CN111524654B - 一种增强型电缆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强型电缆的制备方法，制备方法包括如下步骤：对电缆的导体进行预处理；在导体表面沉积石墨烯层；在石墨烯层表层配置空心玻璃微珠形成第一增强层；配置玻璃纤维层形成第二增强层；配置聚氯乙烯绝缘层得到增强型电缆。本发明提供的增强型电缆的制备方法，利用简单的气相沉积和物理混合方法，制得具有双重增强层的电缆，进而增强电缆的强度。

Description

一种增强型电缆的制备方法
技术领域
本发明涉及输电线路材料技术领域，具体为一种增强型电缆的制 备方法。
背景技术
传统绝缘电缆的结构一般为两层，内层为金属导电层，外层为非 金属绝缘层。这样的电缆只能用于普通场所，并且具有绝缘层易老化， 不耐弯折，使用寿命短等缺点。
为了增强电缆的延展性，可在导体和绝缘层之间设置耐弯曲、具 有良好延展性的材料层。然而这种材料需要考虑成本和性能，不易于 寻找。因此，目前市面上的绝缘电缆一般难以同时既具有良好的导电 性，又具有较好的机械强度和柔韧性。
石墨烯是一种二维材料，由纯碳原子组成。其分子结构致密，除 了氢原子以外的物质均不能透过。因此耐酸、耐氧化。在所有材料中， 其具有最高的载流子传输速度，其电子传导率15000cmol/L/(V.s)， 超强的耐大电流能力，是一种优良的导体。此外，石墨烯材料可以很 好的混合到其他材料中，使得合成的材料具有好的耐腐蚀、耐磨性。
在通信领域中，某些电缆还要求具有较高的抗干扰性，而常规的 电缆一般都设置有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，以达到均化电场的效 果。然而现有的屏蔽层通常是在橡胶中添加导电碳黑。碳黑颗粒的分 布、尺寸以及碳黑和橡胶的融合程度都影响着抗干扰效果。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种增强型电缆的制备方法，制备方 法包括如下步骤：
对电缆的导体进行预处理；
在导体表面沉积石墨烯层；
在石墨烯层表层配置空心玻璃微珠形成第一增强层；
配置玻璃纤维层形成第二增强层；
配置聚氯乙烯绝缘层得到增强型电缆。
优选地，导体依次通过稀盐酸溶液和去离子水进行处理。
优选地，导体在无氧环境下进行表面处理。
优选地，导体在所述无氧环境下的保持温度为900-1000℃。
优选地，石墨烯层通过化学气相沉积方法得到。
优选地，石墨烯使用聚二甲基硅氧烷改性。
优选地，空心玻璃微珠经过聚氨酯-纳米Al2O3复合处理。
本发明提供的增强型电缆，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供的增强型电缆，导体外依次包覆有第一增强层、第二 增强层和绝缘层；其中，第一增强层填充有石墨烯和空心玻璃微珠的 混合物；第二增强层填充有玻璃纤维层。第一增强层填充的石墨烯和 空心玻璃微珠的混合物，石墨烯与空心玻璃微珠共同配合，增强电缆 的物理的强度。
本发明提供的增强型电缆的制备方法，利用简单的气相沉积和物 理混合方法，制得具有双重增强层的电缆，进而增强电缆的强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例 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作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。
本发明提供了一种增强型电缆，主要是通过设置第一增强层和第 二增强层，进而增强电缆的强度。具体地，该增强型电缆包括导体， 导体外依次包覆有第一增强层、第二增强层和绝缘层；其中，第一增 强层填充有石墨烯和空心玻璃微珠的混合物；第二增强层填充有玻璃 纤维层。
