CN110060804B - 一种抗压性能好的电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗压性能好的电缆,属于电缆技术领域,所述电缆包括圆形骨架和设置在圆形骨架内的线芯,以及包覆在圆形骨架外侧的保护层,圆形骨架内等分为两个腔室,用于穿设线芯,所述保护层由内至外依次包括弹性支撑层、编织层、支撑架、保护套,所述弹性支撑层内设置有多个S型弹性支架,所述S型弹性支架包括以下质量份的原料:50‑60份AFLAS氟橡胶、1‑3份氯磺化聚乙烯、6‑12份温敏胶囊、15‑19份炭黑。本发明的电缆内部安装有S型弹性支架可以分散挤压力,减少电缆的破损率,且具有延展性,提高抗弯曲能力,从而减少电缆弯折或者碾压时承受的轴向或径向拉扯力,进而减少被折断的情况。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域,尤其涉及一种抗压性能好的电缆。
背景技术
随着信息技术的发展,生活水平的提高,人们对电缆的需求越来越大,相比于传统的架空线,电缆的线间绝缘距离小,地下敷设而不占用地面以上的空间,送电可靠,对人身安全和周围环境干扰小。但是,电缆不管是在运输还是排布的过程中,均会发生不同程度的弯折。现有电缆的保护层在经常弯折之后容易老化,甚至断裂,这样会导致内部的芯线裸露,而芯线裸露之后,存在一定的安全隐患。分析电缆的轧断机理,是电缆在高压作用下,缆芯护套压在缆芯上,使护套与缆芯产生较大的摩擦,然后护套在压力作用下轴向变形,对缆芯产生轴向的拉扯力,导致缆芯被拽断。同时,还有一部分电缆被轧断的原因是电缆下部有石子等尖锐物体,当汽车轧过,石子刺入电缆导致电缆断裂。
公开号“CN 102723130 A”,名称为“薄壁耐高压双层绝缘电缆”,包括内绝缘层、外绝缘层,内绝缘层为交联聚烯烃,外绝缘层为聚偏氟乙烯,其虽然具有薄壁特征,可以减轻电缆重量和节省布线空间,但抗弯曲结构几乎没有,导致容易折断,抗弯曲性能不好。
所以针对上述情况,要求电缆具有一定的抗压性能,同时在适度弯曲的同时不损伤内部结构,促使电缆的应用面更加广泛。在制备抗压结构或者抗弯曲结构的时候应该尽量做到节约成本,简化步骤的目的,与电缆的制备步骤相当且最好能用同一套生产设备抗压结构,减少额外购买的零部件的目的。并且抗压结构或者抗弯曲结构要能承受较大的轴向或者径向拉扯力。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种抗压性能好的电缆,电缆内部安装有S型弹性支架,S型弹性支架可以分散挤压力,减少电缆的破损率,且S型弹性支架具有延展性,提高抗弯曲能力,从而减少电缆弯折或者碾压时承受的轴向或径向拉扯力,进而减少被折断的情况。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
一种抗压性能好的电缆,所述电缆包括圆形骨架和设置在圆形骨架内的线芯,以及包覆在圆形骨架外侧的保护层,所述圆形骨架内等分为两个腔室,用于穿设线芯,所述线芯由多股导线绞合形成,所述保护层由内至外依次包括弹性支撑层、编织层、支撑架、保护套,所述弹性支撑层内设置有多个S型弹性支架,多个所述S型弹性支架均匀分布在圆形骨架圆周外壁上,相邻的两个所述S型弹性支架之间安装有与圆形骨架固定连接的支撑垫,所述编织层缠绕在S型弹性支架外侧,所述支撑架设置在编织层外侧,所述支撑架与编织层之间填充有填充物,所述保护套设置在支撑架外侧。
进一步,所述支撑架包括环向支架和等距离分布在环向支架内侧的多个径向支架,所述环向支架外表面等距离分布有凸条,所述凸条与环向支架一体成型。
