CN113077933A - 一种耐高温、耐磨的电源线 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电源线的技术领域，具体公开了一种耐高温、耐磨的电源线。电源线包括多条相互缠绕设置的电芯，多条所述电芯外侧包裹设置有绝缘层，所述绝缘层外侧包裹设置有耐磨层，所述绝缘层与耐磨层之间存在有导热空隙，所述导热空隙内灌装设置有相变有机烃；耐磨层由以下重量份的原料制备而成：LLDPE60‑80份；HDPE20‑30份；乙烯基三乙氧基硅烷3‑5份；抗氧剂2‑5份；阻燃剂5‑10份；尼龙纤维5‑10份；所述尼龙纤维的长度为5‑10mm。本申请得到一种不仅耐高温且耐磨损的电源线。
Description
技术领域
本申请涉及电源线的技术领域，更具体地说，它涉及一种耐高温、耐磨的电源线。
背景技术
线材包括的种类较多,有电源线、电缆线、信号线等,目前使用较多的电源线为例，电源线包括内部芯线以及外部保护层，内部芯线用于对电或信号进行传输，外部的保护层用于对内部芯线进行保护，且当电源线通电时，外部保护层可以起到绝缘隔绝作用，对使用环境进行保护，减少漏电发生的可能性。
然而由于电源线中的内部芯线不可避免的存在有电阻，当电源线对电能进行传输时，内部芯线自身发热，热量传递至外部保护层上，容易导致外部保护层老化开裂；且电源线的使用环境并不都是整洁的，因此电源现在使用时，容易发生剐蹭，导致电源线上的外部保护层表面出现摩痕，导致外部保护层受损，对电源线的使用造成影响。
发明内容
为了得到一种不仅耐高温且耐磨损的电源线，本申请提供一种耐高温、耐磨的电源线。
本申请提供的一种耐高温、耐磨的电源线，采用如下的技术方案：
一种耐高温、耐磨的电源线，包括多条相互缠绕设置的电芯，多条所述电芯外侧包裹设置有绝缘层，所述绝缘层外侧包裹设置有耐磨层，所述绝缘层与耐磨层之间存在有导热空隙，所述导热空隙内灌装设置有相变有机烃。
通过采用上述技术方案，电芯用于对电能进行传输，且多条电芯相互缠绕，使得电芯的横截面积增大，提高了对电能的传输极限，且相互缠绕使得电芯的抗拉伸强度提高；绝缘层将电芯与外界相互隔离，使得电芯中传输的电能不接触到外侧结构，且提高了整体的绝缘能力；耐磨层对整体进行包裹，且耐磨层具有较好的耐磨性能，从而当电源线在环境中使用时，耐磨损；又由于绝缘层和耐磨层之间存在有导热间隙，导热间隙内灌装有相变有机烃，从而当电源线在使用时，电芯对电能进行传输，由于电芯自身电阻的热效应，电芯发热，从而热量传递至绝缘层处，相变有机烃发生相变吸热，从而将绝缘层处的热量吸收至相变有机烃上，相变有机烃又将热量通过耐磨层散发到环境中，减少了绝缘层过热的可能性；且当耐磨层温度过高，导致自身耐磨性能下降时，相变有机烃将耐磨层处的热量吸收到相变有机烃上，降低耐磨层处的温度，从而提高耐磨层处的耐磨性能。如此设置，使得电源线兼具耐高温和耐磨的特性。
优选的，所述耐磨层由以下重量份的原料制备而成：
所述尼龙纤维的长度为5-10mm。
通过采用上述技术方案，LLDPE是线性低密度聚乙烯，具有良好的柔软性、延展性和电绝缘性，作为电源线外包材时，具有绝缘作用，且化学稳定性好，耐老化性能强，在长期使用时，不易老化；HDPE是高密度聚乙烯，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，不溶于任何有机溶剂，耐酸碱和各种盐类的腐蚀；将LLDPE和HDPE复配使用，作为耐磨层的基体原料；乙烯基三乙氧基硅烷是硅烷接枝剂，使得LLDPE和HDPE的分子之间发生交联，提高了LLDPE和HDPE的光滑程度；抗氧剂抑制耐磨层发生氧化；阻燃剂抑制耐磨层由于自身过热发生燃烧；长度为5-10mm尼龙纤维加入LLDPE和HDPE的混合结构后，LLDPE和HDPE分子结合在尼龙纤维上，提高了耐磨层的耐磨性能。
优选的，所述绝缘层位于导热空隙处设置有支撑环，所述支撑环相对远离绝缘层的一侧与耐磨层相抵触。
通过采用上述技术方案，支撑环对耐磨层起到支撑作用，使得耐磨层和绝缘层之间的导热空隙更加稳定，以便将相变有机烃灌装在导热空隙内。
优选的，所述相变有机烃为固-液有机烃。
通过采用上述技术方案，在电源线未使用时，固-液有机烃为固态，当电源线使用，且电芯发热时，固-液有机烃吸热变成液态，从而将电芯处的热量快速传递至外界环境中。
优选的，所述固-液有机烃为硬脂酸-正丁醇酯、硬脂酸-异丙醇酯和硬脂酸-丙三醇三酯中的一种。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种组合物。
