CN110600167A - 一种高柔性机器人专用电缆及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高柔性机器人专用电缆及制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯制造得到,在外护套的内部中心位置设有中心体,多组线芯沿中心体的周向均匀分布,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套由内及外包括内衬层和保护层。保护层可以起到保护作用,防止外皮破损;内衬层一方面可以对线芯起到保护作用,另一方面可以抑制电磁波的通过,提高电缆的抗干扰性能。保护层和内衬层共同赋予电缆极高的柔性,为机器人专用,使用寿命长,信号传输稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域,特别是涉及一种高柔性机器人专用电缆及制造工艺。
背景技术
电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,将电力或信息从一处传输到另一处的导线。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。它们都是由单股或多股导线和软铜导体组成,用来连接电路和电器等。
在自动化机器人设备使用的电缆需要具备可往复弯曲,移动,甚至三围扭曲的性能,以适应机器人使用环境的特点。然而目前现有的拖链电缆在弯曲时,其内部的多层结构往往容易发生脱层现象,在电缆弯曲时出现层与层之间的相对移动;另外,对于悬吊较高距离的电缆而言,由于材质的拉伸变形量不同,很容易出现脱层现象,导致层与层之间沿着电缆轴向方向发生相对移动,由此可能导致设置在此类电缆中主要起承重作用的芳纶对电缆整体的承重效果较差。然而,目前通常的解决办法是通过工艺方式尽量将电缆的层与层之间轧制的更加紧实,以防止电缆的脱层现象,避免层与层之间的相对移动;再有,现有的拖链电缆,其保护层和绝缘层等采用普通材质,因而往往导致其抗弯曲性能较差,因而在大量的往复弯曲工作环境中,容易造成保护层或者绝缘层在弯曲处出现裂口的情况,严重影响电缆的使用寿命。
专利CN107658050A 公开了一种机器人用电缆,其电缆主体包括从内到外依次包裹的缆芯包带、防止使用时发生滑移和松动现象的纤维编织加强层、外护套,但该电缆弯曲到一定的次数时,导体芯线易断裂,保护层和绝缘层等采用普通材质,不能满足使用环境场合,在使用过程中外皮容易破裂,不能有效的保护内部结构,大大降低了使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种高柔性机器人专用电缆及制造工艺,具有良好的机械强度,使用寿命长。
为实现上述目的,本发明是通过如下方案实现的:
一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其中,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层;
所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
优选的,中心体的横截面呈圆形,并且中心体位于电缆中心,外护套的横截面呈环形,外护套套在中心体外并与中心体同轴设置,线芯位于中心体与外护套之间,中心体的圆形横截面的半径r沿中心体轴向方向呈周期性变化,外护套的环形横截面的外径R1为定值,其内径R2随中心体的圆形横截面的半径r一起呈周期性变化,并且在电缆的任一横截面上,R2与r之间的差值为一定值。
优选的,所述芳纶是由多股防弹丝绞合而成。
优选的,所述线芯是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
优选的,所述第一绝缘层的厚度为0.2~0.3mm,保护层的厚度为1~2mm。
优选的,所述第一绝缘层和第二绝缘层的材质为高密度聚乙烯或热塑性弹性体或聚四氟乙烯。
优选的,步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后140~180℃处理2~3小时,接着在真空状态下加热25~40分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
优选的,步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为140~150℃,硫化时间为20~30分钟;二段硫化温度为210~220℃,硫化时间为2~3小时。
优选的,步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量比为100:30~40:10~20:8~12:5~6:1~1.2:0.2~0.3。
优选的,步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
优选的,步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至90~100℃,搅拌反应1~2小时,即得。
进一步优选的,低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量比为1:1.2~1.4:5~6。
优选的,步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3~4小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2~3小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2~3%的甲基三乙氧基硅烷和1~2%的环氧化甘油三酸酯,1200~1500r/min搅拌20~30分钟,烘干粉碎研磨,即得。
优选的,步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散30~40分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量比为1:0.5~0.8:6~9:15~20:2~3:40~50。
进一步优选的,有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5~6小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量比为1:5~8,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为20~30%。
优选的,步骤(2)中,以重量份计,所述助剂包含:分散剂1份,流平剂0.06~0.08份,成膜助剂0.1~0.2份,消泡剂0.3~0.4份,稀释剂0.3~0.4份;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
优选的,步骤(2)中,干燥的工艺条件为:30~35℃干燥10~12小时。
利用上述制造工艺得到的一种高柔性机器人专用电缆。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明利用管状外护套包裹多组线芯制造得到一种电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,多组线芯沿中心体的周向均匀分布,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套由内及外包括内衬层和保护层。保护层可以起到保护作用,防止外皮破损;内衬层一方面可以对线芯起到保护作用,另一方面可以抑制电磁波的通过,提高电缆的抗干扰性能。保护层和内衬层共同赋予电缆极高的柔性,为机器人专用,使用寿命长,信号传输稳定。
(2)本发明在制造保护层时,先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却得到所述保护层,低苯基硅橡胶经蔗糖聚酯改性后,改变了侧链接枝情况,改善了与异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶的共混,保证产品的良好机械性能,有机改性硅灰石粉的引入进一步提高了产品的耐磨性,长期使用不会出现外皮破损,大大延长了电缆的使用寿命。
(3)本发明在制造内衬层时,在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥得到所述内衬层,苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂等在保护层、第一绝缘层之间形成缓冲,进一步提高产品的柔性,炭黑、碳化硅纤维协同提高对电磁信号的屏蔽能力。炭黑与碳化硅纤维先进行有机改性,可以促进与其他有机组分的相容性,提高产品的机械性能和抗干扰能力。
