CN108641144A - 高强度耐热电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐热电缆及其制备方法，其中，所述制备方法包括：1)电缆胶套的制备：A、将膨润土和伊利石粉置于温度为450‑600℃的条件下焙烧，制得焙烧粉末；B、将焙烧粉末置于有机胺中浸泡20‑50min，制得改性后的粉体；C、将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，制得电缆胶套；2)线芯的制备：将多根镀银铜包钢绞合，制得线芯；3)电缆的制备：将电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆。实现了高强度耐高温的性能。

Description

高强度耐热电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，具体地，涉及高强度耐热电缆及其制备方法。
背景技术
电缆作为一种使用极为广泛的电力设施，其在生产生活中均使用极为广泛，且航空航天领域也会使用到电缆等电力设施。而在使用过程中，因使用环境的不同，且随着科技的不断进步，对于电缆的性能的要求也越来越高，也要求其能适应更为恶劣的环境使用的需求。而电缆对于环境的适应往往取决于其外部电缆胶套的性能。
因此，提供一种具有较高的强度，且能适应高温环境使用，电缆胶套使用性能良好且使用范围广泛的高强度耐热电缆及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中因使用环境的不同，且随着科技的不断进步，对于电缆的性能的要求也越来越高，也要求其能适应更为恶劣的环境使用的需求等问题，从而提供一种具有较高的强度，且能适应高温环境使用，电缆胶套使用性能良好且使用范围广泛的高强度耐热电缆及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度耐热电缆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)电缆胶套的制备：
A、将膨润土和伊利石粉置于温度为450-600℃的条件下焙烧，制得焙烧粉末；
B、将焙烧粉末置于有机胺中浸泡20-50min，制得改性后的粉体；
C、将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将多根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的高强度耐热电缆。
通过上述技术方案，本发明将膨润土和伊利石粉进行焙烧处理，有效改性上述粉体表面性状，再将上述焙烧后的粉末置于有机胺中浸泡，而后将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，使制得的电缆胶套具有更高的强度和耐热性能，再将多根镀银铜包钢绞合制备线芯，使得线芯由多根线绞合制得，能具有更好的韧性和抗拉伸抗断裂性能，将电缆胶套包覆线芯，有效实现耐热及高强度的性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高强度耐热电缆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)电缆胶套的制备：
A、将膨润土和伊利石粉置于温度为450-600℃的条件下焙烧，制得焙烧粉末；
B、将焙烧粉末置于有机胺中浸泡20-50min，制得改性后的粉体；
C、将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将多根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆。
本发明将膨润土和伊利石粉进行焙烧处理，有效改性上述粉体表面性状，再将上述焙烧后的粉末置于有机胺中浸泡，而后将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，使制得的电缆胶套具有更高的强度和耐热性能，再将多根镀银铜包钢绞合制备线芯，使得线芯由多根线绞合制得，能具有更好的韧性和抗拉伸抗断裂性能，将电缆胶套包覆线芯，有效实现耐热及高强度的性能。
上述原料的用量可以在宽的范围内选择，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤A)中，相对于10重量份的所述膨润土，所述伊利石粉的用量为5-15重量份。
同样地，在本发明的另一优选的实施方式中，步骤C)中，相对于100重量份的所述丁苯橡胶，所述三元乙丙橡胶的用量为30-50重量份，改性后的粉体的用量为5-15重量份，所述二苯脲的用量为20-40重量份，所述硼酸锌的用量为3-10重量份，所述硬脂酸的用量为10-20重量份，所述硫化剂的用量为1-5重量份，所述促进剂的用量为1-5重量份，所述防老剂的用量为1-5重量份。
进一步优选的实施方式中，步骤A)中，焙烧时间为1-2h。
在本发明的一种更为优选的实施方式中，为了进一步提高耐热及高强度等性能，步骤B)中，所述有机胺选自三乙醇胺。
同样地，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤C)中，熔炼过程的熔炼温度为140-160℃，熔炼时间为10-30min。
进一步优选的实施方式中，所述硫化剂选自硫磺。
在本发明的另一优选的实施方式中，步骤2)中，所述线芯由2-6根镀银铜包钢绞合制得。
一种更为优选的实施方式中，所述电缆胶套的厚度为1-5mm。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的高强度耐热电缆。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)电缆胶套的制备：
A)将10重量份膨润土和5重量份伊利石粉置于温度为450℃的条件下焙烧1h，制得焙烧粉末；
B)将步骤1)中制得的焙烧粉末置于三乙醇胺中浸泡20min，制得改性后的粉体；
