CN114479434A - 一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，涉及电缆制备技术领域。本发明包括如下步骤：步骤一，依次将PVC树脂、稳定剂、PA‑757K，纳米锡酸锌、紫外线吸收剂、CPE、阻燃剂、石墨烯、高岭土、抗氧剂抗UV、润滑剂加入混合装置中；步骤二，高速拌料到15min‑30min或者料温达到145℃将粉料排入冷却装置冷却到70℃‑100℃时加入到挤出喂料机内；步骤三，挤出喂料机将物料输送至双螺杆造粒机组，经过双螺杆造粒机组后热进行风冷热切制得造粒制成充电桩电缆保护套。本发明通过调整PVC和PA‑757K的比例，可以显著改善合金料的机械性能，而在合金中CPE，石墨的加入能够改善PVC和PA‑757K的加工性的同时使材料在‑40℃下仍具有加好的韧性。
Description
技术领域
本发明属于电缆制备技术领域，特别是涉及一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺。
背景技术
随着社会的发展，信息技术的突飞猛进，综合布线是建筑内的信息传输的基础，电力电缆选择多样，需要量不断增加。作为信息传输通道的电力电缆，主要敷设在商业区、居住区和工业区等室内场所，室内一旦着火，火焰会随着电缆线路迅速蔓延和扩大，不仅使信息传送出现障碍，并严重的危及生命和财产安全。建筑物内一旦发生火灾这些电缆释放出的热量和毒气将成为重大的安全隐患，人们对电力电缆的阻燃与防火，越来越成为行业内的重要话题。
电缆材料必须能抵抗日晒、UV辐射、臭氧老化、化学药品侵蚀，同时在意外灾害情况下仍能保证或暂时保证其正常运行。随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视；电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用阻燃、热稳定性能好、热变形温度高的电缆材料。但是常规的聚氯乙烯材料耐老化和阻燃性能差，安全性降低，这就限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，通过调整PVC和PA-757K的比例，可以显著改善合金料的机械性能，而在合金中CPE，石墨的加入能够改善PVC和PA-757K 的加工性的同时使材料在 -40℃下仍具有加好的韧性，解决了背景技术中提出的相关问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，包括如下步骤：
步骤一，依次将PVC树脂、稳定剂、PA-757K，、纳米锡酸锌、紫外线吸收剂、CPE、阻燃剂、石墨烯、高岭土、抗氧剂抗UV、润滑剂加入混合装置中；
步骤二，高速拌料到15min-30min或者料温达到145℃将粉料排入冷却装置冷却到70℃-100℃时加入到挤出喂料机内；
步骤三，挤出喂料机将物料输送至双螺杆造粒机组，经过双螺杆造粒机组后热进行风冷热切制得造粒制成充电桩电缆保护套。
进一步地，所述充电桩电缆保护套中配方成分比为：VC树脂为25％-31％、稳定剂为1％-2％、PA-757K为45％-53％、纳米锡酸锌为4％-6％、紫外线吸收剂为0.1％-0.2％、CPE为4％-6％、阻燃剂为0.5％-1.5％、石墨烯为4％-8％、高岭土为4％-6％、抗氧剂抗UV为0.1％-0.2％、润滑剂为0.1％-0.2％。
一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备的混合装置，包括筒体，所述筒体通过减震垫安装在支座上，所述筒体的端口上配合安装有盖体，所述盖体的中部安装有转动部，所述转动部出口端位于筒体内部，所述盖体上安装有带动转动部转动的动力组件，所述转动部的出口端配合安装有搅拌部，所述转动部的入口端安装有研磨部，所述筒体的出料端安装有向内侧延伸的固定杆，所述固定杆的端部穿过搅拌部与研磨部连接，所述盖体上设有进料管。
进一步地，所述支座上端面为平面，所述支座上端面与筒体的端口处向外侧延伸的沿体之间通过减震垫连接，所述减震垫为橡胶材料制成，沿体上安装有穿过减震垫和支座上端面的螺栓。
进一步地，所述转动部的进料端为锥形壳体，所述转动部的内壁上均布有若干个靠近转动部的进料端的凸棱一，所述转动部的进料端内安装有研磨部，所述研磨部的底部设有活动座，所述研磨部与活动座之间通过弹簧连接。
进一步地，所述研磨部的顶端为锥体结构，所述研磨部的锥形面上均布有若干凸棱二，所述研磨部的柱形侧面上均布有若干个深槽，所述活动座套接在固定杆上，所述活动座上均布有若干个顶杆，所述顶杆与深槽一一对应，同时顶杆沿深槽移动。
进一步地，所述转动部的侧壁上开设有若干个通槽，所述通槽与深槽连通，所述转动部上套接有位于通槽外侧的出料部，所述出料部的出料口开口向下。
