CN111696715B - 一种带护套型软电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带护套型软电缆，由导体和依次包覆于所述导体表面的绝缘层、热熔聚酯带和护套层制备而成，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带，所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括基材薄膜层、与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的外侧热熔胶层。本发明通过热熔聚酯带中两侧的热熔胶层涂覆比例及配方不同可满足电缆敷设时护套层与绝缘层易剥离，同时起到实际应用中阻断水汽的作用。同时由于绝缘层和护套之间聚酯层的作用，电缆在横向阻断水汽上也存在一定作用。

Description

一种带护套型软电缆及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种带护套型软电缆及其制备方法。
背景技术
电线电缆作为电力及信息传输的血管神经推动了国民经济和社会持续发展。电线电缆的应用与敷设环境息息相关，尤其在湿度较大或水环境下对绝缘层与护套层之间间隔层的防水能力要求更强。在绝缘层与护套无阻水层情况下，水分易渗入绝缘层，在强电场的作业下，绝缘层会产生“水树枝”现象从而加速电缆老化，在电缆设计寿命前可能出现提前开裂的现象，导致电缆击穿。
现有技术是针对上述敷设环境电缆，在绝缘层和护套层之间包覆一层阻水填充层，如实用新型专利：CN 206864216 U《一种水中设备零牵引力连接软电缆》在绝缘层之间绕包一层低密度纤维丝和防水垫，起到阻水作用。
目前现有技术在绝缘层与护套之间绕包阻水层，一方面起到阻水作用，另一方面由于阻水层的存在绝缘层与护套层在施工时容易剥离，方便施工。
但在绝缘层和护套层之间绕包一层阻水层，由于阻水层与绝缘层和护套之间任然存在间隙，水分还是存在进入绝缘层表面的可能。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种带护套型软电缆及其制备方法，本发明提供的带护套型软电缆能满足敷设过程中绝缘层与护套层易剥离又能满足电缆绝缘层与护套层紧密连接起到阻水作用。
本发明提供了一种带护套型软电缆，由导体和依次包覆于所述导体表面的绝缘层、热熔聚酯带和护套层制备而成，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带；
所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括：
基材薄膜层；
与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层；
与所述护套层接触的外侧热熔胶层；
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98～99重量份的聚氨脂，0.5～0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.5重量份抗氧化剂、0.2～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
90～95重量份的聚氨酯，2～4重量份聚烯烃，1～2重量份交联剂，1～1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1～0.5重量份抗氧化剂、0.1～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.5～1量份的丙酮；
所述内侧热熔胶层与所述外侧热熔胶层的厚度比值范围为1：(2.5～3)。
优选的，所述内侧热熔胶层的厚度为0.003mm，所述外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
优选的，所述基材薄膜层的厚度为0.015～0.020mm。
优选的，所述内侧热熔胶层的原料中，所述抗氧化剂选自二苯胺、对苯二胺或对苯二酚，所述抗水解剂选自聚碳化二亚胺，所述热抗氧剂选自二丁基羟基甲苯。
所述外侧热熔胶层的原料中，所述交联剂选自过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰，所述抗氧化剂选自二苯胺、对苯二胺或对苯二酚，所述抗水解剂选自聚碳化二亚胺，所述热抗氧剂选自二丁基羟基甲苯。
优选的，所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
本发明还提供了一种上述带护套型软电缆的制备方法，包括以下步骤：
绝缘线芯绕包或拖包热熔聚酯带，然后挤出护套层，冷却后，得到带护套型软电缆。
优选的，所述绕包或拖包热熔聚酯带的搭盖率为0～10％。
优选的，所述挤出护套层时，模口的温度控制在150℃～200℃，挤出护套层时的线速度控制小于等于60m/min。
优选的，所述冷却采用分段冷却方式，第一段冷却温度60～70℃，冷却时间5～10s；第二段冷却温度为40℃，冷却时间5～10s；第三段冷却温度10℃～30℃，冷却时间5～10s。
