CN110648790B - 一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，所述自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，自外向内由绝缘层、耐火层、导体共同组成，所述导体由一根或多根退火圆铜线组成(采用多根退火软圆铜线时按正规绞合方式绞合在一起)，所述导体外设置耐火层。通过物料A与物料B之间的混合，使得两种物料混合在一起，再通过挤出机挤出，在室温下即可发生自然交联的作用，使得电线的弹性性能、拉伸性能、老化性能、抗弯曲性能大幅度增加，使得电线在使用时的耐久度得到极大的提升，同时在高温环境中，也可正常使用，通过物料之间的混合，使得电线在高温环境下老化程度缩减到20％，大幅度提升电线的耐久度，同时通过自然交联的作用。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，具体为一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线。
背景技术
随着建筑行业消防安全及公众安全意识的提高，对于涉及公众安全建筑场所例如:酒店、商场、车站、机场等，对于电线电缆要求低烟、无卤、阻燃、耐火、环保、安全成为一个重要的使用性能指标，代表了当今电线电缆的发展趋势，传统家装电线已经无法满足市场需要，新型电线即低烟无卤阻燃交联聚烯烃绝缘铜芯电线。
传统的交联聚烯烃绝缘电线生产工艺一般为辐照交联或紫外光辐照交联，采用这两种交联方式在设备投入上也都很高，一般在600～2000万元不等，对于中小型电缆企业来说，实现难度很大。一种环保型自然交联聚烯烃绝缘电线采用自然交联聚烯烃绝缘材料，使用普通的挤塑装备，挤压式挤出，成品生产结束后绝缘材料可实现自然交联，交联时间一般为两天，对于规格较大挤出厚度较厚的产品也不会超过5天，可以满足用户的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，解决了传统的交联聚烯烃绝缘电线生产工艺一般为辐照交联或紫外光辐照交联，采用这两种交联方式在设备投入上也都很高，一般在600～2000万元不等，对于中小型电缆企业来说，实现难度很大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，所述自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，自外向内由绝缘层、耐火层、导体共同组成，所述导体由一根或多根退火圆铜线组成(采用多根退火软圆铜线时按正规绞合方式绞合在一起)，所述导体外设置耐火层，耐火层材料优先采用合成云母带，所述耐火层采用双层重叠绕包工艺，每单层重叠率不小于50％，所述耐火层外设置绝缘层，所述绝缘层由物料A和物料B混合制成，所述物料A与物料B的混合比例为90：10，所述物料A与物料B的按以下方法制备：
物料A的制备，所述物料A包括50～60份聚烯烃树脂、50～60份聚乙烯树脂、2～3份交联剂、3～5份硅烷组成；
第一步，将适量成分聚烯烃树脂与聚乙烯树脂，放入反应釜中加热，加热温度保持在300～320摄氏度，保持压力为1.7～1.8MPa，保压时间为2h左右，并随时搅拌，搅拌时间与保压时间相等，待物料全部混合在一起即可；
第二步，然后逐步泄压，排出水蒸气，随着水分不断排出，温度逐步提高、压力逐步下降，从1.8MPa下降到一定压力时，抽真空使压力达到0.1MPa左右，保持45min，温度控制在280℃以下，再次投入适量交联剂与硅烷至反应釜中，然后将温度继续加热至300～320摄氏度，加热时间为20～40分钟，并随物体加热随时搅拌，搅拌时间与加热时间相对等，待物料完全融合在一起后将反应釜温度降至室温，待物料冷却至室温，然后将其取出冷却40～50分钟即可得到物料A组分。
物料B的制备，所述物料B包括2～3份炭黑、3～4份陶瓷微粉、1～2份水杨酸酯、2～3份催化剂；
第一步，将适量炭黑与水杨酸酯投入反应釜中，然后加热温度至100～120摄氏度，并搅拌10～20分钟，待两种物料混合在一起后，再加入陶瓷微粉与物料充分混合，继续搅拌10～20分钟，然后加入催化剂，并将温度加热至130～150摄氏度，再告诉搅拌，待上述物料全部融合无絮状物体后，将温度降至室温后即可得到物料B。
然后将物料A与物料B放入混合机中，加热搅拌30～40分钟，加热温度保持在100～120摄氏度，待物料A与物料B全部混合在一起，外表无杂色即可，然后将混合后的物料投入螺杆挤出机中，将物料高度剪切，将物料熔融后用螺杆挤出机挤出，挤出后的物料室温放置两天，在PE基体中形成C-C键的自然交联，即可获得聚烯烃绝缘物料，然后对聚烯烃绝缘物料抽样检测，检测合格打包即可。
优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基或二甲基或二特丁基过氧化乙炔的一种。
优选的，所述绝缘材料优先采用自然交联聚烯烃材料，采用挤压式挤包工艺使绝缘层呈圆环状均匀紧密覆盖在耐火层上。
