CN107383524A - 一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆 - Google Patents

一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，包括外护套和电缆缆芯，所述电缆缆芯包裹在外护套内，所述外护套与电缆缆芯之间设置有缓冲材料层和铠装层，缓冲材料层包裹在电缆缆芯外侧，铠装层包裹在缓冲材料层外侧，在凯装层的上下左右四个顶点处设置有钢丝，钢丝位于外护套中，外护套包裹在铠装层外侧，所述外护套是用由原料制备而成：高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、彩色色母、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、玄武岩纤维、玻璃纤维、联苯菊酯、甲苯、辣椒素。本发明一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆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，而且能够防止老鼠和白蚁啃噬，延长光电缆的使用寿命。

Description

一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆
技术领域
本发明属于电缆领域，尤其涉及一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆。
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，电缆经常被老鼠和白蚁啃噬，导致外护套内的电缆裸露，造成电缆的损坏。
发明内容
为了克服上述彩色抗紫外线聚乙烯电缆料存在的上述缺陷，本发明提供了一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，该电缆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，而且能够防止老鼠和白蚁啃噬，延长电缆的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，包括外护套和电缆缆芯，所述电缆缆芯包裹在外护套内，其特征在于：所述外护套与电缆缆芯之间设置有缓冲材料层和铠装层，缓冲材料层包裹在电缆缆芯外侧，铠装层包裹在缓冲材料层外侧，在凯装层的上下左右四个顶点处设置有钢丝，钢丝位于外护套中，外护套包裹在铠装层外侧，所述外护套是用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。
所述外护套优选以重量份数计的原料进行配比：
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以下的玄武岩纤维和玻璃纤维备用。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明包括外护套和电缆缆芯，所述电缆缆芯包裹在外护套内，所述外护套与电缆缆芯之间设置有缓冲材料层和铠装层，缓冲材料层包裹在电缆缆芯外侧，铠装层包裹在缓冲材料层外侧，在凯装层的上下左右四个顶点处设置有钢丝，钢丝位于外护套中，外护套包裹在铠装层外侧。通过铠装层、缓冲层和钢丝的保护作用，充分保护了电缆缆芯不被损坏，及时老鼠和白蚁啃噬了外护套，也不回暴露电缆缆芯，而且电缆外护套是由以下以重量份数计的原料制备而成：高密度聚乙烯25～42份；线性低密度聚乙烯12～22份；彩色色母2～5份；润滑剂1～3份；抗氧剂0.2～0.5份；紫外线吸收剂1～3份；玄武岩纤维8～12份；玻璃纤维3～8份；联苯菊酯2～4份；甲苯6～12份；辣椒素5～8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8～12份；玻璃纤维3～8份；联苯菊酯2～4份；甲苯6～12份；辣椒素5～8份，通过联苯菊酯、甲苯和辣椒素的混合添加后，能够起到很好的防止老鼠和白蚁啃噬的作用，因为联苯菊酯、甲苯和辣椒素散发出来的味道是老鼠和白蚁非常讨厌和反感的味道，通过气味来驱赶老鼠和白蚁，达到了防老鼠和白蚁的目的。而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，而且玄武岩纤维和玻璃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。
附图说明
图1为本发明提供的彩色抗紫外线聚乙烯电缆的截面图。
附图标记 1、外护套，2、电缆缆芯，3、缓冲材料层，4、铠装层，5、钢丝。
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。
本发明公开了一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，包括外护套1和电缆缆芯2，所述电缆缆芯2包裹在外护套1内，其特征在于：所述外护套1与电缆缆芯2之间设置有缓冲材料层3和铠装层4，缓冲材料层3包裹在电缆缆芯2外侧，铠装层4包裹在缓冲材料层3外侧，在凯装层4的上下左右四个顶点处设置有钢丝5，钢丝5位于外护套1中，外护套1包裹在铠装层4外侧，所述外护套1是用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。
实施例1
步骤1，外护套料制备
1.1，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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取25份高密度聚乙烯HE6062、22份线性低密度聚乙烯7042、5份步骤1.1的彩色色母、2份润滑剂、0.2份抗氧剂、2份紫外线吸收剂、10份步骤1.2的玄武岩纤维、6份步骤1.2的玻璃纤维、3份联苯菊酯、9份甲苯和6份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温2.5小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在45℃下保温45分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例2
步骤1，外护套料制备
1.1，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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取42份高密度聚乙烯HE6062、22份线性低密度聚乙烯7042、2份步骤1.1的彩色色母、1份润滑剂、0.5份抗氧剂、1份紫外线吸收剂、8份步骤1.2的玄武岩纤维、8份步骤1.2的玻璃纤维、3份联苯菊酯、8份甲苯和6份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温4小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在35℃下保温65分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例3
步骤1，外护套料制备
