CN112466533B - 一种电缆及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种电缆及其生产方法，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯、绝缘层、屏蔽层、加强层和防腐层，所述绝缘层为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层；生产方法包括：在电缆线芯外侧设置绝缘层；在绝缘层外侧设置屏蔽层；在屏蔽层外侧设置加强层；在加强层外侧设置防腐层。所述电缆各层共同实现电缆的正常工作，保证电缆质量，减少电缆受损及最终导致发生漏电事故的几率。

Description

一种电缆及其生产方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种电缆及其生产方法。

背景技术

电缆是一种基础的电能或信号传输装置，通常是由一根或几根相互绝缘的导线和外包绝缘保护层制成，具有内通电、外绝缘的特征，在电力系统、信息传输等领域应用广泛。电缆质量直接影响工程质量以及人民群众的生命安全。

电缆不管用在地上还是地下，都会受到一定程度的腐蚀，由于现有电缆的防潮性差，长期处于腐蚀环境中，电缆外层胶皮便很容易出现老化现象，从而导致漏电事故的发生，给供电安全带来巨大隐患。

基于此，提供一种电缆及其生产方法具有重要意义。

发明内容

针对现有电缆长期处于腐蚀环境中易出现漏电事故的技术问题，本发明提供一种电缆及其生产方法，所述电缆在线芯外侧依次设置绝缘层、屏蔽层、加强层和防腐层，各层共同实现电缆的正常工作，保证电缆质量，减少因外部腐蚀环境造成的电缆受损及最终导致发生漏电事故的几率。

第一方面，本发明提供一种电缆，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯、绝缘层、屏蔽层、加强层和防腐层，所述绝缘层为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层。

进一步的，所述绝缘层包括如下重量份原料：

高密度聚乙烯60~80份、聚酰亚胺树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、二氧化硅包裹氧化铝复合物5~10份、防老剂RD 0.5~1.2份、防老剂AW 0.5~1.2份、硬脂酸1~3份、促进剂CBS-80 0.5~1份。

进一步的，所述屏蔽层为金属编织网层，所述加强层为钢带。

进一步的，所述防腐层为掺杂有绢云母和玻璃纤维的橡胶层。

绢云母具备层状结构，将其均匀掺入防腐层中能够形成局部连续的鳞片层，各层鳞片层交错重叠，延长了腐蚀路线；玻璃纤维的绝缘性、抗腐蚀性好，机械强度高，由于玻璃纤维包含数千根单丝，单丝间相互缠绕，形成了玻璃纤维网络，一方面能够增强防腐层强度，另一方面提升防腐层防腐性能。

进一步的，所述防腐层包括如下重量份原料：

硅橡胶50~100份、丁苯橡胶20~40份、环氧树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、绢云母5~10份、玻璃纤维2~5份、防老剂4010NA 1~3份、硬脂酸1~3份、促进剂TMTD-750.5~1份。

进一步的，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

第二方面，本发明提供一种上述电缆的生产方法，包括：

S1：在电缆线芯外侧设置绝缘层，所述绝缘层的生产方法为将高密度聚乙烯60~80份、聚酰亚胺树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、二氧化硅包裹氧化铝复合物5~10份、防老剂TMQ 0.5~1.2份、硬脂酸1~3份、促进剂CBS-80 0.5~1份加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶；

S2：在绝缘层外侧设置屏蔽层；

S3：在屏蔽层外侧设置加强层；

S4：在加强层外侧设置防腐层，所述防腐层的生产方法为将硅橡胶50~100份、丁苯橡胶20~40份、环氧树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、绢云母5~10份、玻璃纤维2~5份、防老剂4010NA 1~3份、硬脂酸1~3份、促进剂TMTD-75 0.5~1份加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶。

进一步的，所述二氧化硅包裹氧化铝复合物的生产方法包括：

S11：向20~50mL无水乙醇中加入0.1~0.5g聚乙烯吡咯烷酮，溶解后，向溶液中加入0.01~0.1g氧化铝，超声3h，得到溶液A；

S12：向溶液A中加入10~15mL浓度为28%的氨水及10~30mL蒸馏水，在1200rpm下搅拌混合，得到溶液B；

S13：向溶液B中加入5~10mL正硅酸乙酯，保持1200rpm转速搅拌10~30min，降低转速至500rpm，继续搅拌30~60min；

S14：反应完毕后离心，使用无水乙醇洗涤离心固体，得到二氧化硅包裹氧化铝复合物。

进一步的，所述氧化铝为粒度在10~100nm的球状粉末。

本发明的有益效果在于，

本发明提供一种电缆，该电缆绝缘层为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层，其中二氧化硅和氧化铝具备良好的耐高温性，能够有效提升绝缘层的耐高温能力，且将二氧化硅和氧化铝设计为二氧化硅包覆氧化铝的结构，能够在不丧失氧化铝耐高温特性的前提下，减少因掺杂导致的界面交联弱化，降低二氧化硅对绝缘层结构强度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明电缆的结构示意图。

图中，1-电缆线芯，2-绝缘层，3-屏蔽层，4-加强层，5-防腐层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种电缆，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、加强层4和防腐层5，

