CN107230523A - 可变色电线绝缘护套及可变色电线及电线制作方法 - Google Patents

可变色电线绝缘护套及可变色电线及电线制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述可变色电线绝缘护套为整体变色的可变色电线绝缘护套或者为包括一条或一条以上变色条带的可变色电线绝缘护套。本发明还涉及采用可变色电线绝缘护套的可变色电线及其制作方法，能够实现电线外护套的光致变色，使其使用过程中具有趣味性及体验，并且其产品性能符合电线的绝缘性、强度等特性，具有良好的市场前景。

Description

可变色电线绝缘护套及可变色电线及电线制作方法
技术领域
本发明属于电缆电线技术领域，特别是一种可变色电线绝缘护套及可变色电线及电线制作方法。
背景技术
随着科技的发展和人们生活水平的提高，可随身携带的电子设备的品种和数量越来越多。目前可随身携带的电子设备所使用的电线的颜色是单一的，其中白色为主，尤其是耳机线、充电宝与电子设备之间的连线等。这些电线在日益追求个性化的年轻人眼中显得单调、无趣。
光致变色是指化合物A在受到一定波长的光照时可以通过特定的化学反应生成结构和光谱性能不同的产物B，而在另一波长的光照下有可逆地生成为化合物A的现象。在光致变色过程中化合物A和化合物B在一定条件下都能稳定存在，并且表现出显著不同的颜色视差，同时，化合物A和B之间的变化是可逆的。
光致变色材料有有机物和无机物两大类。已知的无机光致变色材料在与PVC、PE、TPE、TPU这些电线电缆常用材料的混合应用中会产生强度下降、老化性能下降这类问题。在目前已经应用的有机类光致变色材料有螺吡喃类、俘精酸酐类、螺噁嗪类、偶氮苯类、二芳基乙烯类。其中二芳基乙烯类具有非常好的热稳定性、化学稳定性以及优良的灵敏度和抗疲劳性，更适合在电线电缆中应用。
目前较多应用的有机光致变色材料具有变色灵敏，色彩鲜艳的特点，但同时又有耐疲劳性较差，容易受到温度、光照、酸度等影响而导致性能劣变的特点，所以，一般情况下是将光致变色材料制成微米级颗粒的微胶囊使用，以提高光致变色材料的使用寿命。
经检索，目前还没有将可变色微胶囊应用于线缆护套形成可变色电线的公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光致变色材料微胶囊与透明线缆护套原料进行结合，形成可变色电线绝缘护套。
本发明还提供一种可变色电线及电线制作方法。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述可变色电线绝缘护套为整体变色的可变色电线绝缘护套或者为包括一条或一条以上变色条带的可变色电线绝缘护套。
而且，所述变色条带为双彩条变色条带或多彩条变色条带。
而且，所述可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料： 116-222.8重量份
光致变色材料的微胶囊： 0.3～1.2重量份。
而且，所述光致变色材料微胶囊为以二芳基乙烯类光致变色材料为芯材、以聚氨酯为壁材的光致变色微胶囊，其平均粒径应在0.6μm以下。
而且，所述绝缘护套材料为PVC绝缘护套材料，该PVC绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
而且，所述绝缘护套材料为TPE绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
而且，所述绝缘护套材料为TPU绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
而且，所述光致变色材料微胶囊为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰、白色变为橘子红的光致变色材料微胶囊。
一种包括可变色电线绝缘护套的可变色电线，其特征在于：包括芯材及所述可变色电线绝缘护套。
一种可变色电线的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)制备可变色电线绝缘材料：
按照比例将致变色材料的微胶囊添加至绝缘护套材料中混合均匀制成可变色电线绝缘材料；
2)绝缘护套挤出成型：
将可变色电线绝缘材料作为全部电线绝缘护套原料送入至挤塑机的入料口挤出成型于芯材表面形成整体可变色绝缘护套；或者将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至两台或以上挤出机共用一个机头对挤成型于芯材表面形成包括一条或一条以上变色条带的可变色绝缘护套。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的可变色电线绝缘护套，将包覆光致变色材料的微胶囊作为着色剂替代现有的着色剂，加入到电线最外面的绝缘护套材料中，利用光致变色材料在受到紫外线照射时发生颜色变化的原理从而使电线的绝缘或护套在阳光照射和非阳光照射的环境变化时发生可逆的变色。
2、本发明的可变色电线绝缘护套，采用市售的光致变色微胶囊，考虑到与电线电缆材料的相容性，避免因光致变色微胶囊的加入而导致电线电缆材料的性能下降，本专利采用以聚氨酯为壁材的光致变色微胶囊，其平均粒径应在0.6μm以下，其制成的可变色绝缘护套具有变色灵敏，色彩鲜艳、耐疲劳性好，耐高温性好、耐光照、耐酸性号的优点。
3、本发明的可变色电线绝缘护套，由于一般用于电线电缆绝缘或护套的材料会添加大量的无机填料，无极填料添加后形成不透明的效果进而会阻挡光线向材料内部穿透，进而会使大部分的光致变色材料不能发挥作用而影响变色效果，因此需要将添加光致变色微胶囊的绝缘或护套材料制成透明效果，以便让分散在绝缘或护套材料中的光致变色微胶囊最大限度受到光线变化的影响，充分体现光致变色效果。