进一步,所述支撑垫与S型弹性支架之间安装有缓冲柱,所述缓冲柱与S型弹性支架之间有间隙,所述缓冲柱长度与S型弹性支架轴向长度相等。
进一步,所述支撑垫上表面与编织层之间留有间隙。
S型弹性支架上弯段受力时会通过反弯点向下弯段传递,S型弹性支架弯曲,因下弯段内安装有缓冲柱所以下弯段形变时会挤压缓冲柱,缓冲柱形变挤压支撑垫,进而将力分散,避免将力集中至某一点或某一集中区域,造成电缆破裂进而折断,而填充物可以防止支撑架与编织层相对滑动产生静电,发生危险;环向支架上的凸条可以增大摩擦力,防止电缆受到外力挤压时支撑架与保护套相对滑动,形成径向形变产生径向拉扯力折断电缆。
进一步,所述S型弹性支架包括以下质量份的原料:50-60份AFLAS氟橡胶、1-3份氯磺化聚乙烯、6-12份温敏胶囊、15-19份炭黑,所述温敏胶囊分为I型温敏胶囊和II型温敏胶囊,所述I型温敏胶囊和II型温敏胶囊的质量比为2:1。
进一步,所述温敏胶囊的囊皮包括以下重量份的原料:20-40份聚N-异丙基丙烯酰胺、30-40份丙烯酰胺、30-100份羧甲基纤维素、5-15份硬脂酸镁、10-20份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、12-15份蓖麻油、10-15份田菁胶、16-20份聚乙烯吡咯烷酮、80-120份45wt%乙醇、10-15份二甲基硅油、20-65份氧化锌、5-10份甘油、15-20份氧化镁、6-15份甘油磷酸钠、10-12份聚酯型聚氨酯、10-40份季戊四醇四丙烯酸酯、32-47份丙酮、1-2份消泡剂、5-10份刺云豆胶。
进一步,所述I型温敏胶囊的芯材包括以下重量份的原料:5-5.5份阻燃剂FR-302C、2.5-3份三氧化二锑、3.5-4份52度氯化石蜡油、0.9-1份58度半精炼石腊、0.9-1份防老剂NBC。
进一步,所述II型温敏胶囊的芯材包括以下重量份的原料:0.2-0.25份二丁基二硫代氨基甲酸锌、0.45-0.46份促进剂TRA、0.5-0.9份邻苯二甲酸二异壬酯、1-2份润滑剂。
进一步,所述S型弹性支架制备包括以下步骤:
炼胶:将AFLAS氟橡胶、氯磺化聚乙烯用切胶装置切成5-10kg的楔形胶料后,投入炼胶机,设置炼胶机辊温低于40℃,并将炼胶机的两辊间距调节至0.5-1mm,碎胶后于温度50-70℃条件下,将生胶投入塑炼机两辊之间进行薄通,薄通2-5次后,取出,在料架上放置过夜备用;
混练:控制密炼机的辊温为47-50℃,调节辊距至2.5mm,将炼胶后的生胶均匀包辊后,再加入I型温敏胶囊、炭黑逐渐将辊距由2.5mm逐渐调节至4mm,混练5-6min后,再于温度110~120℃条件下混练6~8min,混练完成后进行压片,得到胶片,胶片在料架上于室温存放4h;
S型弹性支架的制备:混练完成的胶片中加入II型温敏胶囊,随后于54-57℃加热3min后经薄通和打三角包分散均匀,随后模压成型制备得到S型弹性支架。
S型弹性支架的制备步骤与电缆的制备步骤大致相当,且可以共用同一套设备。温敏胶囊的加入减少了辅料的添加步骤,简化了操作,将橡胶添加物原料可混合在一起的混合保存在温敏胶囊内,减少了场地的占用。并且将添加物提前混合后,避免在制备S型弹性支架的过程中由于混合不均匀导致添加物结团,更甚者变为可溶性结晶导致S型弹性支架性能下降,不能起到抗压、防弯的功能。
本发明还公开了所述温敏胶囊制备方法,包括以下步骤:
凝胶制备:在聚N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硬脂酸镁的混合物中加入乙醇-亚甲基双丙烯酰胺溶液,于35℃的水浴中加热,搅拌时添加去离子水至搅拌成凝胶状,再加入蓖麻油、田菁胶,随后于40℃的水浴中加热搅拌20min,取出凝胶自然冷却,于25-27℃的条件下静置12-24h;