优选的，所述硅烷为乙烯基不饱和硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷的一种。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡的一种。
有益效果如下：
该环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，通过物料A与物料B之间的混合，使得两种物料混合在一起，再通过挤出机挤出，在室温下即可发生自然交联的作用，使得电线的弹性性能、拉伸性能、老化性能、抗弯曲性能大幅度增加，使得电线在使用时的耐久度得到极大的提升，同时在高温环境中，也可正常使用，通过物料之间的混合，使得电线在高温环境下老化程度缩减到20％，大幅度提升电线的耐久度，同时通过自然交联的作用，使得电线挤出后无需用水蒸气加热、或温水加热即可自动交联，缩减后续工艺，同时在室温下交联的电线，内部密集度更加温度，在使用过程中，分子不断的交联，进一步增加电线在使用时的耐久度，加强电线的使用时间。
具体实施方式
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。
本发明提供一种技术方案：一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，所述自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，自外向内由绝缘层、耐火层、导体共同组成，所述导体由一根或多根退火圆铜线组成(采用多根退火软圆铜线时按正规绞合方式绞合在一起)，所述导体外设置耐火层，耐火层材料优先采用合成云母带，所述耐火层采用双层重叠绕包工艺，每单层重叠率不小于50％，所述耐火层外设置绝缘层，所述绝缘层由物料A和物料B混合制成，所述物料A与物料B的混合比例为90：10，所述物料A与物料B的按以下方法制备：
物料A的制备，所述物料A包括50～60份聚烯烃树脂、50～60份聚乙烯树脂、2～3份交联剂、3～5份硅烷组成；
第一步，将适量成分聚烯烃树脂与聚乙烯树脂，放入反应釜中加热，加热温度保持在300～320摄氏度，保持压力为1.7～1.8MPa，保压时间为2h左右，并随时搅拌，搅拌时间与保压时间相等，待物料全部混合在一起即可；
第二步，然后逐步泄压，排出水蒸气，随着水分不断排出，温度逐步提高、压力逐步下降，从1.8MPa下降到一定压力时，抽真空使压力达到0.1MPa左右，保持45min，温度控制在280℃以下，再次投入适量交联剂与硅烷至反应釜中，然后将温度继续加热至300～320摄氏度，加热时间为20～40分钟，并随物体加热随时搅拌，搅拌时间与加热时间相对等，待物料完全融合在一起后将反应釜温度降至室温，待物料冷却至室温，然后将其取出冷却40～50分钟即可得到物料A组分。
物料B的制备，所述物料B包括2～3份炭黑、3～4份陶瓷微粉、1～2份水杨酸酯、2～3份催化剂；
第一步，将适量炭黑与水杨酸酯投入反应釜中，然后加热温度至100～120摄氏度，并搅拌10～20分钟，待两种物料混合在一起后，再加入陶瓷微粉与物料充分混合，继续搅拌10～20分钟，然后加入催化剂，并将温度加热至130～150摄氏度，再告诉搅拌，待上述物料全部融合无絮状物体后，将温度降至室温后即可得到物料B。
然后将物料A与物料B放入混合机中，加热搅拌30～40分钟，加热温度保持在100～120摄氏度，待物料A与物料B全部混合在一起，外表无杂色即可，然后将混合后的物料投入螺杆挤出机中，将物料高度剪切，将物料熔融后用螺杆挤出机挤出，挤出后的物料室温放置两天，在PE基体中形成C-C键的自然交联，即可获得聚烯烃绝缘物料，然后对聚烯烃绝缘物料抽样检测，检测合格打包即可。
其中，所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基或二甲基或二特丁基过氧化乙炔的一种。
其中，所述绝缘材料优先采用自然交联聚烯烃材料，采用挤压式挤包工艺使绝缘层呈圆环状均匀紧密覆盖在耐火层上。
其中，所述硅烷为乙烯基不饱和硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷的一种。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡的一种。
实施例一
一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，所述自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，自外向内由绝缘层、耐火层、导体共同组成，所述导体由一根或多根退火圆铜线组成(采用多根退火软圆铜线时按正规绞合方式绞合在一起)，所述导体外设置耐火层，耐火层材料优先采用合成云母带，所述耐火层采用双层重叠绕包工艺，每单层重叠率不小于50％，所述耐火层外设置绝缘层，所述绝缘层由物料A和物料B混合制成，所述物料A与物料B的混合比例为90：10，所述物料A与物料B的按以下方法制备：
物料A的制备，所述物料A包括50份聚烯烃树脂、50份聚乙烯树脂、2份交联剂、3份硅烷组成；
