CN110970163A - 一种地铁施工用耐磨阻燃导线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁施工用阻燃耐磨导线，包括绝缘保护层；所述的绝缘保护层包括绝缘阻燃层与绝缘耐磨层；所述的绝缘阻燃层内表面均匀覆盖到屏蔽层上，外表面均匀覆盖有绝缘耐磨层；所述的绝缘阻燃层的原料由以下重量组分构成：30‑40份阻燃颗粒、30‑40份的填料载体、20‑30份的交联橡胶；所述的绝缘耐磨层的原料由以下重量组分构成：40‑50份的天然橡胶、30‑40份的硫化剂、20‑30份的纤维；本发明的有益效果是：利用硫化废液作为硫化剂，增加橡胶的硬度；利用碳纤维装载硫化剂增加耐磨层柔韧性；利用金属阻燃颗粒分散电压，陶土或白炭黑阻断高压电流，交联橡胶耐受住热量，增强了橡胶的柔性；利用橡胶胶粘剂热融粘接的方式，以及硫化剂固化粘接处，增加柔韧性。

Description

一种地铁施工用耐磨阻燃导线
技术领域
本发明涉及地铁施工领域，具体是一种地铁施工用耐磨阻燃导线。
背景技术
地铁是铁路运输的一种形式，涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统，即“地下铁道”或“地下铁”的简称；地铁轨道一般在地质结构稳定地方，利用明挖回填法、钻挖法进行隧道挖掘，同时采用明挖顺作法、基坑盖挖顺作法和基坑盖挖逆作法进行车站建设，利用简单悬挂、链式悬挂或刚性悬挂的方法进行电缆架空设置；其中由于电缆架空铺设需要应对不同的地质条件导致的不同施工条件，一般采用集束方式进行电缆集结进而增强刚性，但是柔性降低；当采用软性橡胶外皮的电缆时，由于其柔性高，但是刚性低，其耐摩擦性能也较低，当出现急速摩擦时，电缆易受热膨胀致保护层破裂，进而泄露高压，损坏轨道。
如发明为：一种耐火防潮的地铁用电缆(申请号：CN201810829540.9)，公开了一种耐火防潮的地铁用电缆，包括电缆本体、防水层、阻燃层、支撑套、电缆支线和连接组件，电缆本体设置为多层结构，且电缆本体最外层设置为护套，护套内包覆有防水层，且防水层内包覆有阻燃层，阻燃层内设置有多个支撑套，支撑套在阻燃层内设置为等距排列，且相邻支撑套之间设置有阻燃填充层，阻燃层内设置有多根电缆支线，且多根电缆支线分别穿设于支撑套和阻燃层内中部，电缆支线包括防潮层、绝缘层和导芯。虽然设置的防水层能够有效的防止水渗入电缆内部，阻燃层减少摩擦或者阻燃风险，保护了该电缆的内部结构。但是采用多根电缆支线分布，利用集束的方式增加强度，其柔性降低，并不适用于复杂的地下环境中；同时采用支撑套配电缆的形式，在实际使用中，线缆的保护套会与其内包裹的电缆本体相对位移产生摩擦，进而将电缆本体损伤，电压较大时，容易击穿保护套，发生安全事故；因此目前急需一种一体成型的、刚柔适中的地铁施工用阻燃耐磨导线
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地铁施工用耐磨阻燃导线，以至少达到一体成型、刚柔适中的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种地铁施工用耐磨阻燃导线，包括内导体层、屏蔽层、绝缘保护层；所述的屏蔽层编织缠绕到内导体层上，所述的绝缘保护层通过注塑成型方式均匀覆盖到屏蔽层上；所述的绝缘保护层包括绝缘阻燃层与绝缘耐磨层；所述的绝缘阻燃层内表面均匀覆盖到屏蔽层上，所述的绝缘阻燃层外表面均匀覆盖有绝缘耐磨层；
所述的绝缘阻燃层的原料由以下重量组分构成：30-40份阻燃颗粒、30-40份的填料载体、 20-30份的交联橡胶；
所述的绝缘耐磨层的原料由以下重量组分构成：40-50份的天然橡胶、30-40份的硫化剂、 20-30份的纤维。
优选的，为了进一步实现刚柔适中的目的，所述的天然橡胶为海绵橡胶；所述的硫化剂为细菌浸矿后的硫化废液；所述的纤维为碳纤维，所述的硫化废液为采用硫化杆菌液浸入含硫的铁矿中，发酵5d，待发酵完成，过滤即为硫化废液；利用硫化杆菌液浸矿后产生的硫化废液，其中的氧化性硫作为硫化剂，增加橡胶的硬度；同时利用碳纤维作为纤维，增加耐磨层柔韧性，又作为装载体装载硫化剂，与海绵橡胶进行交联固化，快速形成绝缘耐磨层，达增强到绝缘层耐磨层刚性的目的。