本发明还提供了一种上述带护套型软电缆的施工敷设方法，包括以下步骤：
将所述带护套型软电缆端头进行加热至170℃～200℃，控制加热时间20s～60s，后室温冷却120s～300s将热熔聚酯带层和护套层从绝缘层表面分离后进行敷设。
与现有技术相比，本发明提供了一种带护套型软电缆，由导体和依次包覆于所述导体表面的绝缘层、热熔聚酯带和护套层制备而成，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带，所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括基材薄膜层、与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的外侧热熔胶层；所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：98～99重量份的聚氨酯，0.5～0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.5重量份抗氧化剂、0.2～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1重量份的丙酮；所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：90～95重量份的聚氨酯，2～4重量份聚烯烃，1～2重量份交联剂，1～1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1～0.5重量份抗氧化剂、0.1～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.5～1重量份的丙酮；所述内侧热熔胶层与所述外侧热熔胶层的厚度比为1：(2.5～3)。本发明通过热熔聚酯带中两侧的热熔胶层涂覆比例及配方不同可满足电缆敷设时护套层与绝缘层易剥离，同时起到实际应用中阻断水汽的作用。同时由于绝缘层和护套之间聚酯层的作用，电缆在横向阻断水汽上也存在一定作用。
附图说明
图1为加工前电缆设计结构示意图；
图2为加工后电缆结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种带护套型软电缆，由导体和依次包覆于所述导体表面的绝缘层、热熔聚酯带和护套层制备而成，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带；
所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括：
基材薄膜层；
与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层；
与所述护套层接触的外侧热熔胶层；
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98～99重量份的聚氨酯，0.5～0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.5重量份抗氧化剂、0.2～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1重量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
90～95重量份的聚氨酯，2～4重量份聚烯烃，1～2重量份交联剂，1～1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1～0.5重量份抗氧化剂、0.1～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.5～1重量份的丙酮；
所述内侧热熔胶层与所述外侧热熔胶层的厚度比为1：(2.5～3)。
所述导体表面包覆绝缘层形成绝缘线芯，本发明对所述形成绝缘线芯的方法并没有特殊限制，本领域技术人员共知的方法即可。并且，对所述绝缘层的材料种类并没有特殊限制，本领域技术人员共知的材料种类即可。其中，所述绝缘层的材料优选为辐照交联聚烯烃
本发明提供的带护套型软电缆还包括包覆于绝缘层表面的热熔聚酯带，在本发明中，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带，所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括基材薄膜层、与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的外侧热熔胶层；
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98～99重量份的聚氨酯，0.5～0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.5重量份抗氧化剂、0.2～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1重量份的丙酮。