第一增强层设置在外层，第一增强层的强度大于第二增强层的强 度。
第一增强层填充的石墨烯和空心玻璃微珠的混合物，石墨烯和空 心玻璃微珠的质量比为1：10～15。石墨烯的质量少于空心玻璃微珠， 石墨烯是片状结构，韧性较强，在第一增强层中，一方面，对于空心 玻璃微珠起到支撑作用，减少空心玻璃微珠的使用量；另一方面，与 空心玻璃微珠配合，增强电缆的物理强度。
在一些优选实施例中，石墨烯和空心玻璃微珠的质量比为1:12。 在该质量比下，电缆的强度最高。
石墨烯通过二甲基硅氧烷进行改性。石墨烯通过改性后，具有输 水性，在保证电缆强度的状态下，增加了电缆的输水性，以提高电缆 适用环境的广度。
空心玻璃微珠的直径为20～30μm。空心玻璃微珠在该直径范围 内，电缆的质量最轻，且电缆的强度最高。在一些优选实施例中，空 心玻璃微珠经过聚氨酯-纳米Al2O3复合处理。经过聚氨酯-纳米Al2O3改性后的空心玻璃微珠具有较强的强度，进一步增强电缆的强度。
绝缘层为聚氯乙烯绝缘层。聚氯乙烯绝缘层具有良好的电性能、 极强的耐酸碱力极强和较强的化学稳定性，电缆具有较好的稳定性。
下表为各个实施例中电缆的性能参数表
Figure BDA0002474022950000041
本发明提供的增强型电缆，导体外依次包覆有第一增强层、第二 增强层和绝缘层；其中，第一增强层填充有石墨烯和空心玻璃微珠的 混合物；第二增强层填充有玻璃纤维层。第一增强层填充的石墨烯和 空心玻璃微珠的混合物，石墨烯与空心玻璃微珠共同配合，增强电缆 的物理的强度。
本发明还提供了该增强型电缆的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1：配置稀盐酸溶液，将导体置入盐酸溶液中进行清洗，去 除导体表面的氧化物，随后将导体取出，用去离子水对导体进行清洗，
步骤2：将去离子水清洗后的导体进行烘干；将烘干后的导体放 置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为900-1000℃；
步骤3：通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积 法在导体的表面形成石墨烯层，根据石墨烯层厚度的需要，可维持不 同的持续时间；
步骤4：将生成的具有石墨烯层的导体冷却；
步骤5：配置空心玻璃微珠形成第一增强层；
步骤6：配置玻璃纤维层形成第二增强层；
步骤7：配置聚氯乙烯绝缘层。
进一步地，石墨烯用聚二甲基硅氧烷通过气相沉积进行表面改性 修饰,使其具有疏水亲油性。
更进一步地，空心玻璃微珠的改性方法为：
步骤5.1：取甲苯二异氰酸酯(TDI)，作为组分一；
步骤5.2：取表面改性的纳米Al2O3颗粒、待改性的空心玻璃微 球、三乙醇胺、有机硅油泡沫稳定剂、超纯水、三乙烯二胺、辛酸亚 锡，搅拌混合均匀，作为组分二；
步骤5.3：将组分一加入到组分二中，在高速机械搅拌，之后倒 入模具中在室温下自由发泡，材料熟化1h后，制备得到包覆型空心 玻璃微球。
本发明提供的增强型电缆的制备方法，利用简单的气相沉积和物 理混合方法，制得具有双重增强层的电缆，进而增强电缆的强度。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了 本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情 况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理 的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖 了所有这些其他变型或修改。

