CN112333858A - 一种防水抗裂型伴热带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及伴热带技术领域，具体为一种防水抗裂型伴热带及其制备方法，伴热带包括发热线芯、线芯绝缘层、内防护层、屏蔽层、金属防护编织网和外防护层，其中，发热线芯的直径为0.2cm，线芯绝缘层的厚度为0.5cm，内防护层的厚度为0.4cm，屏蔽层的厚度为0.5cm，金属防护编织网的厚度为0.3cm，外防护层的厚度为0.5cm，本发明通过添加防水材料，可明显提升伴热带的防水性能，通过添加抗裂材料，可明显提升伴热带的抗裂性能。
Description
技术领域
本发明涉及伴热带技术领域，具体为一种防水抗裂型伴热带及其制备方法。
背景技术
电伴热带是一种新型高科技产品，自上个世纪70年代进入应用领域以来，由于具有防止过热、使用维护简便以及节约电能等优势，适合于管道、设备及容器控温、伴热、保温、加热，特别是其中有物料容易分解、变质、析晶、凝聚冻结时，目前已广泛应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、食品、冷冻、建筑、煤气、农副产品生产及其他多个行业，现有的伴热带其自身的防水性能和抗裂性能较差。鉴于此，我们提出一种防水抗裂型伴热带及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防水抗裂型伴热带及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯、线芯绝缘层、内防护层、屏蔽层、金属防护编织网和外防护层，其中，发热线芯的直径为0.2cm，线芯绝缘层的厚度为0.5cm，内防护层的厚度为0.4cm，屏蔽层的厚度为0.5cm，金属防护编织网的厚度为0.3cm，外防护层的厚度为0.5cm。
作为本发明优选的技术方案，发热线芯采用铜导线。
作为本发明优选的技术方案，线芯绝缘层采用的材质为环氧电缆胶、环氧树脂胶或环氧聚酯胶中的一种。
作为本发明优选的技术方案，内防护层采用的材质为PE增强膜。
作为本发明优选的技术方案，屏蔽层采用的材质为橡胶芯编织网屏蔽衬垫、导电橡胶屏蔽衬垫、铍铜簧片屏蔽衬垫或透光导电聚脂膜中的一种。
作为本发明优选的技术方案，金属防护编织网采用镀镍铜绞线编织网。
作为本发明优选的技术方案，外防护层采用防水材料和抗裂材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜，抗裂材料选用环氧树脂、抗裂纤维或纳米陶瓷树脂中的一种。
一种如上述任一一项所述的防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯，选取两根发热线芯并排排列；
步骤二、在两根发热线芯外围包覆线芯绝缘层，具体操作为将包覆线芯绝缘层加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层；
步骤三、在线芯绝缘层的外围包覆内防护层，具体操作为将内防护层加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层；
步骤四、在内防护层的外围包覆屏蔽层并在屏蔽层的外围包裹金属防护编织网；
步骤五、在金属防护编织网的外围包覆外防护层并最终得到成品伴热带。
作为本发明优选的技术方案，步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜；选取环氧树脂、抗裂纤维或纳米陶瓷树脂中的一种作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在防水薄膜的表面，通过上述两个步骤制得外防护层，在金属防护编织网的表面涂抹黏胶，然后将外防护层通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网的外围。
作为本发明优选的技术方案，防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：4.5-5.5:3.5-4.5:3.2-4.2:2.8-3.6:4.0-5.2:2.5-3.4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过添加防水材料，可明显提升伴热带的防水性能，通过添加抗裂材料，可明显提升伴热带的抗裂性能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图中：发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例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。
本发明提供的技术方案：
实施例1
一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6，其中，发热线芯1的直径为0.2cm，线芯绝缘层2的厚度为0.5cm，内防护层3的厚度为0.4cm，屏蔽层4的厚度为0.5cm，金属防护编织网5的厚度为0.3cm，外防护层6的厚度为0.5cm。
作文本实施例的优选，发热线芯1采用铜导线。
作文本实施例的优选，线芯绝缘层2采用的材质为环氧电缆胶。
作文本实施例的优选，内防护层3采用的材质为PE增强膜。
作文本实施例的优选，屏蔽层4采用的材质为橡胶芯编织网屏蔽衬垫。
作文本实施例的优选，金属防护编织网5采用镀镍铜绞线编织网。