在本发明的一些具体实施方式中，所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98～99重量份的聚氨酯，0.6～0.8重量份纳米碳酸钙补强剂，0.3～0.4重量份抗氧化剂、0.3～0.4重量份抗水解剂，0.06～0.09重量份热抗氧剂，0.5～1重量份的丙酮
其中，所述抗氧化剂选自二苯胺、对苯二胺或对苯二酚，所述抗水解剂选自聚碳化二亚胺，所述热抗氧剂选自二丁基羟基甲苯。
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
90～95重量份的聚氨酯，2～4重量份聚烯烃，1～2重量份交联剂，1～1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1～0.5重量份抗氧化剂、0.1～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1重量份的丙酮。
在本发明的一些具体实施方式中，所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
91～94重量份的聚氨酯，2.5～3.5重量份聚烯烃，1.3～1.7重量份交联剂，1.3～1.6重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.4重量份抗氧化剂、0.2～0.4重量份抗水解剂，0.06～0.09重量份热抗氧剂，0.5～1重量份的丙酮。
以上配方组成的内侧热熔胶层和外侧热熔胶层可以满足热熔聚酯带与护套层或绝缘层的力学性能，又能满足电缆敷设要求。
在本发明中，所述内侧热熔胶层与所述外侧热熔胶层的厚度比为1：(2.5～3)，优选为3:8。
在本发明的一些具体实施方式中，所述内侧热熔胶层的厚度为0.003mm，所述外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
本发明通过热熔聚酯带中两侧的热熔胶层涂覆比例及配方不同可满足电缆敷设时护套层与绝缘层易剥离，同时起到实际应用中阻断水汽的作用。
在本发明中，所述基材薄膜层的厚度为0.015～0.020mm。在本发明的一些具体实施方式中，所述基材薄膜层的厚度为0.017mm。在本发明中，所述基材薄膜优选为PET薄膜。
使用如上厚度的热熔聚酯带可以满足加工性能要求，同时确保电缆外观无聚酯带纹路。
所述双面热熔聚酯带厚度为0.025～0.030mm。热熔聚酯带厚度大于0.04mm时易在电缆护套表面形成聚酯带纹路，影响电缆表面质量。
本发明对所述双面热熔聚酯带的制备方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的方法即可。
在本发明的一些具体实施方式中，所述双面热熔聚酯带的层数为两层。
在本发明中，所述热熔聚酯带拉伸力应大于100N，断裂伸长率大于60％。
本发明还提供了一种带护套型软电缆的制备方法，包括以下步骤：
绝缘线芯绕包或拖包热熔聚酯带，然后挤出护套层，冷却后，得到带护套型软电缆。
首先将绝缘线芯绕包或拖包热熔聚酯带，所述绕包或拖包热熔聚酯带的搭盖率为0～10％。
在本发明的一些具体实施方式中，所述绕包或拖包热熔聚酯带的搭盖率为0％，同时保证绕包或拖包时，相邻热熔聚酯带边沿紧密连接。
在本发明的一些具体实施方式中，绕包或拖包一层热熔聚酯带后，还可以再绕包或拖包一层热熔聚酯带，形成两层热熔聚酯带层。
在本发明的一些具体实施方式中，可以先在绝缘层表面涂覆一层热熔胶层，所述热熔胶层的配方组成同上述双面热熔聚酯带的内侧热熔胶层的配方组成。然后再在热熔胶层表面绕包或拖包热熔聚酯带，所述热熔聚酯带为单面热熔聚酯带，包括，基材薄膜层和与所述护套层接触的外侧热熔胶层，所述基材薄膜层与所述热熔胶层粘结接触，所述单面热熔聚酯带的外侧热熔胶层与所述双面热熔胶型热熔聚酯带的外侧热熔胶层的配方相同。所述基材薄膜层的厚度为0.015～0.020mm。在本发明的一些具体实施方式中，所述基材薄膜层的厚度为0.017mm。在本发明中，所述基材薄膜优选为PET薄膜。所述热熔胶层与所述单面热熔聚酯带的外侧热熔胶层的厚度比为3：8。在本发明的一些具体实施方式中，所述热熔胶层的厚度为0.003mm，所述外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
然后挤出护套层，在挤出护套层时，模口的温度控制在150℃～200℃，优选为160～190℃，挤出护套层时的线速度控制小于等于60m/min，优选为30m/min
在本发明对所述护套层的材料没有特殊限制，本领域技术人员共知的材料即可，在本发明中，所述护套层的材料优选为辐照交联聚烯烃
挤出保护套完成后，进行冷却，得到带护套型软电缆。
在本发明中，所述冷却采用分段冷却方式，第一段冷却温度60～70℃，冷却时间5～10s；第二段冷却温度为40℃，冷却时间5～10s；第三段冷却温度10℃～30℃，冷却时间5～10s。
最终，带护套电缆中热熔聚酯带层充分的与绝缘层和护套粘连。
通过以上加工工艺使原先该电缆结构由“导体、绝缘层、热熔聚酯带层及护套层”转变成“导体、绝缘护套层”，其中热熔聚酯带可将绝缘层和护套层连接为一个整体。
参见图1和图2，图1为加工前电缆设计结构示意图。图2为加工后电缆结构示意图。
施工时可剥离绝缘护套层之间的热熔聚酯带，起到绝缘和护套层分离作用。