C)将100重量份丁苯橡胶、30重量份三元乙丙橡胶、5重量份步骤2)中制得的改性后的粉体、20重量份二苯脲、3重量份硼酸锌、10重量份硬脂酸、1重量份硫磺、1重量份促进剂和1重量份防老剂置于温度为140℃的条件下混合熔炼10min后挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将2根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将挤压成厚度为2mm的电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆A1。
实施例2
1)电缆胶套的制备：
A)将10重量份膨润土和15重量份伊利石粉置于温度为600℃的条件下焙烧2h，制得焙烧粉末；
B)将步骤1)中制得的焙烧粉末置于三乙醇胺中浸泡50min，制得改性后的粉体；
C)将100重量份丁苯橡胶、50重量份三元乙丙橡胶、15重量份步骤2)中制得的改性后的粉体、40重量份二苯脲、10重量份硼酸锌、20重量份硬脂酸、5重量份硫磺、5重量份促进剂和5重量份防老剂置于温度为160℃的条件下混合熔炼30min挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将6根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将挤压成厚度为2mm的电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆A2。
实施例3
1)电缆胶套的制备：
A)将10重量份膨润土和10重量份伊利石粉置于温度为500℃的条件下焙烧1.5h，制得焙烧粉末；
B)将步骤1)中制得的焙烧粉末置于三乙醇胺中浸泡30min，制得改性后的粉体；
C)将100重量份丁苯橡胶、40重量份三元乙丙橡胶、10重量份步骤2)中制得的改性后的粉体、30重量份二苯脲、8重量份硼酸锌、15重量份硬脂酸、3重量份硫磺、3重量份促进剂和3重量份防老剂置于温度为150℃的条件下混合熔炼20min挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将4根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将挤压成厚度为2mm的电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述三元乙丙橡胶的用量为10重量份，改性后的粉体的用量为2重量份，所述二苯脲的用量为10重量份，所述硼酸锌的用量为2重量份，所述硬脂酸的用量为5重量份，，制得高强度耐热电缆A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，使用正丁胺进行浸泡，制得高强度耐热电缆A5。
对比例1
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，不加入伊利石粉，制得电缆D1。
对比例2
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，不经过步骤2)，直接加入焙烧粉末进行混合熔炼，制得电缆D2。
对比例3
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，不加入三元乙丙橡胶和二苯脲，制得电缆D3。
测试例
将上述A1-A5、D1-D3中的电缆胶套按照GB/T1040检测其拉伸强度和断裂伸长率，再置于温度为120℃的老化箱中老化72h，检测其拉伸强度和断裂伸长率，再将上述电缆在圆棒上卷曲后置于温度为130℃的烘箱中放置24h，取出后检测上述电缆是否发生开裂或是断裂。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高强度耐热电缆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)电缆胶套的制备：
A、将膨润土和伊利石粉置于温度为450-600℃的条件下焙烧，制得焙烧粉末；
B、将焙烧粉末置于有机胺中浸泡20-50min，制得改性后的粉体；
C、将丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、改性后的粉体、二苯脲、硼酸锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂和防老剂混合熔炼后挤压成型，制得电缆胶套；
2)线芯的制备：将多根镀银铜包钢绞合，制得线芯；
3)电缆的制备：将电缆胶套包覆线芯，制得高强度耐热电缆。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤A)中，相对于10重量份的所述膨润土，所述伊利石粉的用量为5-15重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤C)中，相对于100重量份的所述丁苯橡胶，所述三元乙丙橡胶的用量为30-50重量份，改性后的粉体的用量为5-15重量份，所述二苯脲的用量为20-40重量份，所述硼酸锌的用量为3-10重量份，所述硬脂酸的用量为10-20重量份，所述硫化剂的用量为1-5重量份，所述促进剂的用量为1-5重量份，所述防老剂的用量为1-5重量份。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤A)中，焙烧时间为1-2h。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤B)中，所述有机胺选自三乙醇胺。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤C)中，熔炼过程的熔炼温度为140-160℃，熔炼时间为10-30min。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述硫化剂选自硫磺。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤2)中，所述线芯由2-6根镀银铜包钢绞合制得。
9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述电缆胶套的厚度为1-5mm。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制得的高强度耐热电缆。
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