4、本发明的可变色电线，电线在不受阳光照射时显现出其本色，经过阳光照射后变成另外一种颜色，而在没有阳光照射时又恢复其本色，用本专利制成的电线根据设计需要可以是单色变色型、双彩条变色型或是多彩条变色型等多种方案。单色型电线的表面用同一颜色的材料制成；双彩条变色型或是多彩条变色型用两个颜色的材料制成，即沿着电线的圆周分布两个或多个两个颜色间隔分布的彩条，彩条的两个颜色可以都是可以光致变色的或者其中一个可以光致变色而另一个不变色，其不变色的彩条可以是任意颜色，当电线彩条的颜色为一个可以光致变色而另一个不变色时可以实现在阳光照射和非阳光照射下从同一颜色变化为彩条或从彩条变化为同一颜色。
5、本发明的可变色电线的制作方法，工艺简便，采用现有的挤出设备即可实现。
6、本发明的可变色电线绝缘护套、可变色电线及其制作方法，能够实现电线外护套的光致变色，使其使用过程中具有趣味性及体验，并且其产品性能符合电线的绝缘性、强度等特性，具有良好的市场前景。
附图说明
图1(a)为本发明的实施例1中可变色电线绝缘护套的截面示意图(变色前)；
图1(b)为本发明的实施例1中可变色电线绝缘护套的截面示意图(变色前)；
图2为本发明的实施例4中可变色电线绝缘护套的截面示意图；
图3为本发明所采用的双分流套结构示意图。
附图标记说明：
1-可变色电线绝缘护套、2-变色条带、3-不变色条带、4-水仙黄变色条带、5-白色变为紫罗兰变色条带、6-白色变为橘子红变色条带、7-内分流套内套、8-分流槽、9-通料孔、10-分流楔、11-外分流套、12-内分流套外套。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种可变色电线绝缘护套，其可变色电线绝缘护套为整体变色的可变色电线绝缘护套或者为包括一条或一条以上变色条带的可变色电线绝缘护套。变色条带为双彩条变色条带或多彩条变色条带。
如图1中所示，本实施例中，可变色电线绝缘护套1包括对称的两条变色条带2。两条变色条带均为白色变为水仙黄变色条带。两条变色条带之间间隔设置两条不变色条带3。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料： 147.9Kg
光致变色材料的微胶囊： 0.3Kg。
光致变色材料微胶囊为白色变为水仙黄光致变色材料微胶囊。
绝缘护套材料为PVC绝缘护套材料，该PVC绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
一种包括可变色电线绝缘护套的可变色电线，其包括芯材及上述的可变色电线绝缘护套。
一种可变色电线的制作方法，其包括如下步骤：
1)制备可变色电线绝缘材料：
按照比例将致变色材料的微胶囊添加至绝缘护套材料中混合均匀制成可变色电线绝缘材料；
2)绝缘护套挤出成型：
将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至两台挤出机共用一个机头对挤成型于芯材表面形成包括双变色条带的可变色绝缘护套。
光致变色材料微胶囊为津孚信科技有限公司所生产聚氨酯-光致变色微胶囊。光致变色材料微胶囊为以二芳基乙烯类光致变色材料为芯材、以聚氨酯为壁材采用原位聚合法制备了聚氨酯包覆光致变色化合物的微胶囊。其平均粒径应在0.6μm以下。也可采用其他具有上述功能的光致变色材料微胶囊。
本发明使用的机头为双分流套型，包括内分流套、外分流套11，内分流套的结构与普通挤出机分流套一致，包括内分流套外套12及内分流套内套7。外分流套套在内分流套的外面。外分流套外表面制有形成闭合椭圆的分流槽8。分流槽构成的平面与外分流套呈一定的角度，使得材料进入分流槽后一边沿着圆周运动一边向前运动，有利于均衡料流的压力，保证挤出后的色条宽度基本一致。分流槽的底部根据需要制有一定数量的通料孔9。外层材料通过通料孔后嵌入正在向前运动的内层材料中与内层材料一起挤出并包覆在电线的导体上形成条状分布，从而根据内外层材料的不同特性构成不同的彩条组合。分流槽后部的椭圆顶点处制有人字形分流楔10，用于将挤出机的料流分成均匀的两部分分别从两个方向进入分流槽。分流槽前部的椭圆顶点处制有固定位置的通料孔，其他位置的通料孔根据需要对称均布。
将可变色电线绝缘材料作为全部电线绝缘护套原料送入至挤塑机的入料口挤出成型于芯材表面形成整体可变色绝缘护套。此方法不再赘述。
实施例2
可变色电线绝缘护套包括对称的两条变色条带。两条变色条带均为白色变为紫罗兰变色条带。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料： 164Kg
光致变色材料的微胶囊： 1.2Kg。
光致变色材料微胶囊为白色变为紫罗兰光致变色材料微胶囊。
绝缘护套材料为PVC绝缘护套材料，该PVC绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
实施例3
可变色电线绝缘护套包括对称的两条变色条带。两条变色条带均为白色变为橘子红变色条带。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料： 156.4Kg
光致变色材料的微胶囊： 0.8Kg。
光致变色材料微胶囊为白色变为橘子红光致变色材料微胶囊。
绝缘护套材料为PVC绝缘护套材料，该PVC绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
实施例4
