CN107880354A - 一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，包括以下步骤：定量称取高密度聚乙烯和炭黑，加热熔融混合；定量称取邻苯二甲酸二（2‑乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，加热熔融后与高密度聚乙烯和炭黑一同混合均匀得混合物一；定量称取氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N‑苯基‑α‑苯胺，加热熔融混合均匀得混合物二；将混合物一和混合物二一同挤出，然后将挤出的电缆送入水中冷却。本发明能够同步挤出PTC高分子导电材料和绝缘层，从而提高生产效率并降低PTC高分子导电材料中的石墨成分受氧化的几率。

Description

一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺
技术领域
本发明涉及一种伴热电缆生产加工工艺技术领域，特别是一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺。
背景技术
伴热电缆是一种以电力为能源，利用合金电阻丝进行通电发热来达到采暖或者保温效果的电缆结构产品；伴热电缆广泛地应用于液态物体在管道中输送和罐体的防冻保温、维持工艺温度、加热公路、坡道防冻防滑、人行横道防冻、屋檐及地板加热等场合。自限温伴热电缆主要由两根导电芯、分布在两根导电芯之间的PTC高分子材料、以及包裹PTC高分子材料的绝缘层构成，当电源接通时，内部PTC高分子材料受热膨胀，电阻变大，减小发热功率，使温度降低；当温度降低时，内部PTC高分子材料遇冷收缩，电阻变小，增大发热功率，使温度上升，从而达到自动调节温度的作用。
现有技术中自限温伴热电缆通常都是先挤出PTC高分子导电材料，然后再通过二次挤包作业，在PTC高分子导电材料的表面包裹一层绝缘材料。上述作业方式不仅生产效率低，而且PTC高分子导电材料中的石墨成分暴露在空气中并经挤包设备加热，容易受到氧化从而影响了PTC高分子导电材料的加热性能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，能够同步挤出PTC高分子导电材料和包裹在PTC高分子导电材料外的绝缘层，从而提高生产效率并降低PTC高分子导电材料中的石墨成分受氧化的几率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、按照定量称取PTC高分子导电材料的主料：高密度聚乙烯和炭黑，将主料加热熔融混合；
步骤二、按照定量称取PTC高分子导电材料的辅料：邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，将辅料加热熔融后投入到熔融的主料中一同混合均匀；
步骤三、按照定量称取绝缘层的原料：氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺，将原料加热熔融混合均匀；
步骤四、将步骤二制得的混合物与步骤三制得的混合物一同挤出，且步骤二制得的混合物作为芯体，步骤三制得的混合物作为包裹层；然后将挤出的电缆送入水中冷却。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤一中，高密度聚乙烯和炭黑的质量份数分别为100份和15～20份；步骤二中，邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂的质量份数分别为0.1～0.2份、0.2～0.3份、1.0～4.0份、0.5～1.5份和0.2～0.6份。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤三中，氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺的质量份数分别为100份、30～50份、0.5～2.0份、1.0～3.0份和1.5～3.5份。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤一中，高密度聚乙烯和炭黑加热至125～140℃熔融混合10～20分钟。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤三中，氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺加热至75～85℃熔融混合5～10分钟。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤三中，芯体在挤出口的温度为60～70℃，包裹层在挤出口的温度为50～60℃，冷却水的温度为40～50℃。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，通过优选PTC高分子导电材料和绝缘层材料的组分构成，使绝缘层材料的挤出温度略低于PTC高分子导电材料的挤出温度，能够同步挤出PTC高分子导电材料和包裹在PTC高分子导电材料外的绝缘层，从而提高了PTC高分子导电材料的生产效率；并且由于PTC高分子导电材料挤出后由绝缘层包裹，且PTC高分子导电材料和绝缘层的挤出温度均较低，可以降低PTC高分子导电材料中的石墨成分受氧化的几率，从而有利于提高PTC高分子导电材料的加热性能。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术内容。
具体实施例1
本实施例所提供的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、按照定量称取PTC高分子导电材料的主料：高密度聚乙烯和炭黑，将主料加热熔融混合；高密度聚乙烯和炭黑的质量份数分别为100份和15份；高密度聚乙烯和炭黑加热至125～140℃熔融混合10～20分钟。
步骤二、按照定量称取PTC高分子导电材料的辅料：邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，将辅料加热熔融后投入到熔融的主料中一同混合均匀；邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂的质量份数分别为0.1份、0.2份、1.0份、0.5份和0.2份。