优选的，为了进一步实现刚柔适中的目的，所述的阻燃颗粒为氢氧化铝或氧化钼；所述的填料载体为陶土或白炭黑；所述的交联橡胶为硅橡胶与乙丙橡胶在90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合形成的交联橡胶；利用金属阻燃颗粒，与屏蔽层的金属编织网共同分散电压，同时绝缘的硬质载体陶土或白炭黑阻断高压电流的形成，硅橡胶与乙丙橡胶在90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合形成的交联橡胶耐受住高电压产生的热量，防止电线着火的安全事故，同时交联橡胶由于不同橡胶分子间的间距，嵌入阻燃颗粒，增强了橡胶的柔性，配合绝缘耐磨层，达到刚柔适中的目的。
优选的，为了进一步实现导线绝缘层整体一体成型的目的，所述的绝缘阻燃层与所述的绝缘耐磨层之间通过橡胶胶粘剂，在分级注塑成型阶段，粘接在一起；通过第一级注塑成型，将绝缘阻燃层的原料混合液挤压成型到电缆编织成型的屏蔽层上，待冷却成型后，再通过第二级注塑成型，将绝缘耐磨层的原料混合液挤压成型到，已经涂抹均匀橡胶胶粘剂的绝缘层阻燃层上，冷却成型即为绝缘保护层；所述的橡胶胶粘剂为塑炼后的生橡胶中加入所述硫化剂，热融成结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂；利用结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂热融粘接的方式，将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层粘接在一起，并且利用硫化剂固化粘接处，增强粘接处的刚性的同时能利用热融将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层部分的分子进行热融嵌入，进而增加柔韧性。
优选的，为了进一步降低高电压对绝缘保护层的损坏的可能性，所述的内导体层为缠绕三根规格大小完全相同的铜线的单根银线，共同形成的；利用铜线以银线为中心轴缠绕，进而增加通电量的同时，屏蔽一部分的电流磁效应，防止感应电流产生。
本发明的有益效果是：
1.利用硫化杆菌液浸矿后产生的硫化废液，其中的氧化性硫作为硫化剂，增加橡胶的硬度；同时利用碳纤维作为纤维，增加耐磨层柔韧性，又作为装载体装载硫化剂，与海绵橡胶进行交联固化，快速形成硬度较大的绝缘耐磨层，达到增强绝缘层耐磨层刚性的目的。
2.利用金属阻燃颗粒，与屏蔽层的金属编织网共同分散电压，同时绝缘的硬质载体陶土或白炭黑阻断高压电流的形成，硅橡胶与乙丙橡胶的交联橡胶，能耐受住高电压产生的热量，防止电线着火的安全事故，同时交联橡胶由于不同橡胶分子间的间距，嵌入阻燃颗粒，增强了橡胶的柔性，配合绝缘耐磨层，达到刚柔适中的目的。
3.利用结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂热融粘接的方式，将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层粘接在一起，并且利用硫化剂固化粘接处，增强粘接处的刚性的同时能利用热融将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层部分的分子进行热融嵌入，使柔性的绝缘耐磨层与刚性的绝缘阻燃层充分接触，进而增加柔韧性。
附图说明
图1为各实施例与对比例的完全燃烧和耐磨擦试验数据图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种地铁施工用耐磨阻燃导线，包括内导体层、屏蔽层、绝缘保护层；所述的屏蔽层编织缠绕到内导体层上，所述的绝缘保护层通过注塑成型方式均匀覆盖到屏蔽层上；所述的绝缘保护层包括绝缘阻燃层与绝缘耐磨层；所述的绝缘阻燃层内表面均匀覆盖到屏蔽层上，所述的绝缘阻燃层外表面均匀覆盖有绝缘耐磨层；为了进一降低高电压对绝缘保护层的损坏的可能性，所述的内导体层为缠绕三根规格大小完全相同的铜线的单根银线，共同形成的；利用铜线以银线为中心轴缠绕，进而增加通电量的同时，屏蔽一部分的电流磁效应，防止感应电流产生；