第一步，将适量成分聚烯烃树脂与聚乙烯树脂，放入反应釜中加热，加热温度保持在300摄氏度，保持压力为1.7MPa，保压时间为2h左右，并随时搅拌，搅拌时间与保压时间相等，待物料全部混合在一起即可；
第二步，然后逐步泄压，排出水蒸气，随着水分不断排出，温度逐步提高、压力逐步下降，从1.8MPa下降到一定压力时，抽真空使压力达到0.1MPa左右，保持45min，温度控制在280℃以下，再次投入适量交联剂与硅烷至反应釜中，然后将温度继续加热至300摄氏度，加热时间为20分钟，并随物体加热随时搅拌，搅拌时间与加热时间相对等，待物料完全融合在一起后将反应釜温度降至室温，待物料冷却至室温，然后将其取出冷却40分钟即可得到物料A组分。
物料B的制备，所述物料B包括2份炭黑、3份陶瓷微粉、1份水杨酸酯、2份催化剂；
第一步，将适量炭黑与水杨酸酯投入反应釜中，然后加热温度至100摄氏度，并搅拌20分钟，待两种物料混合在一起后，再加入陶瓷微粉与物料充分混合，继续搅拌20分钟，然后加入催化剂，并将温度加热至130～150摄氏度，再告诉搅拌，待上述物料全部融合无絮状物体后，将温度降至室温后即可得到物料B。
然后将物料A与物料B放入混合机中，加热搅拌40分钟，加热温度保持在120摄氏度，待物料A与物料B全部混合在一起，外表无杂色即可，然后将混合后的物料投入螺杆挤出机中，将物料高度剪切，将物料熔融后用螺杆挤出机挤出，挤出后的物料室温放置两天，在PE基体中形成C-C键的自然交联，即可获得聚烯烃绝缘物料，然后对聚烯烃绝缘物料抽样检测，检测合格打包即可。
通过上述操作制备的聚烯烃绝缘护套层，弹性质量、拉伸质量提升20％，制备后的绝缘层表面光滑，内部絮状物含量少、耐高温的特点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，其特征在于：所述自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，自外向内由绝缘层、耐火层、导体共同组成，所述导体由一根或多根退火软圆铜线按正规绞合方式绞合在一起，所述导体外设置耐火层，耐火层材料采用合成云母带，所述耐火层采用双层重叠绕包工艺，每单层重叠率不小于50％，所述耐火层外设置绝缘层，所述绝缘层由物料A和物料B混合制成，所述物料A与物料B的混合比例为90：10，所述物料A与物料B的按以下方法制备：
物料A的制备，所述物料A包括50～60份聚烯烃树脂、50～60份聚乙烯树脂、2～3份交联剂、3～5份硅烷组成；
第一步，将成分聚烯烃树脂与聚乙烯树脂，放入反应釜中加热，加热温度保持在300～320摄氏度，保持压力为1.7～1.8MPa，保压时间为2h左右，并随时搅拌，搅拌时间与保压时间相等，待成分聚烯烃树脂与聚乙烯树脂全部混合在一起即可；
第二步，然后逐步泄压，排出水蒸气，随着水分不断排出，温度逐步提高、压力逐步下降，从1.8MPa下降到预定压力时，抽真空使压力达到0.1MPa左右，保持45min，温度控制在280°C以下，再次投入交联剂与硅烷至反应釜中，然后将温度继续加热至300～320摄氏度，加热时间为20～40分钟，并随物料加热随时搅拌，搅拌时间与加热时间相对等，待物料完全融合在一起后将反应釜温度降至室温，待物料冷却至室温，然后将其取出冷却40～50分钟即可得到物料A组分；
物料B的制备，所述物料B包括2～3份炭黑、3～4份陶瓷微粉、1～2份水杨酸酯、2～3份催化剂；
第一步，将炭黑与水杨酸酯投入反应釜中，然后加热温度至100～120摄氏度，并搅拌10～20分钟，待两种物料混合在一起后，再加入陶瓷微粉与物料充分混合，继续搅拌10～20分钟，然后加入催化剂，并将温度加热至130～150摄氏度，再搅拌，待物料全部融合无絮状物体后，将温度降至室温后即可得到物料B；
然后将物料A与物料B放入混合机中，加热搅拌30～40分钟，加热温度保持在100～120摄氏度，待物料A与物料B全部混合在一起，外表无杂色即可，然后将混合后的物料投入螺杆挤出机中，将物料高度剪切，将物料熔融后用螺杆挤出机挤出，挤出后的物料室温放置两天，在PE基体中形成C-C键的自然交联，即可获得聚烯烃绝缘物料，然后对聚烯烃绝缘物料抽样检测，检测合格打包即可。
2.根据权利要求1所述的一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基或二甲基或二特丁基过氧化乙炔的一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，其特征在于：所述聚烯烃绝缘物料采用自然交联聚烯烃材料，采用挤压式挤包工艺使绝缘层呈圆环状均匀紧密覆盖在耐火层上。
4.根据权利要求1所述的一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，其特征在于：所述硅烷为乙烯基不饱和硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷的一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡的一种。
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