CN113658748A - 一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于电线电缆技术领域，具体为一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆及其制备方法，包括导体缆芯、第一绝缘层、第一辐照交联层、第二绝缘层、第二辐照交联层、阻燃层和耐磨层，所述导体缆芯外侧设置有第一绝缘层，所述第一绝缘层外侧设置有第一辐照交联层，多个所述第一辐照交联层之间的外侧设置有第二绝缘层，所述第二绝缘层中部开设有内孔，所述第一辐照交联层位于内孔中，本发明通过在导体缆芯外设置第一绝缘层和第一辐照交联层，并在多条导体缆芯之间的外侧设置第二绝缘层、第二辐照交联层、阻燃层和耐磨层，从而大大提高了电线电缆的绝缘性，通过多重保护提高了电线电缆的防护性，使电线电缆不易受损，延长其使用寿命。

Description

一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆及其制备方法

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，具体为一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆及其制备方法。

背景技术

电线电缆是传送电能、传输信息和制造各种电器、仪表不可缺少的基本元件，是电气化、信息化的基础产品，广泛应用于各行各业、千家万户。高分子材料因为自身的优良特性，合理的性价比等，所以被广泛用作电缆的护套层。随着社会发展，在微电子、家电、汽车、航空、通讯、电力等系统，交通运输行业和建筑领域等对电线电缆不断提出更高的要求，常规的电线电缆就很难满足这些要求，交联改性可大大提高电线电缆的工作温度、耐溶剂、耐环境老化，耐开裂等性能。目前电线电缆采用的交联主要有化学交联、硅烷交联、辐照交联三种。

辐照交联就是利用电子加速器产生的高能量电子束流，轰击绝缘层及护套，将高分子链打断，被打断的每一个断点成为自由基。自由基不稳定，相互之间要重新组合，重新组合后原来的链状分子结构变成三维网状的分子结构而形成交联。

目前现有的电缆在恶劣条件下的使用时，容易出现损坏，导致寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的目前现有的电缆在恶劣条件下的使用时，容易出现损坏，导致寿命较短的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，包括导体缆芯、第一绝缘层、第一辐照交联层、第二绝缘层、第二辐照交联层、阻燃层和耐磨层，所述导体缆芯外侧设置有第一绝缘层，所述第一绝缘层外侧设置有第一辐照交联层，多个所述第一辐照交联层之间的外侧设置有第二绝缘层，所述第二绝缘层中部开设有内孔，所述第一辐照交联层位于内孔中，所述第一辐照交联层与内孔之间设置有填充层，所述第二绝缘层外侧设置有第二辐照交联层，所述第二辐照交联层外侧设置有阻燃层，所述阻燃层外侧设置有耐磨层；

所述第一辐照交联层和第二辐照交联层材质相同，所述第一辐照交联层和第二辐照交联层均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯60-80份、三元乙丙橡胶10-20份、SEBS5-15份、尼龙8-10份、聚醚醚酮5-8份、聚苯醚4-6份、稳定剂5-10份、增塑剂4-6份、交联敏化剂3-6份、偶联剂6-8份、润滑剂1-3份。

优选的，所述第一辐照交联层和第二辐照交联层均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯60份、三元乙丙橡胶10份、SEBS5份、尼龙8份、聚醚醚酮5份、聚苯醚4份、稳定剂5份、增塑剂4份、交联敏化剂3份、偶联剂6份、润滑剂1份。

优选的，所述第一辐照交联层和第二辐照交联层均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯70份、三元乙丙橡胶15份、SEBS10份、尼龙9份、聚醚醚酮6.5份、聚苯醚5份、稳定剂7.5份、增塑剂5份、交联敏化剂4.5份、偶联剂7份、润滑剂2份。

优选的，所述第一辐照交联层和第二辐照交联层均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯80份、三元乙丙橡胶20份、SEBS15份、尼龙10份、聚醚醚酮8份、聚苯醚6份、稳定剂10份、增塑剂6份、交联敏化剂6份、偶联剂8份、润滑剂3份。

优选的，所述填充层为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种。

优选的，所述导体缆芯为镀锡铜材质。

优选的，所述阻燃层材质为耐火云母带。

一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆的制备方法，主要包括所述第一辐照交联层和第二辐照交联层材料的制备，所述第一辐照交联层和第二辐照交联层材料的制备方法相同，均包括以下步骤：

将聚丙烯、三元乙丙橡胶、SEBS、尼龙、聚醚醚酮、聚苯醚、稳定剂、增塑剂、交联敏化剂、偶联剂、润滑剂加入密炼机中混炼，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，得到制备第一辐照交联层和第二辐照交联层的材料；

