CN109102929A - 一种耐氧化电缆及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐氧化电缆及其生产方法，包括导体、屏蔽层、绝缘层和外护套，所述屏蔽层包覆于导体外表面，所述绝缘层位于屏蔽层外侧，所述绝缘层和外护套之间设有填充层，所述填充层和外护套之间设有阻水带，所述绝缘层以聚丙烯为基体材料，配合辅助成分聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168以及氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料，聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，具有良好的耐热，耐燃，耐酸碱作用，以聚烯烃弹性体POE增强了聚丙烯的强度和韧性，氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料的加入，提高了聚丙烯的热性能，具有良好的耐热性以及耐氧化性能，抗氧剂能够延缓树材料的氧化降解。

Description

一种耐氧化电缆及其生产方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种耐氧化电缆及其生产方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。电缆主要包括内部的缆芯和包覆在缆芯外的绝缘层以及护套组成，护套起到保护作用，目前市面上使用的护套材料原料成本较低、绝缘性质高、介质损耗方面小、信号传输性能强，且制备方法简单，例如：HDPE具有材料密度较高，结晶性好，结晶度大，分子层间作用力大，拉伸强度等机械性能好，材料硬度高，耐磨损性能优异，耐化学腐蚀性能好；高密度聚乙烯材料，对光缆耐紫外线辐射老化、耐热老化等长期性能影响巨大，具有高度的稳定性和可靠性等。
虽然电缆护套具有良好的抗老化以及耐氧化性能，但是缆芯的绝缘层其抗老化以及耐氧化性能差，使用具有一定的局限性，为此，我们提出一种耐氧化电缆及其生产方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐氧化电缆及其生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐氧化电缆，包括导体、屏蔽层、绝缘层和外护套，所述屏蔽层包覆于导体外表面，所述绝缘层位于屏蔽层外侧，所述绝缘层和外护套之间设有填充层，所述填充层和外护套之间设有阻水带。
优选的，所述导体是由若干个铜丝相互旋转绞合而成的芯体。
优选的，所述填充层为阻水聚酯纱，且阻水聚酯纱设于导体的中央和外围间隙中。
优选的，所述绝缘层的组成其原料按重量份如下：聚丙烯60-70份、聚烯烃弹性体POE 10-20份、抗氧剂1010 5-10份、抗氧剂168 5-10份、纳米氧化镁0.5-1份。
一种耐氧化电缆的生产方法，包括如下步骤：
S1、原材料的选取：以聚丙烯为材料基体，同时加入聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168，聚烯烃弹性体POE的质量分数为5％，纳米氧化镁的质量分数分别为1.0%，且纳米氧化镁的粒径为50nm；
S2、共混：先将混合机或双辊开炼机升温至200℃，加入聚丙烯颗粒，至慢慢熔融，待聚丙烯部分熔融后，加入抗氧剂1010和抗氧剂168，稍后加入聚烯烃弹性体POE颗粒，让混合物在熔融的过程中混合均匀；
S3、制备纳米氧化镁粒子：纳米氧化镁用硅烷偶联剂处理后，和低密度聚乙烯机械共混，制备母粒，将母粒稀释至氧化镁的质量分数为1％，使用过氧化物交联剂，得到氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料后，备用；
S4、硫化处理：将步骤S2中混合后的原料与步骤S3中制备的氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料一起放入混炼机中进行混炼，混炼后送入硫化机内，加入硫化剂进行硫化处理，其硫化温度为140-170℃，硫化时间为15-30min；
S5、包覆成型：待步骤S4中的原料硫化完成后，将原料送至螺旋挤出机中，通过挤出模具来对导体进行挤出包覆处理，从而在导体外部形成一层绝缘层。
优选的，所述步骤S2中混炼机的混炼温度为110-115℃，混炼时间为10-15min。
本发明的技术效果和优点：该耐氧化电缆及其生产方法，所使用的绝缘材料以聚丙烯为基体材料，配合辅助成分聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168以及氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料，聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，具有良好的耐热，耐燃，耐酸碱作用，以聚烯烃弹性体POE增强了聚丙烯的强度和韧性，氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料的加入，提高了聚丙烯的热性能，具有良好的耐热性以及耐氧化性能，抗氧剂1010、抗氧剂168的加入，能够延缓树材料的氧化降解，与传统的缆芯绝缘层相比，具有良好的绝缘性能、耐腐蚀、抗老化以及耐氧化性能，且绝缘层材料的制备工艺简单、生产成本较低，具有使用寿命长等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1导体、2屏蔽层、3绝缘层、4外护套、5填充层、6阻水带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种耐氧化电缆，包括导体1、屏蔽层2、绝缘层3和外护套4，所述屏蔽层2包覆于导体1外表面，所述绝缘层3位于屏蔽层2外侧，所述绝缘层3和外护套4之间设有填充层5，所述填充层5和外护套4之间设有阻水带6。