中间混合物制备:将凝胶加入聚乙烯吡咯烷酮、45wt%乙醇、二甲基硅油、纳米级的氧化锌、甘油混合后装入含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,调节pH=6.5-8.5后于90-110℃的条件下反应3-4h,待反应结束后,降至室温后取出,随后加入纳米级氧化镁,于1500rpm转速搅拌条件下搅拌均匀,得到中间混合物;
温敏胶囊皮制备:将甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、中间混合物、季戊四醇四丙烯酸酯、丙酮、消泡剂混合进行搅拌,搅拌过程中加入去离子水和刺云豆胶,搅拌1-2h得到含水量为10-15%的混合物后取出,随后用柠檬酸调节pH=4.5-6.5,于35kHz的超声波下超声5-8min,然后采用常规的吹塑法制备得到温敏胶囊皮;
温敏胶囊制备:将I型温敏胶囊的芯材或者II型温敏胶囊的芯材混合搅拌均匀后填充至温敏胶囊皮内部,缺口处采用温敏胶囊皮密封后得到I型温敏胶囊或者II型温敏胶囊。
聚N-异丙基丙烯酰胺由于大分子侧链上具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基导致溶于水具有温敏特性,但是聚N-异丙基丙烯酰胺的相变点为30-35℃,不能适用于本发明的温敏胶囊,故需要对其改性。将制备的凝胶冷却静置后,过分膨胀的凝胶回缩,在反应釜内,蓖麻油中含有大量的9-烯基-12·羟基十八酸,羟基含量大,而田菁胶具有增稠、提高稳定性的作用,在聚乙烯吡咯烷酮的修饰下,纳米级的氧化锌表面被修饰,使其氧化锌有更高的活性,氧化锌的活性被激活后在凝胶的网状空间内活动,调节釜内pH值、随着釜内温度的升高聚N-异丙基丙烯酰胺分子内、分子间的疏水键相互作用,pH值越高,作用的强度越大,此时分子在氧化锌的作用下高聚N-异丙基丙烯酰胺分子由疏松的结构转变为紧密的胶粒状结构,其相变温度增高。在刺云豆胶、甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、季戊四醇四丙烯酸酯的作用下,增强制备出来的温敏胶囊皮的强度,使其在灌装填充物的时候不易破损,且保存时间更长。
本发明的电缆具有如下有益效果:
1、S型弹性支架起到缓冲和分散受力的作用,防止尖锐物造成电缆穿破,避免漏电风险,提高抗压性能。
2、环向支架上的凸条可以增大摩擦力,防止电缆受到外力挤压时支撑架与保护套相对滑动,形成径向形变产生径向拉扯力折断电缆。
3、S型弹性支架原料中含有温敏胶囊,温敏胶囊内部包裹有芯材,芯材为S型弹性支架制备过程中的必要添加物,添加物种类多且有些添加物量少、粒径小在制备S型弹性支架时不易混合均匀,所以在制备芯材时将提前将添加物混合均匀,避免了在S型弹性支架制备过程中的时候添加物混合不均匀,导致添加物结团或者结晶,进而导致S型弹性支架性能下降。又因为温敏胶囊的分散性优于粉状或者液体状的添加物,所以在S型弹性支架制备过程中薄通次数和混练时间减少,提高了生产效率。
4、I型温敏胶囊适用于温度为47-50℃的混练过程,II型温敏胶囊适用于温度为54-57℃的S型弹性支架制备过程,可以避免温敏胶囊在融化过程中芯材与囊皮结团或粘接导致的芯材分散不均匀。
附图说明
图1为本发明电缆的结构示意图;
其中,圆形骨架1、线芯2、S型弹性支架3、支撑垫4、缓冲柱5、填充物6、环向支架7、径向支架71、保护套8、编织层9。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图1对本发明进行详细说明:
如图1所示,本实施例的一种抗压性能好的电缆,包括圆形骨架1和设置在圆形骨架1内的线芯2,以及包覆在圆形骨架1外侧的保护层,圆形骨架1内等分为两个腔室,用于穿设线芯2,线芯2由多股导线绞合形成,将线芯2分成两组可以避免线芯2之间的的缠绕干扰,且方便线芯的穿设和检修,保护层由内至外依次包括弹性支撑层、编织层9、支撑架、保护套8,弹性支撑层内设置有多个S型弹性支架3,多个S型弹性支架3均匀分布在圆形骨架1圆周外壁上,相邻两个S型弹性支架3之间安装有与圆形骨架1固定连接的支撑垫4,支撑垫4与S型弹性支架3之间安装有缓冲柱5,缓冲柱5长度与S型弹性支架3轴向长度相等,且缓冲柱5与S型弹性支架3之间留有间隙。编织层9缠绕在S型弹性支架3外侧,支撑架设置在编织层9外侧,支撑垫4上表面与编织层9之间有间隙,支撑架包括环向支架7和等距离分布在环向支架7内侧的多个径向支架71,环向支架7外表面等距离分布有凸条,凸条、环向支架7、径向支架71一体注塑成型,环向支架7与编织层9之间填充有填充物6,保护套8设置在支撑架外侧。
其中,支撑架、缓冲柱5均可由柔性塑料或橡胶注塑成型,本实施例优选橡胶,因为橡胶弹性大,恢复形变的能力强,绝缘性好。
填充物6可以是柔性塑料、防火棉、岩棉纤维、玻璃纤维、PE绳、PVC条、棉线、涤纶线等常见电缆填充物6,也可是电缆填充胶。
编织层9的编织原料可以选择金属或非金属材料,例如铜、钢丝、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃纤维等。
本发明的电缆中的S型弹性支架的制备包括以下质量份的原料:50-60份AFLAS氟橡胶、1-3份氯磺化聚乙烯、6-12份温敏胶囊、15-19份炭黑,其中的温敏胶囊分为I型和II型,I型温敏胶囊芯材包括5-5.5份阻燃剂FR-302C、2.5-3份三氧化二锑、3.5-4份52度氯化石蜡油、0.9-1份58度半精炼石腊、0.9-1份防老剂NBC,II型温敏胶囊芯材包括0.2-0.25份二丁基二硫代氨基甲酸锌、0.45-0.46份促进剂TRA、0.5-0.9份邻苯二甲酸二异壬酯、1-2份润滑剂。S型弹性支架的制备方法如下:
I型温敏胶囊的制备实施例1:
I型温敏胶囊囊皮包括以下重量份的原料:20份聚N-异丙基丙烯酰胺、35份丙烯酰胺、30份羧甲基纤维素、5份硬脂酸镁、10份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、12份蓖麻油、10份田菁胶、16份聚乙烯吡咯烷酮、80份45wt%乙醇、10份二甲基硅油、20份氧化锌、6份甘油、15份氧化镁、7份甘油磷酸钠、10份聚酯型聚氨酯、10份季戊四醇四丙烯酸酯、32份丙酮、1份消泡剂、5份刺云豆胶,其中乙醇-亚甲基双丙烯酰胺中,乙醇和亚甲基双丙烯酰胺的质量比例为0.8:1。
按上述分量称取原料,制备I型温敏胶囊:
凝胶制备:将聚N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硬脂酸镁进行混合,混合后加入乙醇-亚甲基双丙烯酰胺溶液,搅拌均匀后置于35℃的水浴中加热,同时添加去离子水直至搅拌呈凝胶状后停止加入去离子水,随后加入蓖麻油、田菁胶,于40℃的水浴中加热搅拌20min,取出凝胶自然冷却,于26±1℃的条件下静置24h;
中间混合物制备:将凝胶加入聚乙烯吡咯烷酮、45wt%乙醇、二甲基硅油、纳米级的氧化锌、甘油,混合均匀后装入含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,调节pH=6.5-6.8,然后于90℃的条件下在反应釜内反应4h,待反应结束后,降至室温后取出,随后加入纳米级的氧化镁,于1500rpm转速搅拌条件下搅拌均匀,得到中间混合物;