其中：

密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min；

双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃；

电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过在导体缆芯外设置第一绝缘层和第一辐照交联层，并在多条导体缆芯之间的外侧设置第二绝缘层、第二辐照交联层、阻燃层和耐磨层，从而大大提高了电线电缆的绝缘性，通过多重保护提高了电线电缆的防护性，使电线电缆不易受损，延长其使用寿命；

2)通过填充层的设置，使导体缆芯外侧包裹的第一辐照交联层之间弹性接触，提高导体缆芯的稳定性；

3)通过耐磨层的设置，提高电线电缆的耐磨性，避免表面破损。

附图说明

图1为本发明内部结构的剖视示意图；

图2为本发明导体缆芯和第一绝缘层、第一辐照交联层配合的剖视结构示意图。

图中：1导体缆芯、2第一绝缘层、3第一辐照交联层、4第二绝缘层、5第二辐照交联层、6阻燃层、7填充层、8内孔、9耐磨层。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，包括导体缆芯1、第一绝缘层2、第一辐照交联层3、第二绝缘层4、第二辐照交联层5、阻燃层6和耐磨层9，所述导体缆芯1外侧设置有第一绝缘层2，所述第一绝缘层2外侧设置有第一辐照交联层3，多个所述第一辐照交联层3之间的外侧设置有第二绝缘层4，第一绝缘层2和第二绝缘层4材质均为EVA，所述第二绝缘层4中部开设有内孔8，所述第一辐照交联层3位于内孔8中，所述第一辐照交联层3与内孔8之间设置有填充层7，所述第二绝缘层4外侧设置有第二辐照交联层5，所述第二辐照交联层5外侧设置有阻燃层6，所述阻燃层6外侧设置有耐磨层9，耐磨层9材质为聚氯乙烯；

所述第一辐照交联层3和第二辐照交联层5材质相同，所述第一辐照交联层3和第二辐照交联层5均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯60-80份、三元乙丙橡胶10-20份、SEBS5-15份、尼龙8-10份、聚醚醚酮5-8份、聚苯醚4-6份、稳定剂5-10份、增塑剂4-6份、交联敏化剂3-6份、偶联剂6-8份、润滑剂1-3份。

所述填充层7为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种。

所述导体缆芯1为镀锡铜材质。

所述阻燃层6材质为耐火云母带。

一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆的制备方法，其特征在于：主要包括所述第一辐照交联层3和第二辐照交联层5材料的制备，所述第一辐照交联层3和第二辐照交联层5材料的制备方法相同，均包括以下步骤：

将聚丙烯、三元乙丙橡胶、SEBS、尼龙、聚醚醚酮、聚苯醚、稳定剂、增塑剂、交联敏化剂、偶联剂、润滑剂加入密炼机中混炼，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，得到制备第一辐照交联层3和第二辐照交联层5的材料；

其中：

密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min；

双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃；

电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW。

实施例1：

将聚丙烯60kg、三元乙丙橡胶10kg、SEBS5kg、尼龙8kg、聚醚醚酮5kg、聚苯醚4kg、稳定剂5kg、增塑剂4kg、交联敏化剂3kg、偶联剂6kg、润滑剂1kg加入密炼机中混炼，密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW，得到制备第一辐照交联层3和第二辐照交联层5的材料，然后在导体缆芯1外侧设置第一绝缘层2，第一绝缘层2外侧设置第一辐照交联层3，多个第一辐照交联层3之间的外侧设置第二绝缘层4，第二绝缘层4中部开设内孔8，第一辐照交联层3位于内孔8中，第一辐照交联层3与内孔8之间设置有填充层7，第二绝缘层4外侧设置第二辐照交联层5，第二辐照交联层5外侧设置阻燃层6，阻燃层6外侧设置有耐磨层9，得到辐照交联高性能高阻燃电线电缆，耐磨层9材质为聚氯乙烯，阻燃层6材质为耐火云母带，填充层7为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种，导体缆芯1为镀锡铜材质。

实施例2：

将聚丙烯70kg、三元乙丙橡胶15kg、SEBS10kg、尼龙9kg、聚醚醚酮6.5kg、聚苯醚5kg、稳定剂7.5kg、增塑剂5kg、交联敏化剂4.5kg、偶联剂7kg、润滑剂2kg加入密炼机中混炼，密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW，得到制备第一辐照交联层3和第二辐照交联层5的材料，然后在导体缆芯1外侧设置第一绝缘层2，第一绝缘层2外侧设置第一辐照交联层3，多个第一辐照交联层3之间的外侧设置第二绝缘层4，第二绝缘层4中部开设内孔8，第一辐照交联层3位于内孔8中，第一辐照交联层3与内孔8之间设置有填充层7，第二绝缘层4外侧设置第二辐照交联层5，第二辐照交联层5外侧设置阻燃层6，阻燃层6外侧设置有耐磨层9，得到辐照交联高性能高阻燃电线电缆，耐磨层9材质为聚氯乙烯，阻燃层6材质为耐火云母带，填充层7为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种，导体缆芯1为镀锡铜材质。