(4)本发明通过将中心体的圆形横截面的半径r设置成沿中心体轴向方向呈周期性变化;这样包裹在中心体上的导线无法沿着电缆轴向方向相对移动,同时外护套也无法相对中心体轴向移动,这样可以避免电缆在反复弯曲的过程中层与层之间的相对移动,尤其对于悬吊较高的电缆而言,其中主要起承重作用的中心体可对电缆起到较好的承重效果。同时,第一绝缘层和第二绝缘层的材质为高密度聚乙烯或热塑性弹性体或聚四氟乙烯,提高电缆的柔性和抗弯曲性能,并最终提高电缆在长时间往复弯曲使用环境下的使用寿命。另外,通过在中心体内设置芳纶,可提高电缆自身的承重效果。增加屏蔽密度,从而大大提高了抗干扰性能。
说明书附图
图1为本发明的纵向剖视图;
图2为图1中A-A截面剖视图;
图3为图1中B-B截面剖视图;
图4为单根线芯的断面视图;
其中,1为外护套,11为内衬层,12为保护层,2为线芯,21为第一绝缘层,22为导线,3为中心体,31为第二绝缘层,32为芳纶;
r为中心体的圆形横截面半径,R1为外护套的环形横截面外径,R2为外护套的环形横截面内径。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
如图1~4所示,一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套1包裹多组线芯2得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套1的内部中心位置设有中心体3,所述的多组线芯2沿中心体3的周向均匀分布;其中,中心体3是在芳纶32表面包裹第二绝缘层31而得,线芯2是在导线22表面包裹第一绝缘层21而得,外护套1的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层12;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层11;
所述的导线22、第一绝缘层21、第二绝缘层31、内衬层11均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶32是由多股防弹丝绞合而成。线芯2是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层21的厚度为0.2mm,保护层12的厚度为1mm。
第一绝缘层21和第二绝缘层31的材质为高密度聚乙烯。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后140℃处理2小时,接着在真空状态下加热25分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为140℃,硫化时间为20分钟;二段硫化温度为210℃,硫化时间为2小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、30kg、10kg、8kg、5kg、1kg、0.2kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至90℃,搅拌反应1小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.2kg、5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2%的甲基三乙氧基硅烷和1%的环氧化甘油三酸酯,1200r/min搅拌20分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散30分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.5kg、6kg、15kg、2kg、40kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和5kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为20%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.06kg,成膜助剂0.1kg,消泡剂0.3kg,稀释剂0.3kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:30℃干燥10小时。
实施例2
如图1~4所示,一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套1包裹多组线芯2得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套1的内部中心位置设有中心体3,所述的多组线芯2沿中心体3的周向均匀分布;其中,中心体3是在芳纶32表面包裹第二绝缘层31而得,线芯2是在导线22表面包裹第一绝缘层21而得,外护套1的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层12;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层11;
所述的导线22、第一绝缘层21、第二绝缘层31、内衬层11均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶32是由多股防弹丝绞合而成。线芯2是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层21的厚度为0.3mm,保护层12的厚度为2mm。
第一绝缘层21和第二绝缘层31的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后180℃处理3小时,接着在真空状态下加热40分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为150℃,硫化时间为30分钟;二段硫化温度为220℃,硫化时间为3小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、40kg、20kg、12kg、6kg、1.2kg、0.3kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至100℃,搅拌反应2小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.4kg、6kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡4小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡3小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量3%的甲基三乙氧基硅烷和2%的环氧化甘油三酸酯, 1500r/min搅拌30分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散40分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.8kg、9kg、20kg、3kg、50kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡6小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和8kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为30%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.08kg,成膜助剂0.2kg,消泡剂0.4kg,稀释剂0.4kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为: 35℃干燥12小时。
实施例3
如图1~4所示,一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套1包裹多组线芯2得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套1的内部中心位置设有中心体3,所述的多组线芯2沿中心体3的周向均匀分布;其中,中心体3是在芳纶32表面包裹第二绝缘层31而得,线芯2是在导线22表面包裹第一绝缘层21而得,外护套1的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层12;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层11;
所述的导线22、第一绝缘层21、第二绝缘层31、内衬层11均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶32是由多股防弹丝绞合而成。线芯2是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层21的厚度为0.2mm,保护层12的厚度为2mm。