温敏胶囊皮制备:将甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、中间混合物、季戊四醇四丙烯酸酯、丙酮、消泡剂混合进行搅拌,搅拌过程中加入去离子水和刺云豆胶,搅拌1h后得到含水量为15%的混合物,取出,随后用柠檬酸调节pH=4.5-4.7,于35kHz的超声波下超声6min,然后采用常规的吹塑法制备得到3mm左右的温敏胶囊皮;
温敏胶囊制备:将5份阻燃剂FR-302C、2.5份三氧化二锑、3.5份52度氯化石蜡油、0.9份58度半精炼石腊、0.9份防老剂NBC混合后加入环烷油混合搅拌均匀制成糊状物,随后填充至温敏胶囊皮内部,缺口处采用温敏胶囊皮密封后得到I型温敏胶囊。
I型温敏胶囊的制备实施例2::
I型温敏胶囊包括以下重量份的原料:25份聚N-异丙基丙烯酰胺、32份丙烯酰胺、50份羧甲基纤维素、6份硬脂酸镁、12份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、13份蓖麻油、13份田菁胶、16份聚乙烯吡咯烷酮、90份45wt%乙醇、12份二甲基硅油、21份氧化锌、5份甘油、16份氧化镁、6份甘油磷酸钠、12份聚酯型聚氨酯、17份季戊四醇四丙烯酸酯、33份丙酮、1份消泡剂、6份刺云豆胶,其中乙醇-亚甲基双丙烯酰胺中,乙醇和亚甲基双丙烯酰胺的质量比例为0.7:1。
按上述分量称取原料,制备I型温敏胶囊:
凝胶制备:将聚N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硬脂酸镁进行混合,混合后加入乙醇-亚甲基双丙烯酰胺溶液,搅拌均匀后置于35℃的水浴中加热,同时添加去离子水直至搅拌呈凝胶状后停止加入去离子水,随后加入蓖麻油、田菁胶,于40℃的水浴中加热搅拌20min,取出凝胶自然冷却,于26±1℃的条件下静置24h;
中间混合物制备:将凝胶加入聚乙烯吡咯烷酮、45wt%乙醇、二甲基硅油、纳米级的氧化锌、甘油,混合均匀后装入含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,调节pH=6.8-7,然后于92±2℃的条件下在反应釜内反应4h,待反应结束后,降至室温后取出,随后加入纳米级的氧化镁,于1500rpm转速搅拌条件下搅拌均匀,得到中间混合物;
温敏胶囊皮制备:将甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、中间混合物、季戊四醇四丙烯酸酯、丙酮、消泡剂混合进行搅拌,搅拌过程中加入去离子水和刺云豆胶,搅拌1h后得到含水量为12%的混合物,取出,随后用柠檬酸调节pH=4.7-5.0,于35kHz的超声波下超声5min,然后采用常规的吹塑法制备得到3mm左右的温敏胶囊皮;
温敏胶囊制备:将5.5份阻燃剂FR-302C、3份三氧化二锑、4份52度氯化石蜡油、1份58度半精炼石腊、1份防老剂NBC混合后加入环烷油混合搅拌均匀制成糊状物,随后填充至温敏胶囊皮内部,缺口处采用温敏胶囊皮密封后得到I型温敏胶囊。
II型温敏胶囊的制备实施例3:
II型温敏胶囊囊皮包括以下重量份的原料:25份聚N-异丙基丙烯酰胺、32份丙烯酰胺、50份羧甲基纤维素、6份硬脂酸镁、12份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、13份蓖麻油、13份田菁胶、16份聚乙烯吡咯烷酮、90份45wt%乙醇、12份二甲基硅油、45份氧化锌、5份甘油、16份氧化镁、6份甘油磷酸钠、12份聚酯型聚氨酯、35份季戊四醇四丙烯酸酯、33份丙酮、1份消泡剂、6份刺云豆胶,其中乙醇-亚甲基双丙烯酰胺中,乙醇和亚甲基双丙烯酰胺的质量比例为0.7:1。