步骤三、按照定量称取绝缘层的原料：氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺，将原料加热熔融混合均匀；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺的质量份数分别为100份、30份、0.5份、1.0份和1.5份；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺加热至75～85℃熔融混合5～10分钟。
步骤四、将步骤二制得的混合物与步骤三制得的混合物一同挤出，且步骤二制得的混合物作为芯体，步骤三制得的混合物作为包裹层；然后将挤出的电缆送入水中冷却；芯体在挤出口的温度为60～70℃，包裹层在挤出口的温度为50～60℃，冷却水的温度为40～50℃。
具体实施例2
本实施例所提供的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、按照定量称取PTC高分子导电材料的主料：高密度聚乙烯和炭黑，将主料加热熔融混合；高密度聚乙烯和炭黑的质量份数分别为100份和18份；高密度聚乙烯和炭黑加热至125～140℃熔融混合10～20分钟。
步骤二、按照定量称取PTC高分子导电材料的辅料：邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，将辅料加热熔融后投入到熔融的主料中一同混合均匀；邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂的质量份数分别为0.15份、0.25份、2.0份、1.1份和0.4份。
步骤三、按照定量称取绝缘层的原料：氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺，将原料加热熔融混合均匀；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺的质量份数分别为100份、38份、1.5份、2.2份和2.8份；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺加热至75～85℃熔融混合5～10分钟。
步骤四、将步骤二制得的混合物与步骤三制得的混合物一同挤出，且步骤二制得的混合物作为芯体，步骤三制得的混合物作为包裹层；然后将挤出的电缆送入水中冷却；芯体在挤出口的温度为60～70℃，包裹层在挤出口的温度为50～60℃，冷却水的温度为40～50℃。
具体实施例3
本实施例所提供的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、按照定量称取PTC高分子导电材料的主料：高密度聚乙烯和炭黑，将主料加热熔融混合；高密度聚乙烯和炭黑的质量份数分别为100份和20份；高密度聚乙烯和炭黑加热至125～140℃熔融混合10～20分钟。
步骤二、按照定量称取PTC高分子导电材料的辅料：邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，将辅料加热熔融后投入到熔融的主料中一同混合均匀；邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂的质量份数分别为0.2份、0.3份、4.0份、1.5份和0.6份。
步骤三、按照定量称取绝缘层的原料：氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺，将原料加热熔融混合均匀；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺的质量份数分别为100份、50份、2.0份、3.0份和3.5份；氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺加热至75～85℃熔融混合5～10分钟。
步骤四、将步骤二制得的混合物与步骤三制得的混合物一同挤出，且步骤二制得的混合物作为芯体，步骤三制得的混合物作为包裹层；然后将挤出的电缆送入水中冷却；芯体在挤出口的温度为60～70℃，包裹层在挤出口的温度为50～60℃，冷却水的温度为40～50℃。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、按照定量称取PTC高分子导电材料的主料：高密度聚乙烯和炭黑，将主料加热熔融混合；
步骤二、按照定量称取PTC高分子导电材料的辅料：邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂，将辅料加热熔融后投入到熔融的主料中一同混合均匀；
步骤三、按照定量称取绝缘层的原料：氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺，将原料加热熔融混合均匀；
步骤四、将步骤二制得的混合物与步骤三制得的混合物一同挤出，且步骤二制得的混合物作为芯体，步骤三制得的混合物作为包裹层；然后将挤出的电缆送入水中冷却。
2.根据权利要求1所述的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：步骤一中，高密度聚乙烯和炭黑的质量份数分别为100份和15～20份；步骤二中，邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、四季戊四醇脂、纳米二氧化硅、硬脂酸锌和水杨酸对叔丁基苯脂的质量份数分别为0.1～0.2份、0.2～0.3份、1.0～4.0份、0.5～1.5份和0.2～0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：步骤三中，氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺的质量份数分别为100份、30～50份、0.5～2.0份、1.0～3.0份和1.5～3.5份。
4.根据权利要求1所述的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：步骤一中，高密度聚乙烯和炭黑加热至125～140℃熔融混合10～20分钟。
5.根据权利要求1所述的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：步骤三中，氯化聚乙烯、滑石粉、硬脂酸、对苯二胺和N-苯基-α-苯胺加热至75～85℃熔融混合5～10分钟。
6.根据权利要求1所述的一种多组分电缆材料同步挤出生产工艺，其特征在于：步骤三中，芯体在挤出口的温度为60～70℃，包裹层在挤出口的温度为50～60℃，冷却水的温度为40～50℃。
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