作文本实施例的优选，外防护层6采用防水材料和抗裂材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜，抗裂材料选用环氧树脂。
另一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯1，选取两根发热线芯1并排排列；
步骤二、在两根发热线芯1外围包覆线芯绝缘层2，具体操作为将包覆线芯绝缘层2加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯1的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层2；
步骤三、在线芯绝缘层2的外围包覆内防护层3，具体操作为将内防护层3加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层2的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层3；
步骤四、在内防护层3的外围包覆屏蔽层4并在屏蔽层4的外围包裹金属防护编织网5；
步骤五、在金属防护编织网5的外围包覆外防护层6并最终得到成品伴热带。
作文本实施例的优选，步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜；选取环氧树脂作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在防水薄膜的表面，通过上述两个步骤制得外防护层6，在金属防护编织网5的表面涂抹黏胶，然后将外防护层6通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网5的外围。
作文本实施例的优选，防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：4.5:3.5:3.2:2.8:4.0:2.5。
实施例2
一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6，其中，发热线芯1的直径为0.2cm，线芯绝缘层2的厚度为0.5cm，内防护层3的厚度为0.4cm，屏蔽层4的厚度为0.5cm，金属防护编织网5的厚度为0.3cm，外防护层6的厚度为0.5cm。
作文本实施例的优选，发热线芯1采用铜导线。
作文本实施例的优选，线芯绝缘层2采用的材质为环氧树脂胶。
作文本实施例的优选，内防护层3采用的材质为PE增强膜。
作文本实施例的优选，屏蔽层4采用的材质为导电橡胶屏蔽衬垫。
作文本实施例的优选，金属防护编织网5采用镀镍铜绞线编织网。
作文本实施例的优选，外防护层6采用防水材料和抗裂材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜，抗裂材料选用抗裂纤维。
另一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯1，选取两根发热线芯1并排排列；
步骤二、在两根发热线芯1外围包覆线芯绝缘层2，具体操作为将包覆线芯绝缘层2加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯1的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层2；
步骤三、在线芯绝缘层2的外围包覆内防护层3，具体操作为将内防护层3加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层2的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层3；
步骤四、在内防护层3的外围包覆屏蔽层4并在屏蔽层4的外围包裹金属防护编织网5；
步骤五、在金属防护编织网5的外围包覆外防护层6并最终得到成品伴热带。
作文本实施例的优选，步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜；选取抗裂纤维作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在防水薄膜的表面，通过上述两个步骤制得外防护层6，在金属防护编织网5的表面涂抹黏胶，然后将外防护层6通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网5的外围。
作文本实施例的优选，防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：5.0:4.0:3.7:3.3:4.6:2.9。
实施例3
一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6，其中，发热线芯1的直径为0.2cm，线芯绝缘层2的厚度为0.5cm，内防护层3的厚度为0.4cm，屏蔽层4的厚度为0.5cm，金属防护编织网5的厚度为0.3cm，外防护层6的厚度为0.5cm。
作文本实施例的优选，发热线芯1采用铜导线。
作文本实施例的优选，线芯绝缘层2采用的材质为环氧聚酯胶。
作文本实施例的优选，内防护层3采用的材质为PE增强膜。
作文本实施例的优选，屏蔽层4采用的材质为铍铜簧片屏蔽衬垫。
作文本实施例的优选，金属防护编织网5采用镀镍铜绞线编织网。
作文本实施例的优选，外防护层6采用防水材料和抗裂材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜，抗裂材料选用纳米陶瓷树脂。
另一方面本实施例提供一种防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯1，选取两根发热线芯1并排排列；
