶1.5；
步骤2，将玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维、0.3mm以下的玻璃纤维和0.2mm以下的金属纤维；
步骤3，称取42份乙烯-四氟乙烯共聚物、38份丙烯—四氟乙烯共聚物、6份彩色色母、1.2份润滑剂、0.8份抗氧剂、1份炭黑或钛白粉、16份玄武岩纤维、4份玻璃纤维、2份石墨烯、7份硫酸钡和2份金属纤维；
步骤4，将乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物混合并边加热边搅拌均匀至220℃，并保温1.2小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、炭黑或钛白粉、石墨烯、硫酸钡和金属纤维，搅拌均匀，并控制温度为35℃，保温1.5个小时，得到浆状物；
步骤5，将步骤4得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后即可。
步骤1的目的是制造出色粉，这与现有技术是一致的，步骤2对玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维的处理，其目的是为了得到较小长度的玄武岩纤维、玻璃纤维和金属纤维，避免在生产制造的时候，玄武岩纤维和玻璃纤维过长，影响其效果。在步骤4中，对乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物加热温度的要求和保温时间的要求，保证了乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯—四氟乙烯共聚物能够充分融化和混合，混合均匀，在加入和保温的时候还能提高混合料的拉伸强度和抗压强度，除去原料中的杂质和气泡等物质，提高致密度，避免外套开裂。在加入其它物质后，要求在220℃，保温0.5～1.2小时，其目的是保证这些物质充分融合，相互交融，融合均匀，里面不含有大颗粒杂质，在35℃下保温1.5个小时不仅能够保证各个物质充分的融合，保证每一滴溶液中都包含所有的物质成分，这样才能保证电缆外套的每一处成分分布均匀。而且还能保证彩色色母能够成色均匀，充分的混合在溶液中，保证制作出来的光电缆护套料着色均匀，褪色、不龟裂，为工程安装和维护检修提供了易于分辨识别的线缆。通过上述步骤的合理安排，以及各个步骤中的参数控制，能够保证原料充分融合，着色均匀，防老鼠和白蚁啃噬，保证电缆外护套具有防火、防辐射、防腐蚀、耐磨、绝缘性高的优点。

Claims (5)

1.一种高强度电缆外护套料，其特征在于：由以下以重量份数计的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的一种高强度电缆外护套料，其特征在于：所述彩色色母由色粉、EVA树脂、硬酯酸锌和EBS组成，重量份数配比为：色粉：EVA树脂：硬酯酸锌：EBS＝45:50:3.5:1.5。
3.根据权利要求1所述的一种高强度电缆外护套料，其特征在于：所述高强度电缆外护套料由以下以重量份数计的原料制备而成：
4.根据权利要求1或3所述的一种高强度电缆外护套料，其特征在于：所述高强度电缆外护套料还包括如下以重量份数计的原料：
硫酸钡 3～8份
金属纤维 1～3份。
5.根据权利要求1所述的一种高强度电缆外护套料，其特征在于：所述玄武岩纤维的长度小于0.5mm，所述金属纤维的长度小于0.2mm，所述玻璃纤维的长度小于0.3mm。
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