实施例3：

将聚丙烯80kg、三元乙丙橡胶20kg、SEBS15kg、尼龙10kg、聚醚醚酮8kg、聚苯醚6kg、稳定剂10kg、增塑剂6kg、交联敏化剂6kg、偶联剂8kg、润滑剂3kg加入密炼机中混炼，密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW，得到制备第一辐照交联层3和第二辐照交联层5的材料，然后在导体缆芯1外侧设置第一绝缘层2，第一绝缘层2外侧设置第一辐照交联层3，多个第一辐照交联层3之间的外侧设置第二绝缘层4，第二绝缘层4中部开设内孔8，第一辐照交联层3位于内孔8中，第一辐照交联层3与内孔8之间设置有填充层7，第二绝缘层4外侧设置第二辐照交联层5，第二辐照交联层5外侧设置阻燃层6，阻燃层6外侧设置有耐磨层9，得到辐照交联高性能高阻燃电线电缆，耐磨层9材质为聚氯乙烯，阻燃层6材质为耐火云母带，填充层7为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种，导体缆芯1为镀锡铜材质。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，包括导体缆芯(1)、第一绝缘层(2)、第一辐照交联层(3)、第二绝缘层(4)、第二辐照交联层(5)、阻燃层(6)和耐磨层(9)，其特征在于：所述导体缆芯(1)外侧设置有第一绝缘层(2)，所述第一绝缘层(2)外侧设置有第一辐照交联层(3)，多个所述第一辐照交联层(3)之间的外侧设置有第二绝缘层(4)，所述第二绝缘层(4)中部开设有内孔(8)，所述第一辐照交联层(3)位于内孔(8)中，所述第一辐照交联层(3)与内孔(8)之间设置有填充层(7)，所述第二绝缘层(4)外侧设置有第二辐照交联层(5)，所述第二辐照交联层(5)外侧设置有阻燃层(6)，所述阻燃层(6)外侧设置有耐磨层(9)；

所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)材质相同，所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯60-80份、三元乙丙橡胶10-20份、SEBS5-15份、尼龙8-10份、聚醚醚酮5-8份、聚苯醚4-6份、稳定剂5-10份、增塑剂4-6份、交联敏化剂3-6份、偶联剂6-8份、润滑剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯60份、三元乙丙橡胶10份、SEBS5份、尼龙8份、聚醚醚酮5份、聚苯醚4份、稳定剂5份、增塑剂4份、交联敏化剂3份、偶联剂6份、润滑剂1份。

3.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯70份、三元乙丙橡胶15份、SEBS10份、尼龙9份、聚醚醚酮6.5份、聚苯醚5份、稳定剂7.5份、增塑剂5份、交联敏化剂4.5份、偶联剂7份、润滑剂2份。

4.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)均由以下质量百分比的材料组成：

聚丙烯80份、三元乙丙橡胶20份、SEBS15份、尼龙10份、聚醚醚酮8份、聚苯醚6份、稳定剂10份、增塑剂6份、交联敏化剂6份、偶联剂8份、润滑剂3份。

5.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述填充层(7)为PP绳、麻绳、硅橡胶中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述导体缆芯(1)为镀锡铜材质。

7.根据权利要求1所述的一种辐照交联高性能高阻燃电线电缆，其特征在于：所述阻燃层(6)材质为耐火云母带。

8.一种如权利要求1-7中任意一种所述辐照交联高性能高阻燃电线电缆的制备方法，其特征在于：主要包括所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)材料的制备，所述第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)材料的制备方法相同，均包括以下步骤：

将聚丙烯、三元乙丙橡胶、SEBS、尼龙、聚醚醚酮、聚苯醚、稳定剂、增塑剂、交联敏化剂、偶联剂、润滑剂加入密炼机中混炼，混合均匀后，通过双螺杆挤出机将物料挤出，通过模具将挤出的物料成型，然后将成型后的物料冷却，通过电子加速器进行辐照，得到制备第一辐照交联层(3)和第二辐照交联层(5)的材料；

其中：

密炼机混炼温度为160-170℃，混炼时间为20-30min；

双螺杆挤出机的螺杆转速为10-15r/min，挤出温度为160℃；

电子加速器的电子束能量为0.6-2.5MeV，束流10-40mA，功率为100kW。

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