步骤二、在两根发热线芯1外围包覆线芯绝缘层2，具体操作为将包覆线芯绝缘层2加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯1的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层2；
步骤三、在线芯绝缘层2的外围包覆内防护层3，具体操作为将内防护层3加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层2的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层3；
步骤四、在内防护层3的外围包覆屏蔽层4并在屏蔽层4的外围包裹金属防护编织网5；
步骤五、在金属防护编织网5的外围包覆外防护层6并最终得到成品伴热带。
作文本实施例的优选，步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜；选取纳米陶瓷树脂作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在防水薄膜的表面，通过上述两个步骤制得外防护层6，在金属防护编织网5的表面涂抹黏胶，然后将外防护层6通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网5的外围。
作文本实施例的优选，防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：45.5:4.5:4.2:3.6:5.2:3.4。
对比例1
一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6，其中，发热线芯1的直径为0.2cm，线芯绝缘层2的厚度为0.5cm，内防护层3的厚度为0.4cm，屏蔽层4的厚度为0.5cm，金属防护编织网5的厚度为0.3cm，外防护层6的厚度为0.5cm。
作文本对比例的优选，发热线芯1采用铜导线。
作文本对比例的优选，线芯绝缘层2采用的材质为环氧电缆胶。
作文本对比例的优选，内防护层3采用的材质为PE增强膜。
作文本对比例的优选，屏蔽层4采用的材质为橡胶芯编织网屏蔽衬垫。
作文本对比例的优选，金属防护编织网5采用镀镍铜绞线编织网。
作文本对比例的优选，外防护层6采用抗裂材料制成，其中，抗裂材料选用纳米陶瓷树脂。
一种防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯1，选取两根发热线芯1并排排列；
步骤二、在两根发热线芯1外围包覆线芯绝缘层2，具体操作为将包覆线芯绝缘层2加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯1的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层2；
步骤三、在线芯绝缘层2的外围包覆内防护层3，具体操作为将内防护层3加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层2的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层3；
步骤四、在内防护层3的外围包覆屏蔽层4并在屏蔽层4的外围包裹金属防护编织网5；
步骤五、在金属防护编织网5的外围包覆外防护层6并最终得到成品伴热带。
作文本对比例的优选，步骤五的具体操作为：选取纳米陶瓷树脂作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在外防护层6的表面，在金属防护编织网5的表面涂抹黏胶，然后将外防护层6通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网5的外围。
对比例2
一种防水抗裂型伴热带，包括发热线芯1、线芯绝缘层2、内防护层3、屏蔽层4、金属防护编织网5和外防护层6，其中，发热线芯1的直径为0.2cm，线芯绝缘层2的厚度为0.5cm，内防护层3的厚度为0.4cm，屏蔽层4的厚度为0.5cm，金属防护编织网5的厚度为0.3cm，外防护层6的厚度为0.5cm。
作文本对比例的优选，发热线芯1采用铜导线。
作文本对比例的优选，线芯绝缘层2采用的材质为环氧电缆胶。
作文本对比例的优选，内防护层3采用的材质为PE增强膜。
作文本对比例的优选，屏蔽层4采用的材质为橡胶芯编织网屏蔽衬垫。
作文本对比例的优选，金属防护编织网5采用镀镍铜绞线编织网。
作文本对比例的优选，外防护层6采用防水材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜。
一种防水抗裂型伴热带的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯1，选取两根发热线芯1并排排列；
步骤二、在两根发热线芯1外围包覆线芯绝缘层2，具体操作为将包覆线芯绝缘层2加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯1的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层2；
步骤三、在线芯绝缘层2的外围包覆内防护层3，具体操作为将内防护层3加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层2的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层3；