进一步地，所述搅拌部包括叶片和管体，所述管体的周侧均布有若干个叶片，所述叶片位于筒体的内部，所述管体的端部安装在转动部的下端，所述固定杆上套接有固定环，所述固定环与管体底端开有的深孔配合，所述固定环的端面上对称设有凹槽，所述管体的深孔内设有与凹槽配合的凸起。
进一步地，所述叶片的同一侧均设有倒角结构，所述叶片的外侧面为弧形面，所述叶片贴合筒体的内壁转动。
进一步地，所述固定杆的底端位于筒体的出料口内，所述固定杆的底端与筒体的出料口之间通过连接杆连接。
本发明具有以下优点：
1、本发明通过调整PVC和PA-757K的比例，可以显著改善合金料的机械性能，而在合金中CPE，石墨的加入能够改善 PVC和PA-757K 的加工性的同时使材料在 -40℃下仍具有加好的韧性。
2、本发明设有的转动部与管体之间通过限位结构连接，管体跟随转动部同步转动，通过管体上设有的叶片便于将筒体内的物料进行混合。
3、本发明固定环的端面上对称设有凹槽，管体的深孔内设有与凹槽配合的凸起，由于固定杆底端的连接杆焊接在筒体的出口端内，固定环固定安装在固定杆，实现转动的管体沿固定环的端面上下运动，便于带动物料在竖直方向上下震动，有效的提高物料在不同层的缓和效果。
4、本发明上下运动的管体推动活动座上下运动，设有的活动座向上运动时，顶杆实现深槽与通槽的阻断，设有的活动座向下运动时，实现深槽与通槽连通，便于进入通槽的粉状材料通过出料部进入筒体进行混合，便于实现粉状材料的均匀加入，便于混合。
5、本发明研磨部套接在固定杆端部设有的棱柱结构上，实现研磨部不发生转动，设有的转动部与研磨部之间发生相对转动，粉末状材料中存在的团状物料经过凸棱一和凸棱二发生挤压研磨，便于分材料中的团状物料进行粉碎。
附图说明
图1为本发明的阻燃材料制备工艺示意图；
图2为本发明混合装置的整体结构示意图；
图3为本发明混合装置的内部结构示意图；
图4为本发明混合装置的内部结构剖面示意图；
图5为本发明混合装置的转动部结构示意图；
图6为本发明混合装置的转动部结构剖面示意图；
图7为本发明混合装置的研磨部结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、支座；2、减震垫；3、筒体；4、盖体；5、进料管；6、动力组件；7、转动部；701、凸棱一；702、通槽；8、研磨部；801、凸棱二；802、深槽；9、搅拌部；901、叶片；902、管体；10、固定杆；1001、连接杆；11、活动座；1101、顶杆；12、弹簧；13、出料部；1301、出料槽；14、固定环；1401、凹槽。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1所示，本发明的一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，包括如下步骤：
步骤一，依次将PVC树脂、稳定剂、PA-757K，、纳米锡酸锌、紫外线吸收剂、CPE、阻燃剂、石墨烯、高岭土、抗氧剂抗UV、润滑剂加入混合装置中；
步骤二，高速拌料到15min-30min或者料温达到145℃将粉料排入冷却装置冷却到70℃-100℃时加入到挤出喂料机内；
步骤三，挤出喂料机将物料输送至双螺杆造粒机组，经过双螺杆造粒机组后热进行风冷热切制得造粒制成充电桩电缆保护套。
充电桩电缆保护套中配方成分比为：VC树脂为25％-31％、稳定剂为1％-2％、PA-757K为45％-53％、纳米锡酸锌为4％-6％、紫外线吸收剂为0.1％-0.2％、CPE为4％-6％、阻燃剂为0.5％-1.5％、石墨烯为4％-8％、高岭土为4％-6％、抗氧剂抗UV为0.1％-0.2％、润滑剂为0.1％-0.2％。
PVC 的聚合度优选 900-1500；
PA-757K为镇江奇美含胶量20%丙烯腈共聚体；
稳定剂采用脂肪酸盐类；
阻燃剂锡酸锌复配，锡酸锌和羟基锡酸锌的阻燃性能相同，应用范围主要取决于聚合物的作业温度，羟基锡酸锌只限于温度低于180℃作业的物料内使用。而锡酸锌适用于任何一种聚合物中使用；
CPE为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能，CPE主要作为相溶剂使用；
石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
实施例二：
充电桩电缆保护套中配方成分比为：VC树脂为28.8％、稳定剂为1.44％、PA-757K为48％、纳米锡酸锌为4.8％、紫外线吸收剂为0.144％、CPE为4.8％、阻燃剂为0.96％、石墨烯为6％、高岭土为4.8％、抗氧剂抗UV为0.144％、润滑剂为0.11％。
在热变形温度为75℃-95℃范围的检测结果如下：
| 性能 | 实验组 1 | 实验组 2 | 实验组 3 | 实验组 4 |
| 缺口冲击强度 | 14KJ/m 2 | 12KJ/m 2 | 11KJ/m 2 | 10KJ/m 2 |