本发明还提供了一种带护套型软电缆的施工敷设方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述带护套型软电缆端头进行加热至170℃～200℃，控制加热时间20s～60s，后室温冷却120s～300s将热熔聚酯带层和护套层从绝缘层表面分离后进行敷设。
具体的，在施工敷设使由于内外层热熔聚酯带层涂覆熔融胶的比例不同，施工敷设时电缆端头使用热烘枪加热，控制温度烘枪加热口温度范围在170℃～200℃，控制加热时间20s～60s，后室温冷却120s～300s可将热熔聚酯带层从绝缘层上分离，同时由于外层护套散热相比绝缘层较快原因，热熔聚酯带外侧紧密与护套层黏贴，实现护套层与绝缘层有效分离。
同时实际应用过程中护套层和绝缘层之间紧密粘连一层热熔聚酯带层，使绝缘层和护套层之间实现无隙连接，同时由于热熔聚酯带黏连在护套层上，其防水效果相比单护套层更优，从而该类型防水型软电缆能起到横向及纵向防水的效果。
本发明提供了一种带护套型软电缆，通过在绝缘层和护套层之间增加双面热熔聚酯带层，在挤出护套时热熔聚酯带可粘在绝缘层和护套层上，使电缆绝缘护套层连成一个整体，但在施工敷设使由于内外侧热熔聚酯带层涂覆热熔胶的比例不同可解决绝缘层和护套层分离，方便施工敷设。同时护套层或绝缘层粘连一层聚酯带层由于聚酯层可有效防止电缆横向防水问题。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的带护套型软电缆及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
以下实施例和对比例中的原料均为市售产品，基料聚烯烃材料的熔融指数为4.0±0.5g/10min。
实施例1
双面热熔聚酯带的结构包括厚度为0.017mm的PET基材薄膜层、与所述绝缘层接触的厚度为0.003mm的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的厚度为0.008mm外侧热熔胶层。
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98重量份的聚氨酯，0.5重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2重量份二苯胺、0.2重量份聚碳化二亚胺，0.05重量份二丁基羟基甲苯，0.05重量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
90重量份的聚氨酯，2重量份聚烯烃，1重量份过氧化二异丙苯，1重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1重量份二苯胺、0.1重量份聚碳化二亚胺，0.05重量份二丁基羟基甲苯，0.5重量份的丙酮。
所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
实施例2
双面热熔聚酯带的结构包括厚度为0.017mm的PET基材薄膜层、与所述绝缘层接触的厚度为0.003mm的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的厚度为0.008mm外侧热熔胶层。
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
99重量份的聚氨酯，0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.5重量份二苯胺、0.5重量份聚碳化二亚胺，0.1重量份二丁基羟基甲苯，0.1重量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
95重量份的聚氨酯，4重量份聚烯烃，2重量份过氧化二异丙苯，1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.5重量份二苯胺、0.5重量份聚碳化二亚胺，0.1重量份二丁基羟基甲苯，1重量份的丙酮。
所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
实施例3
双面热熔聚酯带的结构包括厚度为0.017mm的PET基材薄膜层、与所述绝缘层接触的厚度为0.003mm的内侧热熔胶层和与所述护套层接触的厚度为0.008mm外侧热熔胶层。
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
99重量份的聚氨酯，0.7重量份纳米碳酸钙补强剂，0.35重量份二苯胺、0.35重量份聚碳化二亚胺，0.07重量份二丁基羟基甲苯，0.07重量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
93重量份的聚氨酯，3重量份聚烯烃，1.5重量份过氧化二异丙苯，1.5重量份纳米碳酸钙补强剂，0.3重量份二苯胺、0.3重量份聚碳化二亚胺，0.07重量份二丁基羟基甲苯，0.7重量份的丙酮。
所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
对比例1