Claims (5)

1.一种增强型电缆的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
对电缆的导体进行预处理；
在所述导体表面沉积石墨烯层；
在石墨烯层表层配置空心玻璃微珠形成第一增强层；
配置玻璃纤维层形成第二增强层；
配置聚氯乙烯绝缘层得到增强型电缆；
所述石墨烯使用聚二甲基硅氧烷改性；
所述空心玻璃微珠经过聚氨酯-纳米Al2O3复合处理；
所述石墨烯层中的石墨烯和石墨烯层表层配置的空心玻璃微珠的质量比为1：10～15，空心玻璃微珠的直径为20～30μm。
2.如权利要求1所述的增强型电缆的制备方法，其特征在于：
所述导体依次通过稀盐酸溶液和去离子水进行处理。
3.根据权利要求2所述的增强型电缆的制备方法，其特征在于，
所述导体在无氧环境下进行表面处理。
4.根据权利要求3所述的增强型电缆的制备方法，其特征在于，
所述导体在所述无氧环境下的保持温度为900-1000℃。
5.根据权利要求4所述的增强型电缆的制备方法，其特征在于，
所述石墨烯层通过化学气相沉积方法得到。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231062A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Fujikura Ltd シールドフラットケーブル及びその製造方法
CN105702335A (zh) * 2014-11-23 2016-06-22 天津市泰河金岸科技有限公司 一种电缆包芯
CN105895211A (zh) * 2016-06-22 2016-08-24 中国航空综合技术研究所 一种含石墨烯的玻璃纤维增强型绝缘电缆
CN205724800U (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 临沂方圆电气有限公司 一种hdpe电缆保护管
CN205789260U (zh) * 2016-05-26 2016-12-07 大唐长山热电厂 绝缘环保电缆
CN106221050A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 吴显峰 一种耐火耐高温组合型耐磨抗拉移动电缆
CN107033604A (zh) * 2017-04-07 2017-08-11 安徽省无为县经纬电缆附件有限公司 一种耐水防鼠蚁电缆
CN207690521U (zh) * 2017-11-23 2018-08-03 广州思普通信设备有限公司 一种双绞线
CN209025225U (zh) * 2018-09-12 2019-06-25 四川蜀羊防水材料有限公司 一种低导热耐刮防腐防水涂层结构
CN110713711A (zh) * 2019-11-08 2020-01-21 中北大学 一种尼龙11/石墨烯/空心玻璃微珠复合材料及其制备方法和应用
CN210039706U (zh) * 2019-06-25 2020-02-07 杭州佳能电缆有限公司 一种耐候高强度电缆
CN110819220A (zh) * 2018-08-14 2020-02-21 福建宏宇石墨烯新材料有限公司 一种石墨烯/镀银空心玻璃微珠电磁屏蔽涂料及其制备方法
CN111029009A (zh) * 2019-12-23 2020-04-17 河南泛锐复合材料研究院有限公司 一种用于水下电缆的柔性管套及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010114019A (ja) * 2008-11-10 2010-05-20 Hitachi Cable Ltd ケーブル

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231062A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Fujikura Ltd シールドフラットケーブル及びその製造方法
CN105702335A (zh) * 2014-11-23 2016-06-22 天津市泰河金岸科技有限公司 一种电缆包芯
CN205789260U (zh) * 2016-05-26 2016-12-07 大唐长山热电厂 绝缘环保电缆
CN105895211A (zh) * 2016-06-22 2016-08-24 中国航空综合技术研究所 一种含石墨烯的玻璃纤维增强型绝缘电缆
CN205724800U (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 临沂方圆电气有限公司 一种hdpe电缆保护管
CN106221050A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 吴显峰 一种耐火耐高温组合型耐磨抗拉移动电缆
CN107033604A (zh) * 2017-04-07 2017-08-11 安徽省无为县经纬电缆附件有限公司 一种耐水防鼠蚁电缆
CN207690521U (zh) * 2017-11-23 2018-08-03 广州思普通信设备有限公司 一种双绞线
CN110819220A (zh) * 2018-08-14 2020-02-21 福建宏宇石墨烯新材料有限公司 一种石墨烯/镀银空心玻璃微珠电磁屏蔽涂料及其制备方法
CN209025225U (zh) * 2018-09-12 2019-06-25 四川蜀羊防水材料有限公司 一种低导热耐刮防腐防水涂层结构
CN210039706U (zh) * 2019-06-25 2020-02-07 杭州佳能电缆有限公司 一种耐候高强度电缆
CN110713711A (zh) * 2019-11-08 2020-01-21 中北大学 一种尼龙11/石墨烯/空心玻璃微珠复合材料及其制备方法和应用
CN111029009A (zh) * 2019-12-23 2020-04-17 河南泛锐复合材料研究院有限公司 一种用于水下电缆的柔性管套及其制备方法

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