按上述份量称取原料,制备II型温敏胶囊:
凝胶制备:将聚N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硬脂酸镁进行混合,混合后加入乙醇-亚甲基双丙烯酰胺溶液,搅拌均匀后置于35℃的水浴中加热,同时添加去离子水直至搅拌呈凝胶状后停止加入去离子水,随后加入蓖麻油、田菁胶,于40℃的水浴中加热搅拌20min,取出凝胶自然冷却,于26±1℃的条件下静置24h;
中间混合物制备:将凝胶加入聚乙烯吡咯烷酮、45wt%乙醇、二甲基硅油、纳米级的氧化锌、甘油,混合均匀后装入含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,调节pH=7.0-7.5,然后于92±2℃的条件下在反应釜内反应4h,待反应结束后,降至室温后取出,随后加入纳米级的氧化镁,于1500rpm转速搅拌条件下搅拌均匀,得到中间混合物;
温敏胶囊皮制备:将甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、中间混合物、季戊四醇四丙烯酸酯、丙酮、消泡剂混合进行搅拌,搅拌过程中加入去离子水和刺云豆胶,搅拌1h后得到含水量为12%的混合物,取出,随后用柠檬酸调节pH=5.5-5.8,于35kHz的超声波下超声5min,然后采用常规的吹塑法制备得到3mm左右的温敏胶囊皮;
温敏胶囊制备:将0.2份二丁基二硫代氨基甲酸锌、0.45份促进剂TRA、0.5份邻苯二甲酸二异壬酯、1份润滑剂混合搅拌均匀制成糊状物,随后填充至温敏胶囊皮内部,缺口处采用温敏胶囊皮密封后得到II型温敏胶囊。
II型温敏胶囊的制备实施例4:
II型温敏胶囊包括以下重量份的原料:40份聚N-异丙基丙烯酰胺、40份丙烯酰胺、100份羧甲基纤维素、15份硬脂酸镁、20份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、15份蓖麻油、15份田菁胶、20份聚乙烯吡咯烷酮、120份45wt%乙醇、15份二甲基硅油、65份氧化锌、10份甘油、20份氧化镁、15份甘油磷酸钠、12份聚酯型聚氨酯、40份季戊四醇四丙烯酸酯、47份丙酮、2份消泡剂、10份刺云豆胶,其中乙醇-亚甲基双丙烯酰胺中,乙醇和亚甲基双丙烯酰胺的质量比例为0.9:1。
按上述分量称取原料,制备II型温敏胶囊:
凝胶制备:将聚N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硬脂酸镁进行混合,混合后加入乙醇-亚甲基双丙烯酰胺溶液,搅拌均匀后置于35℃的水浴中加热,同时添加去离子水直至搅拌呈凝胶状后停止加入去离子水,随后加入蓖麻油、田菁胶,于40℃的水浴中加热搅拌20min,取出凝胶自然冷却,于26±1℃的条件下静置18h;
中间混合物制备:将凝胶加入聚乙烯吡咯烷酮、45wt%乙醇、二甲基硅油、纳米级的氧化锌、甘油,混合均匀后装入含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,调节pH=8.0-8.5,然后于108±2℃的条件下在反应釜内反应4h,待反应结束后,降至室温后取出,随后加入纳米级的氧化镁,于1500rpm转速搅拌条件下搅拌均匀,得到中间混合物;
温敏胶囊皮制备:将甘油磷酸钠、聚酯型聚氨酯、中间混合物、季戊四醇四丙烯酸酯、丙酮、消泡剂混合进行搅拌,搅拌过程中加入去离子水和刺云豆胶,搅拌2h后得到含水量为13%的混合物,取出,随后用柠檬酸调节pH=6.2-6.5,于35kHz的超声波下超声8min,然后采用常规的吹塑法制备得到4mm左右的温敏胶囊皮;