所述的绝缘阻燃层的原料由以下重量组分构成：35份氢氧化铝、35份的白炭黑、25份的交联橡胶；所述的交联橡胶为硅橡胶与乙丙橡胶在90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发 8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合形成的交联橡胶；利用金属阻燃颗粒，与屏蔽层的金属编织网共同分散电压，同时绝缘的硬质载体陶土或白炭黑阻断高压电流的形成，硅橡胶与乙丙橡胶高温聚合形成交联橡胶，耐受住高电压产生的热量，防止电线着火的安全事故，同时交联橡胶由于不同橡胶分子间的间距，嵌入阻燃颗粒，增强了橡胶的柔性，配合绝缘耐磨层，达到刚柔适中的目的；
所述的绝缘耐磨层的原料由以下重量组分构成：45份的海绵橡胶、35份的硫化废液、25 份的碳纤维；所述的硫化废液为采用北纳生物提供的BNCC173678嗜酸硫化杆菌液浸入含硫的铁矿中，发酵5d，待发酵完成，过滤即为硫化废液；利用BNCC173678嗜酸硫化杆菌液浸矿后产生的硫化废液，其中的氧化性硫作为硫化剂，增加橡胶的硬度；同时利用碳纤维作为纤维，增加耐磨层柔韧性，又作为装载体装载硫化剂，与海绵橡胶进行交联固化，快速形成绝缘耐磨层，达增强到绝缘层耐磨层刚性的目的。
为了进一步实现导线绝缘层整体一体成型的目的，所述的绝缘阻燃层与所述的绝缘耐磨层之间通过橡胶胶粘剂，在分级注塑成型阶段，粘接在一起；通过第一级注塑成型，将绝缘阻燃层的原料混合液挤压成型到电缆编织成型的屏蔽层上，待冷却成型后，再通过第二级注塑成型，将绝缘耐磨层的原料混合液挤压成型到，已经涂抹均匀橡胶胶粘剂的绝缘层阻燃层上，冷却成型即为绝缘保护层；所述的橡胶胶粘剂为塑炼后的生橡胶中加入所述硫化剂，热融成结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂；利用结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂热融粘接的方式，将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层粘接在一起，并且利用硫化剂固化粘接处，增强粘接处的刚性的同时能，进而能利用热融将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层部分的分子进行热融嵌入，进而增加柔韧性。
实施例2
将所述的绝缘阻燃层的原料改为由以下重量组分构成：30份阻燃颗粒、30份的填料载体、 20份的交联橡胶；同时将所述的绝缘耐磨层的原料改为由以下重量组分构成：40份的天然橡胶、30份的硫化剂、20份的纤维；其余步骤及原料同实施例1。
实施例3
将所述的绝缘阻燃层的原料改为由以下重量组分构成：40份阻燃颗粒、40份的填料载体、 30份的交联橡胶；同时将所述的绝缘耐磨层的原料改为由以下重量组分构成：50份的天然橡胶、40份的硫化剂、30份的纤维；其余步骤及原料同实施例1。
实施例4
将所述的阻燃颗粒改为为氧化钼；所述的填料载体改为陶土，其余步骤及原料同实施例1。
对比例1
不采用结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂热融粘接的方式，仅仅采用热融工艺，直接将绝缘耐磨层与绝缘阻燃层粘接在一起；其余步骤及原料同是实施例1；考察采用橡胶胶粘剂对绝缘耐磨层与绝缘阻燃层粘接后，其对于导线整体的耐磨阻燃效果的影响。
对比例2
不采用绝缘阻燃层与绝缘耐磨层分层粘接形式，直接将原料混合在一起，挤塑成型形成完整导线；其余步骤及原料同是实施例1；考察绝缘阻燃层与绝缘耐磨层分层粘接形式，对于导线整体的耐磨阻燃效果的影响。
对比例3
将硫化剂直接替代成过氧化硫物质，而不采用BNCC173678嗜酸硫化杆菌液浸矿后产生的硫化废液作为硫化剂，其余步骤及原料同是实施例1；考察含硫无机物相对于有机硫化剂对橡胶固化的影响，进而考察不同类型硫化剂对最终导线的耐磨和阻燃效果的影响。
将各个实施例与对比例均通过1cm的导线燃烧试验，统计完全燃烧完所需要时间；以及在1800r/min的摩擦轮产生的1600N压力作用下进行耐磨试验，统计出现漏出屏蔽层所需的时间，即为完全破损所需的时间。