步骤四、在内防护层3的外围包覆屏蔽层4并在屏蔽层4的外围包裹金属防护编织网5；
步骤五、在金属防护编织网5的外围包覆外防护层6并最终得到成品伴热带。
作文本对比例的优选，步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜，在金属防护编织网5的表面涂抹黏胶，然后将防水薄膜通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网5的外围。
作文本对比例的优选，防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：4.5:4.0:4.2:3.6:4.6:2.9。
对比例1和上述三个实施例的区别在于外防护层6未添加防水材料，将经对比例1制得的伴热带和经三个实施例制得的伴热带分别置于湿度相同的潮湿环境下使用相同时间，得到如下数据：
对比例2和上述三个实施例的区别在于外防护层6未添加抗裂材料，将经对比例2制得的伴热带和经三个实施例制得的伴热带进行压力相同的抗压试验，得到如下数据：
从上述数据可知，经本发明三个实施例制得的伴热带相对于两个对比例制得的伴热带，具有明显的防水和抗裂性能，添加防水材料和抗裂材料后伴热带自身的防水性能及抗裂性能得到明显提升。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种防水抗裂型伴热带，其特征在于：包括发热线芯(1)、线芯绝缘层(2)、内防护层(3)、屏蔽层(4)、金属防护编织网(5)和外防护层(6)，其中，发热线芯(1)的直径为0.2cm，线芯绝缘层(2)的厚度为0.5cm，内防护层(3)的厚度为0.4cm，屏蔽层(4)的厚度为0.5cm，金属防护编织网(5)的厚度为0.3cm，外防护层(6)的厚度为0.5cm。
2.根据权利要求1所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：发热线芯(1)采用铜导线。
3.根据权利要求1所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：线芯绝缘层(2)采用的材质为环氧电缆胶、环氧树脂胶或环氧聚酯胶中的一种。
4.根据权利要求3所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：内防护层(3)采用的材质为PE增强膜。
5.根据权利要求1所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：屏蔽层(4)采用的材质为橡胶芯编织网屏蔽衬垫、导电橡胶屏蔽衬垫、铍铜簧片屏蔽衬垫或透光导电聚脂膜中的一种。
6.根据权利要求51所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：金属防护编织网(5)采用镀镍铜绞线编织网。
7.根据权利要求1所述的防水抗裂型伴热带，其特征在于：外防护层(6)采用防水材料和抗裂材料制成，其中防水材料选用以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料制成的防水薄膜，抗裂材料选用环氧树脂、抗裂纤维或纳米陶瓷树脂中的一种。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的防水抗裂型伴热带的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
步骤一、选取多股铜导线相互缠绕绞制成发热线芯(1)，选取两根发热线芯(1)并排排列；
步骤二、在两根发热线芯(1)外围包覆线芯绝缘层(2)，具体操作为将包覆线芯绝缘层(2)加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在发热线芯(1)的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的线芯绝缘层(2)；
步骤三、在线芯绝缘层(2)的外围包覆内防护层(3)，具体操作为将内防护层(3)加热至熔融状态，经挤出设备挤出成型然后包覆在线芯绝缘层(2)的外围，待其降温至室温形成致密且坚硬的内防护层(3)；
步骤四、在内防护层(3)的外围包覆屏蔽层(4)并在屏蔽层(4)的外围包裹金属防护编织网(5)；
步骤五、在金属防护编织网(5)的外围包覆外防护层(6)并最终得到成品伴热带。
9.根据权利要求8所述的防水抗裂型伴热带及其制备方法，其特征在于：步骤五的具体操作为：以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯为原料，充分搅拌混合后加热融化，然后将融化后的熔融状物体均匀涂抹在不粘塑料纸上，待其自然冷却形成防水薄膜；选取环氧树脂、抗裂纤维或纳米陶瓷树脂中的一种作为原料经加热融化后挤出成型并包覆在防水薄膜的表面，通过上述两个步骤制得外防护层(6)，在金属防护编织网(5)的表面涂抹黏胶，然后将外防护层(6)通过黏胶紧紧粘付在金属防护编织网(5)的外围。
10.根据权利要求8所述的防水抗裂型伴热带及其制备方法，其特征在于：防水材料中的氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯的构成比例为：4.5-5.5:3.5-4.5:3.2-4.2:2.8-3.6:4.0-5.2:2.5-3.4。
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