所述绝缘层2为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层，所述绝缘层2包括如下重量份原料：

高密度聚乙烯65份、聚酰亚胺树脂12份、阻燃剂7份、硫磺5份、二氧化硅包裹氧化铝复合物6份、防老剂RD 0.6份、防老剂AW 0.6份、硬脂酸1.2份、促进剂CBS-80 0.5份；

所述屏蔽层3为金属编织网层，所述加强层4为钢带；

所述防腐层5为掺杂有绢云母和玻璃纤维的橡胶层，所述防腐层5包括如下重量份原料：

甲基乙烯基硅橡胶60份、丁苯橡胶25份、环氧树脂12份、阻燃剂5份、硫磺5份、绢云母6份、玻璃纤维2.5份、防老剂4010NA 1.5份、硬脂酸1.5份、促进剂TMTD-75 0.5份。

上述电缆的生产方法包括如下步骤：

S1：在电缆线芯1外侧设置绝缘层2，所述绝缘层2的生产方法为将高密度聚乙烯、聚酰亚胺树脂、阻燃剂、硫磺、二氧化硅包裹氧化铝复合物、防老剂TMQ、硬脂酸、促进剂CBS-80加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶；

其中，所述二氧化硅包裹氧化铝复合物的生产方法包括：

S11：向25mL无水乙醇中加入0.1g聚乙烯吡咯烷酮，溶解后，向溶液中加入0.02g氧化铝，所述氧化铝为粒度在10~100nm的球状粉末，超声3h，得到溶液A；

S12：向溶液A中加入10mL浓度为28%的氨水及10mL蒸馏水，在1200rpm下搅拌混合，得到溶液B；

S13：向溶液B中加入5mL正硅酸乙酯，保持1200rpm转速搅拌10min，降低转速至500rpm，继续搅拌30min；

S14：反应完毕后离心，使用无水乙醇洗涤离心固体，得到二氧化硅包裹氧化铝复合物；

S2：在绝缘层2外侧设置屏蔽层3；

S3：在屏蔽层3外侧设置加强层4；

S4：在加强层4外侧设置防腐层5，所述防腐层5的生产方法为将硅橡胶、丁苯橡胶、环氧树脂、阻燃剂、硫磺、绢云母、玻璃纤维、防老剂4010NA、硬脂酸、促进剂TMTD-75加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶。

实施例2

如图1所示，一种电缆，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、加强层4和防腐层5，

所述绝缘层2为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层，所述绝缘层2包括如下重量份原料：

高密度聚乙烯77份、聚酰亚胺树脂18份、阻燃剂12.5份、硫磺7份、二氧化硅包裹氧化铝复合物8.5份、防老剂RD 1.0份、防老剂AW 1.0份、硬脂酸2.5份、促进剂CBS-80 0.8份；

所述屏蔽层3为金属编织网层，所述加强层4为钢带；

所述防腐层5为掺杂有绢云母和玻璃纤维的橡胶层，所述防腐层5包括如下重量份原料：

甲基乙烯基硅橡胶85份、丁苯橡胶33份、环氧树脂17份、阻燃剂12份、硫磺8份、绢云母8份、玻璃纤维4份、防老剂4010NA 2份、硬脂酸2份、促进剂TMTD-75 0.8份。

上述电缆的生产方法包括如下步骤：

S1：在电缆线芯1外侧设置绝缘层2，所述绝缘层2的生产方法为将高密度聚乙烯、聚酰亚胺树脂、阻燃剂、硫磺、二氧化硅包裹氧化铝复合物、防老剂TMQ、硬脂酸、促进剂CBS-80加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶；

其中，所述二氧化硅包裹氧化铝复合物的生产方法包括：

S11：向45mL无水乙醇中加入0.45g聚乙烯吡咯烷酮，溶解后，向溶液中加入0.075g氧化铝，所述氧化铝为粒度在10~100nm的球状粉末，超声3h，得到溶液A；

S12：向溶液A中加入12.5mL浓度为28%的氨水及25mL蒸馏水，在1200rpm下搅拌混合，得到溶液B；

S13：向溶液B中加入8mL正硅酸乙酯，保持1200rpm转速搅拌25min，降低转速至500rpm，继续搅拌60min；

S14：反应完毕后离心，使用无水乙醇洗涤离心固体，得到二氧化硅包裹氧化铝复合物；

S2：在绝缘层2外侧设置屏蔽层3；

S3：在屏蔽层3外侧设置加强层4；

S4：在加强层4外侧设置防腐层5，所述防腐层5的生产方法为将硅橡胶、丁苯橡胶、环氧树脂、阻燃剂、硫磺、绢云母、玻璃纤维、防老剂4010NA、硬脂酸、促进剂TMTD-75加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶。

实施例3

如图1所示，一种电缆，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、加强层4和防腐层5，

所述绝缘层2为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层，所述绝缘层2包括如下重量份原料：

高密度聚乙烯70份、聚酰亚胺树脂16份、阻燃剂10份、硫磺6.5份、二氧化硅包裹氧化铝复合物7.5份、防老剂RD 0.8份、防老剂AW 0.8份、硬脂酸2份、促进剂CBS-80 0.75份；