优选的，所述阻燃剂包括氢氧化铝和氢氧化镁，且所述氢氧化铝和氢氧化镁的重量份数比为1：1。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请中的一种耐高温、耐磨的电源线，包括多条相互缠绕设置的电芯，多条所述电芯外侧包裹设置有绝缘层，所述绝缘层外侧包裹设置有耐磨层，所述绝缘层与耐磨层之间存在有导热空隙，所述导热空隙内灌装设置有相变有机烃；电芯用于对电能进行传输，且多条电芯相互缠绕，使得电芯的横截面积增大，提高了对电能的传输极限，且相互缠绕使得电芯的抗拉伸强度提高；绝缘层将电芯与外界相互隔离，使得电芯中传输的电能不接触到外侧结构，且提高了整体的绝缘能力；耐磨层对整体进行包裹，且耐磨层具有较好的耐磨性能，从而当电源线在环境中使用时，耐磨损；又由于绝缘层和耐磨层之间存在有导热间隙，导热间隙内灌装有相变有机烃，从而当电源线在使用时，电芯对电能进行传输，由于电芯自身电阻的热效应，电芯发热，从而热量传递至绝缘层处，相变有机烃发生相变吸热，从而将绝缘层处的热量吸收至相变有机烃上，相变有机烃又将热量通过耐磨层散发到环境中，减少了绝缘层过热的可能性；且当耐磨层温度过高，导致自身耐磨性能下降时，相变有机烃将耐磨层处的热量吸收到相变有机烃上，降低耐磨层处的温度，从而提高耐磨层处的耐磨性能。如此设置，使得电源线兼具耐高温和耐磨的特性。
2、本申请中一种耐高温、耐磨的电源线的耐磨层，是由以下重量份的原料制备而成：LLDPE60-80份；HDPE20-30份；乙烯基三乙氧基硅烷3-5份；抗氧剂2-5份；阻燃剂5-10份；尼龙纤维5-10份；所述尼龙纤维的长度为5-10mm；LLDPE是线性低密度聚乙烯，具有良好的柔软性、延展性和电绝缘性，作为电源线外包材时，具有绝缘作用，且化学稳定性好，耐老化性能强，在长期使用时，不易老化；HDPE是高密度聚乙烯，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，不溶于任何有机溶剂，耐酸碱和各种盐类的腐蚀；将LLDPE和HDPE复配使用，作为耐磨层的基体原料；乙烯基三乙氧基硅烷是硅烷接枝剂，使得LLDPE和HDPE的分子之间发生交联，提高了LLDPE和HDPE的光滑程度；抗氧剂抑制耐磨层发生氧化；阻燃剂抑制耐磨层由于自身过热发生燃烧；长度为5-10mm尼龙纤维加入LLDPE和HDPE的混合结构后，LLDPE和HDPE分子结合在尼龙纤维上，提高了耐磨层的耐磨性能。
附图说明
图1是本申请实施例的一种耐高温、耐磨的电源线的剖面示意图。
附图说明：1、电芯；2、绝缘层；3、支撑环；31、套环；32、支杆；33、支环；4、耐磨层；5、导热空隙。
具体实施方式
以下结合附图、实施例1-3和对比例1-3对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
参照图1，一种耐高温、耐磨的电源线包括三条相互缠绕设置的电芯1，本申请实施例1中，电芯1为纯铜材质。三条电芯1沿其轴线方向的周侧壁上包裹设置有绝缘层2，本申请实施例1中，绝缘层2为绝缘橡胶。
绝缘层2的外周侧固定套设有多个支撑环3，支撑环3呈圆环形。支撑环3包括套环31、支杆32和支环33，呈圆形的套环31固定套接在绝缘层2外侧，且套环31内侧壁与绝缘层2外周侧相抵触，支杆32沿套环31径向一体成型设置在套环31上，本申请实施例1中，支杆32设置有三个，均匀分布在套环31上，呈圆形的支环33位于支杆32相对远离套环31的一端，且三个支杆32与支环33的内侧壁一体成型连接。其中，每10cm的绝缘层2上均匀设置有4个支撑环3，且支撑环3为工程塑料材质。
支撑环3外设置有耐磨层4，且支撑环3的外周侧与耐磨层4相抵触，且耐磨层4与绝缘层2之间存在有导热空隙5，其中支撑环3对导热空气的形成起到支撑作用。导热空隙5内灌装有相变有机烃，本申请实施例1中的相变有机烃为固-液有机烃，具体为硬脂酸-正丁醇酯。且电源线的两端处，耐磨层4与绝缘层2相互贴合，封闭导热空隙5。
本实施例1中，耐磨层4由以下重量份的原料制备而成：60份LLDPE；20份HDPE；3份乙烯基三乙氧基硅烷；2份抗氧剂；5份阻燃剂；5-6mm长的尼龙纤维5份。其中，抗氧剂为抗氧剂1010，阻燃剂包括氢氧化铝和氢氧化镁，且氢氧化铝和氢氧化镁的重量份数1：1。
实施例2
本实施例2与实施例1的不同之处在于以下两点：
1、本实施例2中导热空隙5内灌装的相变有机烃具体为硬脂酸-异丙醇酯；
2、本实施例2中的耐磨层4是由以下重量份的原料制备而成：80份LLDPE；30份HDPE；5份乙烯基三乙氧基硅烷；5份抗氧剂；10份阻燃剂；9-10mm长的尼龙纤维10份。其中，抗氧剂为抗氧剂1010，阻燃剂包括氢氧化铝和氢氧化镁，且氢氧化铝和氢氧化镁的重量份数1：1。