在实施例1的基础上，改变内外侧热熔胶层的厚度比为1：4，内侧热熔胶层的厚度为0.002mm，外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
对比例2
在实施例1的基础上，改变内外侧热熔胶层的厚度比为1：2，内侧热熔胶层的厚度为0.004mm，外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
实施例4
将辐照交联聚烯烃别绕包实施例1～3和对比例1和2的热熔聚酯带，所述绕包热熔聚酯带的搭盖率为0％，同时保证绕包时，相邻热熔聚酯带边沿紧密连接。
然后挤出护套层，在挤出护套层时，模口的温度控制在170℃，挤出护套层时的线速度控制300m/min。所述护套层的材料为辐照交联聚烯烃
挤出保护套完成后，进行冷却，得到带护套型软电缆。
所述冷却采用分段冷却方式，第一段冷却温度65℃，冷却时间10s；第二段冷却温度为40℃，冷却时间10s；第三段冷却温度20℃，冷却时间10s。
对上述带护套型软电缆进行性能检测，结果见表1
表1
Figure BDA0002549964150000091
Figure BDA0002549964150000101
Figure BDA0002549964150000111
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带护套型软电缆，其特征在于，由导体和依次包覆于所述导体表面的绝缘层、热熔聚酯带和护套层制备而成，所述热熔聚酯带为双面热熔胶型热熔聚酯带；
所述双面热熔胶型热熔聚酯带包括：
基材薄膜层；
与所述绝缘层接触的内侧热熔胶层；
与所述护套层接触的外侧热熔胶层；
所述内侧热熔胶层由以下重量份的原料制备而成：
98～99重量份的聚氨脂，0.5～0.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.2～0.5重量份抗氧化剂、0.2～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.05～0.1量份的丙酮；
所述外侧热熔胶层由以下质量份的原料制备而成：
90～95重量份的聚氨酯，2～4重量份聚烯烃，1～2重量份交联剂，1～1.9重量份纳米碳酸钙补强剂，0.1～0.5重量份抗氧化剂、0.1～0.5重量份抗水解剂，0.05～0.1重量份热抗氧剂，0.5～1量份的丙酮；
所述内侧热熔胶层与所述外侧热熔胶层的厚度比值范围为1：(2.5～3)。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述内侧热熔胶层的厚度为0.003mm，所述外侧热熔胶层的厚度为0.008mm。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述基材薄膜层的厚度为0.015～0.020mm。
4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述内侧热熔胶层的原料中，所述抗氧化剂选自二苯胺、对苯二胺或对苯二酚，所述抗水解剂选自聚碳化二亚胺，所述热抗氧剂选自二丁基羟基甲苯；
所述外侧热熔胶层的原料中，所述交联剂选自过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰，所述抗氧化剂选自二苯胺、对苯二胺或对苯二酚，所述抗水解剂选自聚碳化二亚胺，所述热抗氧剂选自二丁基羟基甲苯。
5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述热熔聚酯带的拉伸力大于100N，断裂伸长率大于60％。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的带护套型软电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
绝缘线芯绕包或拖包热熔聚酯带，然后挤出护套层，冷却后，得到带护套型软电缆。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述绕包或拖包热熔聚酯带的搭盖率为0～10％。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出护套层时，模口的温度控制在150℃～200℃，挤出护套层时的线速度控制小于等于60m/min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述冷却采用分段冷却方式，第一段冷却温度60～70℃，冷却时间5～10s；第二段冷却温度为40℃，冷却时间5～10s；第三段冷却温度10℃～30℃，冷却时间5～10s。
10.一种如权利要求1～5任意一项所述的带护套型软电缆的施工敷设方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述带护套型软电缆端头进行加热至170℃～200℃，控制加热时间20s～60s，后室温冷却120s～300s，将热熔聚酯带层和护套层从绝缘层表面分离后进行敷设。
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