CN109979678A - 改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法 - Google Patents

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唐家浩
胡志钱
林传俊
查时龙
王金合
鲁学军
盛金花
胡行梅
鲁非
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Abstract

本发明公开了改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD‑50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，挤出后在烘箱内。本发明提出的制备方法，通过对电缆材料进行硫化处理，改善了复合材料原有缺陷，增强了电缆的耐磨性、抗溶胀性和耐热性；通过在混炼前,高温处理助剂可减少硫化胶中的气泡，同时，提高了电缆的质量。

Description

改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法
本发明涉及电缆制备领域，尤其涉及改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线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，在电力系统中用于较为常见，氟塑料的化学稳定性和耐化学腐蚀性能优异，且具有耐火、耐高温、阻燃等特性，因此，在电线电缆行业得到广泛的应用。
现有的发泡氟塑料聚合物复合材料电缆在制备过程中，助剂含水、交联剂分解或增塑剂挥发容易导致混炼得到的材料中有气泡，影响了绝缘层质量从而影响了电缆的寿命，同时，电缆的耐磨和抗溶胀效果不佳，影响了电缆的质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法及其制备方法。
改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，挤出后在烘箱内，经硫化和烘烤得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2～5根单丝通过规则绞合或非规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100～120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
优选的，步骤（1）中所述硫化温度为200～250℃，所述烘烤时间为30～60min。
优选的，步骤（5）中所述非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合。
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，通过对电缆材料进行硫化处理，改变了复合材料固有的强度低、弹性小、冷硬热粘和易老化等缺陷，增强了电缆的耐磨性、抗溶胀性和耐热性；通过在混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂以达到去除水分的效果，从而有助于消除气泡；选用高沸点增塑剂可控制混炼温度和减少气泡数目，从而提高线缆中绝缘层的质量，该制备方法操作简单且得到的电缆质量较好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120℃，挤出后在烘箱内，于200℃硫化和烘烤30min得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例二
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为125℃，挤出后在烘箱内，于220℃硫化和烘烤40min得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过束绞得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为105℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例三
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为125℃，挤出后在烘箱内，于250℃硫化和烘烤50min得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过同心复绞得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为105℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例四
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为130℃，挤出后在烘箱内，于250℃硫化和烘烤60min得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过特殊绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
本发明提出的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，通过对电缆材料进行硫化处理，改变了复合材料固有的强度低、弹性小、冷硬热粘和易老化等缺陷，增强了电缆的耐磨性、抗溶胀性和耐热性；通过在混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂以达到去除水分的效果，从而有助于消除气泡；选用高沸点增塑剂可控制混炼温度和减少气泡数目，从而提高线缆中绝缘层的质量，该制备方法操作简单且得到的电缆质量较好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化镁、抗老化剂、碳酸钙、高沸点增塑剂，抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼前,高温处理易吸湿受潮的氧化镁和碳酸钙等助剂,混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，挤出后在烘箱内，经硫化和烘烤得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将六氟丙烯、二氟乙烯和四氟乙烯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后连续添加HFP/TEF,VDF/TEF两种混合单体，维持40℃的聚合温度，反应进行6小时，得到浆状物B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2～5根单丝通过规则绞合或非规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100～120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
2.根据权利要求1所述的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述硫化温度为200～250℃，所述烘烤时间为30～60min。
3.根据权利要求1所述的改性发泡氟塑料聚合物复合材料电缆的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合。
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