实施例3
本实施例3与实施例1的不同之处在于以下两点：
1、本实施例3中导热空隙5内灌装的相变有机烃具体为硬脂酸-丙三醇三酯；
2、本实施例3中的耐磨层4是由以下重量份的原料制备而成：70份LLDPE；25份HDPE；4份乙烯基三乙氧基硅烷；3份抗氧剂；8份阻燃剂；7-8mm长的尼龙纤维8份。其中，抗氧剂为抗氧剂1010，阻燃剂包括氢氧化铝和氢氧化镁，且氢氧化铝和氢氧化镁的重量份数1：1。
对比例
对比例1
本对比例1与实施例1的不同之处在于，本对比例1中耐磨层4直接包裹在绝缘层2外侧，耐磨层4与绝缘层2之间不存在导热空隙5，即不灌装相变有机烃。
对比例2
本对比例2与实施例1的不同之处在于，本对比例2中耐磨层4为耐磨橡胶。
对比例3
本对比例3和实施例1的不同之处在于，本对比例3中耐磨层4直接包裹在绝缘层2外侧，耐磨层4与绝缘层2之间不存在导热空隙5，即不灌装相变有机烃；且耐磨层4为耐磨橡胶。
性能检测试验
检测方法
截取长度为1m实施例1-3和对比例1-3中的一种耐高温、耐磨的电源线，且实施例1-3和对比例2中，电源线的两端处的导热空隙5均被封闭。
测试1：置于40℃的温度中，分别使用机械臂夹持在电源线的两端，在电源线上压制10Kg重物后，以每分钟往复20次的频率，将电源线在同一块地板上摩擦，观察电源线表面的磨损情况，且评判标准如表1所示；
测试2：分别使用机械臂夹持在电源线的两端，置于升温环境中，以每分钟往复20次的频率，将电源线在同一块地板上摩擦，记录五组电源线达到相同磨损度时各自的温度；
对实施例1-3和对比例1-3的测试结果如表2所示。
表1电源线表面磨损情况评判标准
表3对实施例1-3和对比例1-3进行测试的结果
| 磨损得分 | 温度/℃ | |
| 实施例1 | 6 | 66 |
| 实施例2 | 6 | 67 |
| 实施例3 | 6 | 67 |
| 对比例1 | 4 | 51 |
| 对比例2 | 2 | 45 |
| 对比例3 | 0 | 35 |
结合实施例1-3，对比例1和对比例3，并结合表2可以看出，由于对比例1中，耐磨层4与绝缘层2直接包裹，不存在有导热空隙5和相变有机烃，导致耐磨层在高温环境中，自身的耐磨性能有明显下降，且在高温环境中，更容易被磨损。
结合实施例1-3和对比例2-3，并结合表2可以看出，由于对比例2中，耐磨层4为耐磨橡胶，导致对比例2中的电源线的耐磨性能大幅度下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：包括多条相互缠绕设置的电芯，多条所述电芯外侧包裹设置有绝缘层，所述绝缘层外侧包裹设置有耐磨层，所述绝缘层与耐磨层之间存在有导热空隙，所述导热空隙内灌装设置有相变有机烃。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于，所述耐磨层由以下重量份的原料制备而成：
LLDPE 60-80份；
HDPE 20-30份；
乙烯基三乙氧基硅烷 3-5份；
抗氧剂 2-5份；
阻燃剂 5-10份；
尼龙纤维5-10份；
所述尼龙纤维的长度为5-10mm。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述绝缘层位于导热空隙处设置有支撑环，所述支撑环相对远离绝缘层的一侧与耐磨层相抵触。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述相变有机烃为固-液有机烃。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述固-液有机烃为硬脂酸-正丁醇酯、硬脂酸-异丙醇酯和硬脂酸-丙三醇三酯中的一种。
6.根据权利要求3所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
7.根据权利要求3所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种组合物。
8.根据权利要求7所述的一种耐高温、耐磨的电源线，其特征在于：所述阻燃剂包括氢氧化铝和氢氧化镁，且所述氢氧化铝和氢氧化镁的重量份数比为1：1。
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- 2021-03-31 CN CN202110348922.1A patent/CN113077933A/zh active Pending
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