第一绝缘层21和第二绝缘层31的材质为聚四氟乙烯。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后140℃处理3小时,接着在真空状态下加热25分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为150℃,硫化时间为20分钟;二段硫化温度为220℃,硫化时间为2小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、40kg、10kg、8kg、6kg、1kg、0.3kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至90℃,搅拌反应2小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.2kg、6kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡3小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2%的甲基三乙氧基硅烷和2%的环氧化甘油三酸酯,1200r/min搅拌30分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散30分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.8kg、6kg、20kg、2kg、50kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和8kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为20%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.08kg,成膜助剂0.1kg,消泡剂0.4kg,稀释剂0.3kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为: 35℃干燥10小时。
实施例4
如图1~4所示,一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套1包裹多组线芯2得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套1的内部中心位置设有中心体3,所述的多组线芯2沿中心体3的周向均匀分布;其中,中心体3是在芳纶32表面包裹第二绝缘层31而得,线芯2是在导线22表面包裹第一绝缘层21而得,外护套1的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层12;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层11;
所述的导线22、第一绝缘层21、第二绝缘层31、内衬层11均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶32是由多股防弹丝绞合而成。线芯2是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层21的厚度为0.3mm,保护层12的厚度为1mm。
第一绝缘层21和第二绝缘层31的材质为高密度聚乙烯。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后180℃处理2小时,接着在真空状态下加热40分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为140℃,硫化时间为30分钟;二段硫化温度为210℃,硫化时间为3小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、30kg、20kg、12kg、5kg、1.2kg、0.2kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至100℃,搅拌反应1小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.4kg、5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡4小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量3%的甲基三乙氧基硅烷和1%的环氧化甘油三酸酯, 1500r/min搅拌20分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散40分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.5kg、9kg、15kg、3kg、40kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡6小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和5kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为30%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.06kg,成膜助剂0.2kg,消泡剂0.3kg,稀释剂0.4kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:30℃干燥12小时。
实施例5
如图1~4所示,一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套1包裹多组线芯2得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套1的内部中心位置设有中心体3,所述的多组线芯2沿中心体3的周向均匀分布;其中,中心体3是在芳纶32表面包裹第二绝缘层31而得,线芯2是在导线22表面包裹第一绝缘层21而得,外护套1的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层12;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层11;
所述的导线22、第一绝缘层21、第二绝缘层31、内衬层11均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶32是由多股防弹丝绞合而成。线芯2是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层21的厚度为0.25mm,保护层12的厚度为1.5mm。
第一绝缘层21和第二绝缘层31的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后150℃处理2.5小时,接着在真空状态下加热35分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为145℃,硫化时间为25分钟;二段硫化温度为215℃,硫化时间为2.5小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、35kg、15kg、10kg、5.5kg、1.1kg、0.25kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至95℃,搅拌反应1.5小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.3kg、5.5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3.5小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2.5小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2.5%的甲基三乙氧基硅烷和1.5%的环氧化甘油三酸酯,1300r/min搅拌25分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散35分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.6kg、8kg、18kg、2.5kg、45kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5.5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和7kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为25%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.07kg,成膜助剂0.15kg,消泡剂0.35kg,稀释剂0.35kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:32℃干燥11小时。