1.1，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175℃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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取38份高密度聚乙烯HE6062、18份线性低密度聚乙烯7042、4份步骤1.1的彩色色母、2份润滑剂、0.4份抗氧剂、2份紫外线吸收剂、9份步骤1.2的玄武岩纤维、4份步骤1.2的玻璃纤维、3份联苯菊酯、10份甲苯和7份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温3小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在40℃下保温55分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却后；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例4
步骤1，外护套料制备
1.1，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178℃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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取38份高密度聚乙烯HE6062、16份线性低密度聚乙烯7042、4份步骤1.1的彩色色母、3份润滑剂、0.4份抗氧剂、2份紫外线吸收剂、9份步骤1.2的玄武岩纤维、7份步骤1.2的玻璃纤维、3份联苯菊酯、9份甲苯和5份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温3.5小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在38℃下保温52分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例5
步骤1，外护套料制备
1.1，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176℃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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取26份高密度聚乙烯HE6062、18份线性低密度聚乙烯7042、4份步骤1.1的彩色色母、1份润滑剂、0.4份抗氧剂、3份紫外线吸收剂、10份步骤1.2的玄武岩纤维、6份步骤1.2的玻璃纤维、4份联苯菊酯、8份甲苯和8份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温3.5小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在44℃下保温52分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例6
步骤1，外护套料制备
1.1，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171℃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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取33份高密度聚乙烯HE6062、19份线性低密度聚乙烯7042、4份步骤1.1的彩色色母、2份润滑剂、0.5份抗氧剂、1份紫外线吸收剂、11份步骤1.2的玄武岩纤维、7份步骤1.2的玻璃纤维、4份联苯菊酯、11份甲苯和7份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温3.8小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在45℃下保温62分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
实施例7
步骤1，外护套料制备
1.1，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171℃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；
1.2，将玄武岩纤维和玻璃纤维进行切碎，得到长度在0.5mm以下的玄武岩纤维和玻璃纤维；
1.3，称取32份高密度聚乙烯HE6062、18份线性低密度聚乙烯7042、5份步骤1.1的彩色色母、1份润滑剂、0.5份抗氧剂、1份紫外线吸收剂、12份步骤1.2的玄武岩纤维、5份步骤1.2的玻璃纤维、3份联苯菊酯、9份甲苯和6份辣椒素；
1.4，将高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042混合并边加热边搅拌均匀至270℃，并保温4小时后停止加热；再接着放入玻璃纤维、玄武岩纤维、润滑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，搅拌均匀，并控制温度为320℃，保温半个小时，得到浆状物；
1.5，将联苯菊酯、辣椒素和甲苯混合，充分搅拌，得到混合溶液；
1.6，将步骤1.5得到的混合溶液加入到步骤1.4中得到的浆状物中，搅拌均匀后，控制温度在42℃下保温65分钟；
1.7，将步骤1.6得到的物质送入到造粒机中，经过拉伸、热切和冷却；
步骤2，将多根导体缆芯绞合在一起，然后将缓冲材料层紧紧的包裹在多根导体缆芯上；
步骤3，将铠装层包裹在缓冲层上；
步骤4，将步骤1制备的外护套料送入到挤出模具中，通过挤出模具将外护套料包裹在铠装层上，钢丝固定在外护套料中。
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对玄武岩纤维和玻璃纤维的处理，其目的是为了得到较小长度的玄武岩纤维和玻璃纤维，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1.4中，对高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042加热温度的要求和保温时间的要求，保证了高密度聚乙烯HE6062和线性低密度聚乙烯7042能够充分融化和混合，混合均匀，在加人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320℃，保温半个小时，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，步骤1.6中，在35～45℃下保温45～65分钟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都具有防老鼠和白蚁啃噬的效果。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。
上述实施例所使用到的挤出模具采用申请号为201110268086.2，公开号为CN102368413A的中国发明专利申请提供的挤出模具。

Claims (3)

1.一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，包括外护套和电缆缆芯，所述电缆缆芯包裹在外护套内，其特征在于：所述外护套与电缆缆芯之间设置有缓冲材料层和铠装层，缓冲材料层包裹在电缆缆芯外侧，铠装层包裹在缓冲材料层外侧，在凯装层的上下左右四个顶点处设置有钢丝，钢丝位于外护套中，外护套包裹在铠装层外侧，所述外护套是用由以下以重量份数计的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，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所述的一种彩色抗紫外线聚乙烯电缆，其特征在于：所述外护套是用由以下以重量份数计的原料制备而成：
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