温敏胶囊制备:将0.25份二丁基二硫代氨基甲酸锌、0.46份促进剂TRA、0.9份邻苯二甲酸二异壬酯、2份润滑剂混合搅拌均匀制成糊状物,随后填充至温敏胶囊皮内部,缺口处采用温敏胶囊皮密封后得到II型温敏胶囊。
实施例5:S型弹性支架的制备:
炼胶:将50重量份AFLAS氟橡胶、2重量份氯磺化聚乙烯用切胶装置切成5-10kg的楔形胶料后,投入炼胶机,设置炼胶机辊温低于40℃,并将炼胶机的两辊间距调节至0.5mm,碎胶后于温度50℃条件下,将生胶投入塑炼机两辊之间进行薄通,薄通4次后,取出,在料架上放置过夜备用;
混练:控制密炼机的辊温为47℃,调节辊距至2.5mm,将炼胶后的生胶均匀包辊后,再加入4份I型温敏胶囊、15份炭黑逐渐将辊距由2.5mm逐渐调节至4mm,混练5min后,再于温度110℃条件下混练6min,混练完成后进行压片,得到胶片,胶片在料架上于室温存放4h;
S型弹性支架的制备:混练完成的胶片中加入2份II型温敏胶囊,随后于57℃加热3min后经薄通和打三角包分散均匀,随后模压成型制备得到S型弹性支架。
实施例6:S型弹性支架的制备:
炼胶:将60重量份AFLAS氟橡胶、3重量份氯磺化聚乙烯用切胶装置切成5-10kg的楔形胶料后,投入炼胶机,设置炼胶机辊温低于40℃,并将炼胶机的两辊间距调节至1mm,碎胶后于温度70℃条件下,将生胶投入塑炼机两辊之间进行薄通,薄通4次后,取出,在料架上放置过夜备用;
混练:控制密炼机的辊温为50℃,调节辊距至2.5mm,将炼胶后的生胶均匀包辊后,再加入8份I型温敏胶囊、19份炭黑逐渐将辊距由2.5mm逐渐调节至4mm,混练6min后,再于温度120℃条件下混练8min,混练完成后进行压片,得到胶片,胶片在料架上于室温存放4h;
S型弹性支架的制备:混练完成的胶片中加入4份II型温敏胶囊,随后于54℃加热3min后经薄通和打三角包分散均匀,随后模压成型制备得到S型弹性支架。
检测实验:
实施例2和实施例3是对比实施例,部分原料用量和调节pH的区别如表1所示:
表1
| 氧化锌 | 季戊四醇四丙烯酸酯 | 反应釜内pH | 柠檬酸调节pH | |
| 实施例2 | 21份 | 17份 | 6.8-7 | 4.7-5.0 |
| 实施例3 | 45份 | 35份 | 7.0-7.5 | 5.5-5.8 |
对实施例1和实施例2制备的I型温敏胶囊和实施例3和实施例4制备的II型温敏胶囊进行温敏实验。
取I型温敏胶囊于40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、54℃、56℃的环境中进行温敏实验,每个温度下I型温敏胶囊各30粒,每个温度下各放置2min,分别观察温敏胶囊的胶囊皮融化情况(融化:融化面积超过总面积的50%),得到的结果如表2所示;
取II型温敏胶囊于48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、62℃、64℃的环境中进行温敏实验,每个温度下II型温敏胶囊各30粒,每个温度下各放置2min,分别观察温敏胶囊的胶囊皮融化情况(融化:融化面积超过总面积的50%),得到的结果如表3所示;
表2
表3
在实验过程中,I型温敏胶囊在温度为54℃以上的环境中全部融化,但融化速率过快,导致有部分芯材与融化后的囊皮结团。II型温敏胶囊在温度为62℃以上的环境中出现相似状况。由表2和表3得到的实验结果可知,I型温敏胶囊于44℃有融化迹象出现,最佳使用温度为46-50℃。II型温敏胶囊于52℃有融化迹象出现,最佳使用温度为54-58℃。说明II型温敏胶囊比I型温敏胶囊耐热度更好,使用温度更高。