对比例1
一种电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其中,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层;
所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶是由多股防弹丝绞合而成。线芯是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层的厚度为0.25mm,保护层的厚度为1.5mm。
第一绝缘层和第二绝缘层的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后150℃处理2.5小时,接着在真空状态下加热35分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为145℃,硫化时间为25分钟;二段硫化温度为215℃,硫化时间为2.5小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、15kg、10kg、5.5kg、1.1kg、0.25kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至95℃,搅拌反应1.5小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.3kg、5.5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3.5小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2.5小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2.5%的甲基三乙氧基硅烷和1.5%的环氧化甘油三酸酯,1300r/min搅拌25分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散35分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.6kg、8kg、18kg、2.5kg、45kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5.5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和7kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为25%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.07kg,成膜助剂0.15kg,消泡剂0.35kg,稀释剂0.35kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:32℃干燥11小时。
对比例2
一种电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其中,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层;
所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶是由多股防弹丝绞合而成。线芯是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层的厚度为0.25mm,保护层的厚度为1.5mm。
第一绝缘层和第二绝缘层的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后150℃处理2.5小时,接着在真空状态下加热35分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为145℃,硫化时间为25分钟;二段硫化温度为215℃,硫化时间为2.5小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、35kg、15kg、10kg、1.1kg、0.25kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至95℃,搅拌反应1.5小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.3kg、5.5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3.5小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2.5小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2.5%的甲基三乙氧基硅烷和1.5%的环氧化甘油三酸酯,1300r/min搅拌25分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散35分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、0.6kg、8kg、18kg、2.5kg、45kg。有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物是通过以下方法制备得到的:将炭黑和碳化硅纤维一并加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5.5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑和碳化硅纤维总质量与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和7kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为25%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.07kg,成膜助剂0.15kg,消泡剂0.35kg,稀释剂0.35kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:32℃干燥11小时。
对比例3
一种电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其中,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层;
所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶是由多股防弹丝绞合而成。线芯是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层的厚度为0.25mm,保护层的厚度为1.5mm。
第一绝缘层和第二绝缘层的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后150℃处理2.5小时,接着在真空状态下加热35分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为145℃,硫化时间为25分钟;二段硫化温度为215℃,硫化时间为2.5小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、35kg、15kg、10kg、5.5kg、1.1kg、0.25kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至95℃,搅拌反应1.5小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.3kg、5.5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3.5小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2.5小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2.5%的甲基三乙氧基硅烷和1.5%的环氧化甘油三酸酯,1300r/min搅拌25分钟,烘干粉碎研磨,即得。
步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑混合物,超声波分散35分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量依次为1kg、8kg、18kg、2.5kg、45kg。有机改性的炭黑是通过以下方法制备得到的:将炭黑加入乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡5.5小时,过滤,甲苯洗涤,干燥,即得;其中,炭黑与乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量分别为1kg和7kg,乙烯基三甲氧基硅烷的甲苯溶液的质量浓度为25%。