所述屏蔽层3为金属编织网层，所述加强层4为钢带；

所述防腐层5为掺杂有绢云母和玻璃纤维的橡胶层，所述防腐层5包括如下重量份原料：

甲基乙烯基硅橡胶75份、丁苯橡胶30份、环氧树脂16份、阻燃剂10份、硫磺6份、绢云母7.5份、玻璃纤维3份、防老剂4010NA 1.5份、硬脂酸1.5份、促进剂TMTD-75 0.7份。

上述电缆的生产方法包括如下步骤：

S1：在电缆线芯1外侧设置绝缘层2，所述绝缘层2的生产方法为将高密度聚乙烯、聚酰亚胺树脂、阻燃剂、硫磺、二氧化硅包裹氧化铝复合物、防老剂TMQ、硬脂酸、促进剂CBS-80加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶；

其中，所述二氧化硅包裹氧化铝复合物的生产方法包括：

S11：向40mL无水乙醇中加入0.3g聚乙烯吡咯烷酮，溶解后，向溶液中加入0.05g氧化铝，所述氧化铝为粒度在10~100nm的球状粉末，超声3h，得到溶液A；

S12：向溶液A中加入15mL浓度为28%的氨水及20mL蒸馏水，在1200rpm下搅拌混合，得到溶液B；

S13：向溶液B中加入7.5mL正硅酸乙酯，保持1200rpm转速搅拌20min，降低转速至500rpm，继续搅拌45min；

S14：反应完毕后离心，使用无水乙醇洗涤离心固体，得到二氧化硅包裹氧化铝复合物；

S2：在绝缘层2外侧设置屏蔽层3；

S3：在屏蔽层3外侧设置加强层4；

S4：在加强层4外侧设置防腐层5，所述防腐层5的生产方法为将硅橡胶、丁苯橡胶、环氧树脂、阻燃剂、硫磺、绢云母、玻璃纤维、防老剂4010NA、硬脂酸、促进剂TMTD-75加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电缆，其特征在于，所述电缆由内向外依次包括电缆线芯（1）、绝缘层（2）、屏蔽层（3）、加强层（4）和防腐层（5），所述绝缘层（2）为掺杂有二氧化硅包裹氧化铝复合物的橡胶层；

所述绝缘层（2）包括如下重量份原料：

高密度聚乙烯60~80份、聚酰亚胺树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、二氧化硅包裹氧化铝复合物5~10份、防老剂RD 0.5~1.2份、防老剂AW 0.5~1.2份、硬脂酸1~3份、促进剂CBS-80 0.5~1份。

2.如权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述屏蔽层（3）为金属编织网层，所述加强层（4）为钢带。

3.如权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述防腐层（5）为掺杂有绢云母和玻璃纤维的橡胶层。

4.如权利要求3所述的电缆，其特征在于，所述防腐层（5）包括如下重量份原料：

硅橡胶50~100份、丁苯橡胶20~40份、环氧树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、绢云母5~10份、玻璃纤维2~5份、防老剂4010NA 1~3份、硬脂酸1~3份、促进剂TMTD-75 0.5~1份。

5.如权利要求4所述的一种电缆，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

6.一种如权利要求1所述的电缆的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：

S1：在电缆线芯（1）外侧设置绝缘层（2），所述绝缘层（2）的生产方法为将高密度聚乙烯60~80份、聚酰亚胺树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、二氧化硅包裹氧化铝复合物5~10份、防老剂TMQ 0.5~1.2份、硬脂酸1~3份、促进剂CBS-80 0.5~1份加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶；

S2：在绝缘层（2）外侧设置屏蔽层（3）；

S3：在屏蔽层（3）外侧设置加强层（4）；

S4：在加强层（4）外侧设置防腐层（5），所述防腐层（5）的生产方法为将硅橡胶50~100份、丁苯橡胶20~40份、环氧树脂10~20份、阻燃剂5~15份、硫磺5~8份、绢云母5~10份、玻璃纤维2~5份、防老剂4010NA 1~3份、硬脂酸1~3份、促进剂TMTD-75 0.5~1份加入到密炼机中，压栓至120℃保持20s，提栓，压栓保持20s，提栓，压栓至150℃保持20s，排胶。

7.如权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述二氧化硅包裹氧化铝复合物的生产方法包括：

S11：向20~50mL无水乙醇中加入0.1~0.5g聚乙烯吡咯烷酮，溶解后，向溶液中加入0.01~0.1g氧化铝，超声3h，得到溶液A；

S12：向溶液A中加入10~15mL浓度为28%的氨水及10~30mL蒸馏水，在1200rpm下搅拌混合，得到溶液B；

S13：向溶液B中加入5~10mL正硅酸乙酯，保持1200rpm转速搅拌10~30min，降低转速至500rpm，继续搅拌30~60min；

S14：反应完毕后离心，使用无水乙醇洗涤离心固体，得到二氧化硅包裹氧化铝复合物。

8.如权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述氧化铝为粒度在10~100nm的球状粉末。

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