| 拉伸强度 | 42MPa | 40MPa 3 | 38MPa | 36MPa |
| 弯曲强度 | 60MPa | 59MPa | 57MPa | 54MPa |
| 热变形温度 | 95℃ | 87℃ | 82℃ | 75℃ |
| 阻燃级别 | UL94V-0 | UL94V-0 | UL94V-0 | UL94V-0 |
| 耐寒性 (-30℃落球冲击 ) | 不破裂 | 不破裂 | 不破裂 | 不破裂 |
| 表面电阻 | 10 <sup>0</sup>Ω.M | 10 <sup>1</sup>Ω.M | 10 <sup>2</sup>Ω.M | 10 <sup>3</sup>Ω.M |
以上调整了PVC和PA-757K的比例，可以显著改善合金料的机械性能，而在合金中CPE，石墨的加入能够改善 PVC和PA-757K 的加工性的同时使材料在 -40℃下仍具有加好的韧性 ，阻燃剂的加入可使合金的阻燃性能达到美国 UL94V-0 级要求 ，热稳定剂的加入，可使PVC和PA-757K防止PVC加工过程中发生热分解，抗氧剂的加入，又使得PVC和PA-757K合金料具有较强的抗氧化能力 ，润滑剂的加入使得合金料具有很好的加工性能。高岭土的加入使得合金料的综合机械性能达到最佳状态。
还具有优异的低温耐冲击性能。耐低温-40℃，耐候性抗紫外线优良，表面电阻可达到10 0Ω.M，电性能稳定可达地、到永久防静电，阻燃环保无挥发。
实施例三：
请参阅图2-7所示，本发明的一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备的混合装置，包括筒体3，筒体3通过减震垫2安装在支座1上，筒体3的端口上配合安装有盖体4，盖体4的中部安装有转动部7，转动部7出口端位于筒体3内部，盖体4上安装有带动转动部7转动的动力组件6，转动部7的出口端配合安装有搅拌部9，转动部7的入口端安装有研磨部8，筒体3的出料端安装有向内侧延伸的固定杆10，固定杆10的端部穿过搅拌部9与研磨部8连接，盖体4上设有进料管5。
支座1上端面为平面，支座1上端面与筒体3的端口处向外侧延伸的沿体之间通过减震垫2连接，减震垫2为橡胶材料制成，沿体上安装有穿过减震垫2和支座1上端面的螺栓。
转动部7的进料端为锥形壳体，转动部7的内壁上均布有若干个靠近转动部7的进料端的凸棱一701，转动部7的进料端内安装有研磨部8，研磨部8的底部设有活动座11，研磨部8与活动座11之间通过弹簧12连接。
研磨部8的顶端为锥体结构，研磨部8的锥形面上均布有若干凸棱二801，研磨部8的柱形侧面上均布有若干个深槽802，活动座11套接在固定杆10上，活动座11上均布有若干个顶杆1101，顶杆1101与深槽802一一对应，同时顶杆1101沿深槽802移动。
转动部7的侧壁上开设有若干个通槽702，通槽702与深槽802连通，转动部7上套接有位于通槽702外侧的出料部13，出料部13的出料口开口向下。
搅拌部9包括叶片901和管体902，管体902的周侧均布有若干个叶片901，叶片901位于筒体3的内部，管体902的端部安装在转动部7的下端，固定杆10上套接有固定环14，固定环14与管体902底端开有的深孔配合，固定环14的端面上对称设有凹槽1401，管体902的深孔内设有与凹槽1401配合的凸起。
叶片901的同一侧均设有倒角结构，叶片901的外侧面为弧形面，叶片901贴合筒体3的内壁转动。
固定杆10的底端位于筒体3的出料口内，固定杆10的底端与筒体3的出料口之间通过连接杆1001连接。
在使用的过程中，胶体的材料通过设有的进料管5注入筒体3结构内，粉末状材料放入设有的转动部7内，并在进料管5的出口端安装有控制阀，进料管5的出口端通过管道与挤出喂料机连通；
设有的动力组件6中的电机通过皮带与转动部7上套接的带轮传动连接，实现电机带动转动部7转动，设有的转动部7与管体902之间通过限位结构连接，实现管体902沿转动部7轴线方向移动的同时，管体902跟随转动部7同步转动，通过管体902上设有的叶片901便于将筒体内的物料进行混合；
另外固定环14的端面上对称设有凹槽1401，管体902的深孔内设有与凹槽1401配合的凸起，由于固定杆10底端的连接杆1001焊接在筒体3的出口端内，固定环14固定安装在固定杆10，实现转动的管体902沿固定环14的端面上下运动，便于带动物料在竖直方向上下震动，有效的提高物料在不同层的缓和效果；
上下运动的管体902推动活动座11上下运动，设有的活动座11向上运动时，顶杆1101实现深槽802与通槽702的阻断，设有的活动座11向下运动时，实现深槽802与通槽702连通，便于进入通槽702的粉状材料通过出料部13进入筒体3进行混合，便于实现粉状材料的均匀加入，便于混合；