步骤(2)中,所述助剂包含:分散剂1kg,流平剂0.07kg,成膜助剂0.15kg,消泡剂0.35kg,稀释剂0.35kg;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。干燥的工艺条件为:32℃干燥11小时。
对比例4
一种电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其中,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状(充实型)保护层,即为外护套;所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
芳纶是由多股防弹丝绞合而成。线芯是由多股精绞无氧铜丝绞合而成,且每股精绞无氧铜丝的直径不大于0.1mm。
第一绝缘层的厚度为0.25mm,保护层的厚度为1.5mm。
第一绝缘层和第二绝缘层的材质为热塑性弹性体。
步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后150℃处理2.5小时,接着在真空状态下加热35分钟,冷却至室温(25℃)出料,得到混炼胶。
步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为145℃,硫化时间为25分钟;二段硫化温度为215℃,硫化时间为2.5小时。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量依次为100kg、35kg、15kg、10kg、5.5kg、1.1kg、0.25kg。
步骤(1)中,硫化剂为双酚AF,硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。
步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至95℃,搅拌反应1.5小时,即得。低苯基硅橡胶、蔗糖聚酯与环己酮的质量依次为1kg、1.3kg、5.5kg。
步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3.5小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2.5小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2.5%的甲基三乙氧基硅烷和1.5%的环氧化甘油三酸酯,1300r/min搅拌25分钟,烘干粉碎研磨,即得。
试验例
对实施例1~5和对比例1~4所得电缆进行性能测试,根据IEC/TR 62153-4-1-2007检测电磁波屏蔽性能;进行抗弯折柔性测试分析,具体实验参数如下:试验速度1500mm/s,弯折半径50mm,试验行程1000mm;利用GB/T 987-2008检测电缆保护层的耐磨性。检测结果见表1。
表1.性能比较
使用寿命(个月) | 电磁波屏蔽性能(db) | 抗弯折柔性测试(弯折次数,万次) | 相对体积磨耗量(mm<sup>3</sup>) | |
实施例1 | ≥32 | 35 | 1000 | 0.1 |
实施例2 | ≥32 | 36 | 1000 | 0.1 |
实施例3 | ≥36 | 37 | 1000 | 0.08 |
实施例4 | ≥36 | 38 | 1000 | 0.09 |
实施例5 | ≥36 | 39 | 1000 | 0.06 |
对比例1 | 12 | 39 | 500 | 0.09 |
对比例2 | 12 | 39 | 1000 | 2.3 |
对比例3 | ≥36 | 16 | 1000 | 0.06 |
对比例4 | 18 | 2 | 800 | 0.06 |
由表1可知,实施例1~5所得电缆具有优异的机械性能、耐磨性和屏蔽性能,使用寿命长。对比例1在制造保护层时,略去异戊橡胶,机械性能明显变差;对比例2在制造保护层时,略去有机改性硅灰石粉,耐磨性明显变差;对比例3在制造内衬层时,略去碳化硅纤维,抗干扰性明显变差;对比例4略去内衬层,机械性能明显变差,使用寿命变短。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种高柔性机器人专用电缆的制造工艺,利用管状外护套包裹多组线芯得到所述的一种高柔性机器人专用电缆,在外护套的内部中心位置设有中心体,所述的多组线芯沿中心体的周向均匀分布;其特征在于,中心体是在芳纶表面包裹第二绝缘层而得,线芯是在导线表面包裹第一绝缘层而得,外护套的制备方法如下:
(1)先将蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉捏合制成混合物,然后向混合物中加入硫化剂和硫化促进剂,处理得到混炼胶,再将混炼胶进行挤出、硫化成型,冷却,得到厚度均匀的管状保护层;
(2)接着在保护层的内壁涂覆以炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水为原料混合制成的混合浆料,干燥,得到内衬层;
所述的导线、第一绝缘层、第二绝缘层、内衬层均沿轴向呈波浪形变化,并且,变化周期一致,波峰、波谷的位置横坐标一致。
2.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,中心体的横截面呈圆形,并且中心体位于电缆中心,外护套的横截面呈环形,外护套套在中心体外并与中心体同轴设置,线芯位于中心体与外护套之间,中心体的圆形横截面的半径r沿中心体轴向方向呈周期性变化,外护套的环形横截面的外径R1为定值,其内径R2随中心体的圆形横截面的半径r一起呈周期性变化,并且在电缆的任一横截面上,R2与r之间的差值为一定值。
3.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中,混炼胶的制备方法如下:加入硫化剂和硫化促进剂后混合均匀,然后140~180℃处理2~3小时,接着在真空状态下加热25~40分钟,冷却至室温出料,得到混炼胶。
4.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中,采用两段硫化,具体方法是:一段硫化温度为140~150℃,硫化时间为20~30分钟;二段硫化温度为210~220℃,硫化时间为2~3小时。
5.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶、异戊橡胶、氟硅橡胶、丁腈橡胶、有机改性硅灰石粉、硫化剂、硫化促进剂的质量比约为100:30~40:10~20:8~12:5~6:1~1.2:0.2~0.3。
6.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中,蔗糖聚酯改性的低苯基硅橡胶是通过以下方法制备得到的:将低苯基硅橡胶与蔗糖聚酯一并投入反应釜内,加入环己酮,加热至90~100℃,搅拌反应1~2小时,即得。
7.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中,有机改性硅灰石粉的制备方法如下:以硅灰石粉为原料,先用质量浓度12%的氢氧化钠溶液浸泡3~4小时,去离子水洗涤干净,再用质量浓度10%的盐酸溶液浸泡2~3小时,去离子水洗涤至中性,烘干,加入相当于硅灰石粉重量2~3%的甲基三乙氧基硅烷和1~2%的环氧化甘油三酸酯,1200~1500r/min搅拌20~30分钟,烘干粉碎研磨,即得。
8.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(2)中,混合浆料的制备方法如下:将助剂加入水中,搅拌混匀,然后加入苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂以及有机改性的炭黑和碳化硅纤维混合物,超声波分散30~40分钟,即得所述的混合浆料;其中,炭黑、碳化硅纤维、苯丙乳液、羟基丙烯酸树脂、助剂、水的质量比约为1:0.5~0.8:6~9:15~20:2~3:40~50。
9.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,步骤(2)中,以重量份计,所述助剂包含:分散剂1份,流平剂0.06~0.08份,成膜助剂0.1~0.2份,消泡剂0.3~0.4份,稀释剂0.3~0.4份;其中,分散剂为聚羧酸铵盐分散剂,流平剂为聚二甲基硅氧烷,成膜助剂为乙二醇丁醚,消泡剂为有机硅消泡剂,稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
10.利用权利要求1~9中任一项所述制造工艺得到的一种高柔性机器人专用电缆。
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