具体的，所述导体1是由若干个铜丝相互旋转绞合而成的芯体。
具体的，所述填充层5为阻水聚酯纱，且阻水聚酯纱设于导体1的中央和外围间隙中。
具体的，所述绝缘层3的组成其原料按重量份如下：聚丙烯60-70份、聚烯烃弹性体POE 10-20份、抗氧剂1010 5-10份、抗氧剂168 5-10份、纳米氧化镁0.5-1份。
一种耐氧化电缆的生产方法，包括如下步骤：
S1、原材料的选取：以聚丙烯为材料基体，同时加入聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168，聚烯烃弹性体POE的质量分数为5％，纳米氧化镁的质量分数分别为1.0%，且纳米氧化镁的粒径为50nm；
S2、共混：先将混合机或双辊开炼机升温至200℃，加入聚丙烯颗粒，至慢慢熔融，待聚丙烯部分熔融后，加入抗氧剂1010和抗氧剂168，稍后加入聚烯烃弹性体POE颗粒，让混合物在熔融的过程中混合均匀；
S3、制备纳米氧化镁粒子：纳米氧化镁用硅烷偶联剂处理后，和低密度聚乙烯机械共混，制备母粒，将母粒稀释至氧化镁的质量分数为1％，使用过氧化物交联剂，得到氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料后，备用；
S4、硫化处理：将步骤S2中混合后的原料与步骤S3中制备的氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料一起放入混炼机中进行混炼，混炼后送入硫化机内，加入硫化剂进行硫化处理，其硫化温度为140-170℃，硫化时间为15-30min；
S5、包覆成型：待步骤S4中的原料硫化完成后，将原料送至螺旋挤出机中，通过挤出模具来对导体进行挤出包覆处理，从而在导体外部形成一层绝缘层。
具体的，所述步骤S2中混炼机的混炼温度为110-115℃，混炼时间为10-15min。
该耐氧化电缆及其生产方法，所使用的绝缘材料以聚丙烯为基体材料，配合辅助成分聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168以及氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料，聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，具有良好的耐热，耐燃，耐酸碱作用，以聚烯烃弹性体POE增强了聚丙烯的强度和韧性，氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料的加入，提高了聚丙烯的热性能，具有良好的耐热性以及耐氧化性能，抗氧剂1010、抗氧剂168的加入，能够延缓树材料的氧化降解，与传统的缆芯绝缘层相比，具有良好的绝缘性能、耐腐蚀、抗老化以及耐氧化性能，且绝缘层材料的制备工艺简单、生产成本较低，具有使用寿命长等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐氧化电缆，包括导体（1）、屏蔽层（2）、绝缘层（3）和外护套（4），其特征在于：所述屏蔽层（2）包覆于导体（1）外表面，所述绝缘层（3）位于屏蔽层（2）外侧，所述绝缘层（3）和外护套（4）之间设有填充层（5），所述填充层（5）和外护套（4）之间设有阻水带（6）。
2.根据权利要求1所述的一种耐氧化电缆，其特征在于：所述导体（1）是由若干个铜丝相互旋转绞合而成的芯体。
3.根据权利要求1所述的一种耐氧化电缆，其特征在于：所述填充层（5）为阻水聚酯纱，且阻水聚酯纱设于导体（1）的中央和外围间隙中。
4.根据权利要求1所述的一种耐氧化电缆，其特征在于：所述绝缘层（3）的组成其原料按重量份如下：聚丙烯60-70份、聚烯烃弹性体POE 10-20份、抗氧剂1010 5-10份、抗氧剂168 5-10份、纳米氧化镁0.5-1份。
5.一种权利要求1所述的耐氧化电缆的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、原材料的选取：以聚丙烯为材料基体，同时加入聚烯烃弹性体POE、抗氧剂1010、抗氧剂168，聚烯烃弹性体POE的质量分数为5％，纳米氧化镁的质量分数分别为1.0%，且纳米氧化镁的粒径为50nm；
S2、共混：先将混合机或双辊开炼机升温至200℃，加入聚丙烯颗粒，至慢慢熔融，待聚丙烯部分熔融后，加入抗氧剂1010和抗氧剂168，稍后加入聚烯烃弹性体POE颗粒，让混合物在熔融的过程中混合均匀；
S3、制备纳米氧化镁粒子：纳米氧化镁用硅烷偶联剂处理后，和低密度聚乙烯机械共混，制备母粒，将母粒稀释至氧化镁的质量分数为1％，使用过氧化物交联剂，得到氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料后，备用；
S4、硫化处理：将步骤S2中混合后的原料与步骤S3中制备的氧化镁交联聚乙烯纳米复合材料一起放入混炼机中进行混炼，混炼后送入硫化机内，加入硫化剂进行硫化处理，其硫化温度为140-170℃，硫化时间为15-30min；
S5、包覆成型：待步骤S4中的原料硫化完成后，将原料送至螺旋挤出机中，通过挤出模具来对导体进行挤出包覆处理，从而在导体外部形成一层绝缘层。
6.根据权利要求5所述的一种耐氧化电缆及其生产方法，其特征在于：所述步骤S2中混炼机的混炼温度为110-115℃，混炼时间为10-15min。
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