可变色电线绝缘护套包括间隔的三条变色条带。三条变色条带4、5、6分别为白色变为水仙黄变色条带4、白色变为紫罗兰变色条带5、白色变为橘子红变色条带6。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料为TPE绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至三台挤出机共用一个机头对挤成型于芯材表面形成包括双变色条带的可变色绝缘护套。
其他同于实施例1。
实施例5
可变色电线绝缘护套包括间隔的三条变色条带。三条变色条带分别为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰、白色变为橘子红。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料为TPE绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至三台挤出机共用一个机头对挤成型于芯材表面形成包括双变色条带的可变色绝缘护套。
其他同于实施例1。
实施例6
可变色电线绝缘护套包括间隔的三条变色条带。三条变色条带分别为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰、白色变为橘子红。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料为TPE绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至三台挤出机共用一个机头对挤成型于芯材表面形成包括双变色条带的可变色绝缘护套。
其他同于实施例1。
实施例7
可变色电线绝缘护套包括对称的两条变色条带。两条带分别为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
所述绝缘护套材料为TPU绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
实施例8
可变色电线绝缘护套包括对称的两条变色条带。两条带分别为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
所述绝缘护套材料为TPU绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
实施例9
可变色电线绝缘护套包括对称的两条变色条带。两条带分别为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰。
可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
所述绝缘护套材料为TPU绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
其他同于实施例1。
尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述可变色电线绝缘护套为整体变色的可变色电线绝缘护套或者为包括一条或一条以上变色条带的可变色电线绝缘护套。
2.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述变色条带为双彩条变色条带或多彩条变色条带。
3.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述可变色电线绝缘护套的可变色电线绝缘材料包括如下重量分数比的组份：
绝缘护套材料： 116-222.8重量份
光致变色材料微胶囊： 0.3～1.2重量份。
4.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述光致变色材料微胶囊为以二芳基乙烯类光致变色材料为芯材、以聚氨酯为壁材的光致变色微胶囊，其平均粒径应在0.6μm以下。
5.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述绝缘护套材料为PVC绝缘护套材料，该PVC绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
6.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述绝缘护套材料为TPE绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
7.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述绝缘护套材料为TPU绝缘护套材料，该TPE绝缘护套材料包括如下重量分数比的组份：
8.根据权利要求1所述的可变色电线绝缘护套，其特征在于：所述光致变色材料微胶囊为白色变为水仙黄、白色变为紫罗兰、白色变为橘子红的光致变色材料微胶囊。
9.一种包括权利要求1-8任意一项可变色电线绝缘护套的可变色电线，其特征在于：包括芯材及所述可变色电线绝缘护套。
10.一种权利要求9所述可变色电线的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)制备可变色电线绝缘材料：
按照比例将致变色材料的微胶囊添加至绝缘护套材料中混合均匀制成可变色电线绝缘材料；
2)绝缘护套挤出成型：
将可变色电线绝缘材料作为全部电线绝缘护套原料送入至挤塑机的入料口挤出成型于芯材表面形成整体可变色绝缘护套；或者将可变色电线绝缘材料作为部分电线绝缘护套原料送入至两台或以上挤出机共用一个双分流套的机头对挤成型于芯材表面形成包括一条或一条以上变色条带的可变色绝缘护套。
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