表1射频电缆成品的屏蔽和耐磨数据
类别 完全燃烧时间(min) 完全破损时间(min)
实施例1 30 18.39
实施例2 23 16.33
实施例3 21 18.77
实施例4 26 17.33
对比例1 28 15.63
对比例2 22 14.49
对比例3 23 11.34
如图1所示以及通过表1可知，当采用35份阻燃颗粒、35份的填料载体、25份的交联橡胶的绝缘阻燃层，同时采用45份的天然橡胶、35份的硫化剂、25份的纤维的绝缘耐磨层；并且采用结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂热融粘接的方式，以及采用BNCC173678嗜酸硫化杆菌液浸矿后产生的硫化废液作为硫化剂，得到的导线其完全燃烧为30min，完全破损时间为18.39min，说明了本发明的优越性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：包括内导体层、屏蔽层、绝缘保护层；所述的屏蔽层编织缠绕到内导体层上，所述的绝缘保护层通过注塑成型方式均匀覆盖到屏蔽层上；所述的绝缘保护层包括绝缘阻燃层与绝缘耐磨层；所述的绝缘阻燃层内表面均匀覆盖到屏蔽层上，所述的绝缘阻燃层外表面均匀覆盖有绝缘耐磨层；
所述的绝缘阻燃层的原料由以下重量组分构成：30-40份阻燃颗粒、30-40份的填料载体、20-30份的交联橡胶；
所述的绝缘耐磨层的原料由以下重量组分构成：40-50份的天然橡胶、30-40份的硫化剂、20-30份的纤维。
2.根据权利要求1所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的天然橡胶为海绵橡胶；所述的硫化剂为细菌浸矿后的硫化废液；所述的纤维为碳纤维。
3.根据权利要求2所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的硫化废液为采用硫化杆菌液浸入含硫的铁矿中，发酵5d，待发酵完成，过滤即为硫化废液。
4.根据权利要求1所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的阻燃颗粒为氢氧化铝或氧化钼；所述的填料载体为陶土或白炭黑；所述的交联橡胶为硅橡胶与乙丙橡胶在90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合形成的交联橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的在90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合为90℃条件下，采用氧化还原反应体系引发8h后，将硅橡胶与乙丙橡胶引发聚合。
6.根据权利要求1所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的绝缘阻燃层与所述的绝缘耐磨层之间通过橡胶胶粘剂，在分级注塑成型阶段，粘接在一起。
7.根据权利要求6所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的分级注塑成型阶段为，通过第一级注塑成型，将绝缘阻燃层的原料混合液挤压成型到电缆编织成型的屏蔽层上，待冷却成型后，再通过第二级注塑成型，将绝缘耐磨层的原料混合液挤压成型到，已经涂抹均匀橡胶胶粘剂的绝缘层阻燃层上，冷却成型即为绝缘保护层。
8.根据权利要求6所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的橡胶胶粘剂为塑炼后的生橡胶中加入所述硫化剂，热融成结构溶剂胶液型的橡胶胶粘剂。
9.根据权利要求1所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的内导体层为缠绕三根规格大小完全相同的铜线的单根银线，共同形成的。
10.根据权利要求1所述的一种地铁施工用耐磨阻燃导线，其特征在于：所述的屏蔽层为金属铝箔线编织成网形成的。
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