根据实施例2和实施例3的对比可知,氧化锌、季戊四醇四丙烯酸酯、反应pH值对温敏凝胶的融化温度有影响,且氧化锌和季戊四醇四丙烯酸酯用量越大,且反应釜内pH值越大,柠檬酸调节后体系pH值越大,温敏凝胶耐热度更好。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (3)
1.一种抗压性能好的电缆,其特征在于,所述电缆包括圆形骨架和设置在圆形骨架内的线芯,以及包覆在圆形骨架外侧的保护层,所述圆形骨架内等分为两个腔室,用于穿设线芯,所述线芯由多股导线绞合形成,所述保护层由内至外依次包括弹性支撑层、编织层、支撑架、保护套,所述弹性支撑层内设置有多个S型弹性支架,多个所述S型弹性支架均匀分布在圆形骨架圆周外壁上,相邻的两个所述S型弹性支架之间安装有与圆形骨架固定连接的支撑垫,所述编织层缠绕在S型弹性支架外侧,所述支撑架设置在编织层外侧,所述支撑架与编织层之间填充有填充物,所述保护套设置在支撑架外侧;
所述S型弹性支架包括以下质量份的原料:50-60份AFLAS氟橡胶、1-3份氯磺化聚乙烯、6-12份温敏胶囊、15-19份炭黑,所述温敏胶囊分为I型温敏胶囊和II型温敏胶囊,所述I型温敏胶囊和II型温敏胶囊的质量比为2:1;
所述I型温敏胶囊的芯材包括以下重量份的原料:5-5.5份阻燃剂FR-302C、2.5-3份三氧化二锑、3.5-4份52度氯化石蜡油、0.9-1份58度半精炼石腊、0.9-1份防老剂NBC;
所述II型温敏胶囊的芯材包括以下重量份的原料:0.2-0.25份二丁基二硫代氨基甲酸锌、0.45-0.46份促进剂TRA、0.5-0.9份邻苯二甲酸二异壬酯、1-2份润滑剂;
所述支撑架包括环向支架和等距离分布在环向支架内侧的多个径向支架,所述环向支架外表面等距离分布有凸条,所述凸条与环向支架一体成型;
所述支撑垫与S型弹性支架之间安装有缓冲柱,所述缓冲柱与S型弹性支架之间有间隙,所述缓冲柱长度与S型弹性支架轴向长度相等;
所述支撑垫上表面与编织层之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种抗压性能好的电缆,其特征在于,所述温敏胶囊的囊皮包括以下重量份的原料:20-40份聚N-异丙基丙烯酰胺、30-40份丙烯酰胺、30-100份羧甲基纤维素、5-15份硬脂酸镁、10-20份乙醇-亚甲基双丙烯酰胺、12-15份蓖麻油、10-15份田菁胶、16-20份聚乙烯吡咯烷酮、80-120份45wt%乙醇、10-15份二甲基硅油、20-65份氧化锌、5-10份甘油、15-20份氧化镁、6-15份甘油磷酸钠、10-12份聚酯型聚氨酯、10-40份季戊四醇四丙烯酸酯、32-47份丙酮、1-2份消泡剂、5-10份刺云豆胶。
3.根据权利要求1所述的一种抗压性能好的电缆,其特征在于,所述S型弹性支架制备包括以下步骤:
炼胶:将AFLAS氟橡胶、氯磺化聚乙烯用切胶装置切成5-10kg的楔形胶料后,投入炼胶机,设置炼胶机辊温低于40℃,并将炼胶机的两辊间距调节至0.5-1mm,碎胶后于温度50-70℃条件下,将生胶投入塑炼机两辊之间进行薄通,薄通2-5次后,取出,在料架上放置过夜备用;
混练:控制密炼机的辊温为47-50℃,调节辊距至2.5mm,将炼胶后的生胶均匀包辊后,再加入I型温敏胶囊、炭黑逐渐将辊距由2.5mm逐渐调节至4mm,混练5-6min后,再于温度110~120℃条件下混练6~8min,混练完成后进行压片,得到胶片,胶片在料架上于室温存放4h;
S型弹性支架的制备:混练完成的胶片中加入II型温敏胶囊,随后于54-57℃加热3min后经薄通和打三角包分散均匀,随后模压成型制备得到S型弹性支架。
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