研磨部8套接在固定杆10端部设有的棱柱结构上，实现研磨部8不发生转动，设有的转动部7与研磨部8之间发生相对转动，粉末状材料中存在的团状物料经过凸棱一701和凸棱二801发生挤压研磨，便于分材料中的团状物料进行粉碎。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，依次将PVC树脂、稳定剂、PA-757K，、纳米锡酸锌、紫外线吸收剂、CPE、阻燃剂、石墨烯、高岭土、抗氧剂抗UV、润滑剂加入混合装置中；
步骤二，高速拌料到15min-30min或者料温达到145℃将粉料排入冷却装置冷却到70℃-100℃时加入到挤出喂料机内；
步骤三，挤出喂料机将物料输送至双螺杆造粒机组，经过双螺杆造粒机组后热进行风冷热切制得造粒制成充电桩电缆保护套。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料制备工艺，其特征在于，所述充电桩电缆保护套中配方成分比为：VC树脂为25％-31％、稳定剂为1％-2％、PA-757K为45％-53％、纳米锡酸锌为4％-6％、紫外线吸收剂为0.1％-0.2％、CPE为4％-6％、阻燃剂为0.5％-1.5％、石墨烯为4％-8％、高岭土为4％-6％、抗氧剂抗UV为0.1％-0.2％、润滑剂为0.1％-0.2％。
3.一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，包括筒体（3），其特征在于：
所述筒体（3）通过减震垫（2）安装在支座（1）上；
所述筒体（3）的端口上配合安装有盖体（4），所述盖体（4）的中部安装有转动部（7），所述转动部（7）出口端位于筒体（3）内部，所述盖体（4）上安装有带动转动部（7）转动的动力组件（6），所述转动部（7）的出口端配合安装有搅拌部（9），所述转动部（7）的入口端安装有研磨部（8）；
所述筒体（3）的出料端安装有向内侧延伸的固定杆（10），所述固定杆（10）的端部穿过搅拌部（9）与研磨部（8）连接；
所述盖体（4）上设有进料管（5）。
4.根据权利要求3所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述支座（1）上端面为平面，所述支座（1）上端面与筒体（3）的端口处向外侧延伸的沿体之间通过减震垫（2）连接；
所述减震垫（2）为橡胶材料制成，沿体上安装有穿过减震垫（2）和支座（1）上端面的螺栓。
5.根据权利要求3所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述转动部（7）的进料端为锥形壳体，所述转动部（7）的内壁上均布有若干个靠近转动部（7）的进料端的凸棱一（701）；
所述转动部（7）的进料端内安装有研磨部（8），所述研磨部（8）的底部设有活动座（11），所述研磨部（8）与活动座（11）之间通过弹簧（12）连接。
6.根据权利要求5所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述研磨部（8）的顶端为锥体结构，所述研磨部（8）的锥形面上均布有若干凸棱二（801），所述研磨部（8）的柱形侧面上均布有若干个深槽（802）；
所述活动座（11）套接在固定杆（10）上，所述活动座（11）上均布有若干个顶杆（1101），所述顶杆（1101）与深槽（802）一一对应，同时顶杆（1101）沿深槽（802）移动。
7.根据权利要求6所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述转动部（7）的侧壁上开设有若干个通槽（702），所述通槽（702）与深槽（802）连通；
所述转动部（7）上套接有位于通槽（702）外侧的出料部（13），所述出料部（13）的出料口开口向下。
8.根据权利要求3所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述搅拌部（9）包括叶片（901）和管体（902），所述管体（902）的周侧均布有若干个叶片（901），所述叶片（901）位于筒体（3）的内部，所述管体（902）的端部安装在转动部（7）的下端；
所述固定杆（10）上套接有固定环（14），所述固定环（14）与管体（902）底端开有的深孔配合；
所述固定环（14）的端面上对称设有凹槽（1401），所述管体（902）的深孔内设有与凹槽（1401）配合的凸起。
9.根据权利要求8所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述叶片（901）的同一侧均设有倒角结构，所述叶片（901）的外侧面为弧形面，所述叶片（901）贴合筒体（3）的内壁转动。
10.根据权利要求1所述的一种充电桩电缆保护套阻燃材料的混合装置，其特征在于，所述固定杆（10）的底端位于筒体（3）的出料口内，所述固定杆（10）的底端与筒体（3）的出料口之间通过连接杆（1001）连接。
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