CN116554631A - 一种柔性耐磨的电源线外护套及电源线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电线电缆技术领域，具体公开了一种柔性耐磨的电源线外护套及电源线。一种柔性耐磨的电源线外护套，包括以下质量份数的原料：12~18份聚丙烯、12~18份橡胶、42~48份苯乙烯类热塑性弹性体、6~10份聚烯烃热塑性弹性体、10~14份加工油、6~10份改性剂；其中，所述加工油至少包括环烷基橡胶油；所述改性剂包括油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂；所述油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂的质量比为（3~5）：（2.2~4.7）：（0.8~2）。一种电源线包括有上述柔性耐磨的电源外护套。本申请的柔性耐磨的电源线外护套兼具良好的柔韧性及耐磨性。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，尤其是涉及一种柔性耐磨的电源线外护套及电源线。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于影音系统的效果越来越追求极致，而电源线的改进是追求更好的音效的不可或缺的一环。
生活中充满各种电磁波和射频波干扰，这些都可能干扰电源线的传输，从而影响影音系统的音效。而能够让声音细节更清晰、力量更凝聚、音场变得更大更深的电源线一般都带有很好的防干扰效果。因此，为了追求更好的音效，人们往往选择替换更好的电源线。在实际使用过程中，电源线或是因为频繁的拔插，或是因为在地面上频繁的拖行，都很容易造成电源线外护套的磨损，时间一长，电源线的外护套有开裂风险，从而削弱电源线的抗干扰效果，影响影音系统音效。
现有技术中通过在外护套中添加更多的无机粉体作为填充剂以提高外护套的硬度从而提高外护套的耐磨性，但是随着无机粉体的增加，外护套的硬度变高，外护套的柔韧性会受到一定程度的影响，从而导致外护套在使用或收纳时因不易弯曲而影响使用体验，或在弯曲时发生脆断、开裂等现象，存在影响电源线的抗干扰效果，影响影音系统音效的风险。由此可见，现有技术中电源线外护套的柔韧性和耐磨性之间需要进一步的平衡，电源线还具备进一步的改进空间。
发明内容
为了解决电源线外护套柔韧性和耐磨性难以同时兼顾的技术问题，本申请提供一种柔性耐磨的电源线外护套及电源线。本申请的柔性耐磨的电源线外护套采用油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂作为改性剂，平衡了电源线外护套的柔韧性和耐磨性，使得电源线外护套在具备良好的柔韧性的同时拥有良好的耐磨性。
第一方面，本申请提供的一种柔性耐磨的电源线外护套采用如下的技术方案：
一种柔性耐磨的电源线外护套，包括以下质量份数的原料：12～18份聚丙烯、12～18份橡胶、42～48份苯乙烯类热塑性弹性体、6～10份聚烯烃热塑性弹性体、10～14份加工油、6～10份改性剂；
其中，所述加工油至少包括环烷基橡胶油；
所述改性剂包括油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂；所述油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂的质量比为(3～5)：(2.2～4.7)：(0.8～2)。
上述技术方案中，通过在电源线外护套中添加上述质量份数的苯乙烯类热塑性弹性体和聚烯烃热塑性弹性体作为基料，再按照上述质量份数在基料中添加聚丙烯、橡胶、加工油，使得电源线外护套粘合成型，苯乙烯类热塑性弹性体具备良好的柔性，聚烯烃热塑性弹性体具备良好的韧性，两者复配能够显著改善电源线外护套的力学性能，提高电源线外护套的柔韧性，再辅以其他原料组分的共同作用，使得电源线外护套保持了较好的耐热性。
本申请进一步地通过在电源线外护套中添加改性剂，在保证电源线外护套良好的的柔韧性前提下显著改善了电源线的耐磨性。本申请的改性剂是由油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂按照(3～5)：(2.2～4.7)：(0.8～2)的质量比复配而成，其中，油酸聚氧乙烯酯能够对电源线外护套起到内润滑作用，而乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂能够提高电源线外护套内各原料组分之间的粘结力，从而在一定程度上提高电源线外护套的硬度，而油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂之间相互作用，能够保证电源线外护套内部结构具备良好的柔韧性的同时在电源线外护套表面形成一层能够承受电源线外护套弯曲形变的耐磨光滑层。耐磨光滑层的具体作用在于，当电源线外护套与外界产生摩擦时，电源线外护套的耐磨光滑层很容易在摩擦力的作用下滑动从而缓解摩擦作用力，同时由于耐磨光滑层具备一定的硬度，能够保护电源线外护套内部不受磨损，给电源线外护套提供了良好的耐磨性。
优选的，所述加工油包括环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油，所述环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油的质量比是(1～5)：(1～5)：(1～3)。
上述技术方案中，通过在外护套中添加由环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油，促进电源线外护套的各原料之间的粘合成型，使得电源线外护套的柔韧性得到进一步的提升，同时能够很好地润滑电源线外护套的耐磨光滑层，进一步减少耐磨光滑层的磨损，进一步提高电源线外护套的耐磨性。
优选的，所述橡胶包括乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶。
上述技术方案中，通过特定选择乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶作为原料添加入电源线外护套中，乙丙橡胶为饱和非极性橡胶，氢化丁腈橡胶为饱和极性橡胶，氯醚橡胶为杂链橡胶，三者之间相互配合，进一步提高了电源线外护套内部的柔韧性，并使得耐磨光滑层与电源线外护套内部具备更强的粘结力，进一步避免了电源线外护套由于频繁弯曲而导致的开裂。
优选的，所述乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶的质量比为(7～10)：(1.5～3)：(1～3)。
上述技术方案中，乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶按上述质量比添加入电源线外护套中能更好的兼容，从而进一步提高了电源线外护套的内部柔韧性。
优选的，所述苯乙烯类热塑性弹性体是氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述聚烯烃热塑性弹性体是乙烯-辛烯共聚物。
上述技术方案中，通过限定苯乙烯类热塑性弹性体是氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，限定聚烯烃热塑性弹性体是乙烯-辛烯共聚物，两者能够更好的兼合，使得电源线外护套具备优异的柔韧性。
优选的，所述柔性耐磨的电源线外护套还包括1～3份颜料。
上述技术方案中，通过在外护套中添加颜料，可以根据使用需要将外护套染色成各种颜色，提高了外护套的美观性。
第二方面，本申请提供的一种电源线采用如下的技术方案：
一种电源线，所述电缆由内至外依次分布设置有缆线、外屏蔽层、外绕包层、外护套层；所述缆线由内至外依次分布设置有缆芯、内绕包层、内护套层；所述外护套层是由如权利要求1-6任一项所述的柔性耐磨的电源线外护套构成。
上述技术方案中，通过设置缆线、外屏蔽层、外绕包层、外护套层，再进一步通过设置缆芯、内绕包层、内护套层，使得电缆从结构上具备良好的抗干扰效果和屏蔽效果，进一步提高影音系统的音效。
本申请通过选择柔性耐磨的电源线外护套作为外护套层，通过外护套具备良好的柔韧性和耐磨性，降低了电源线外护套在使用过程中的破损几率，保证了电源线哪怕在长期使用后依然具备良好的抗干扰效果，依然能够输出良好的音效。
优选的，所述外屏蔽层由内至外依次分布设置有铝箔层、铜网层，所述铜网层由裸铜线编织而成。
上述技术方案中，通过将外屏蔽层设置为铝箔层、铜网层双层结构，能够更好的过滤吸收外界的电磁微波等干扰源，防止干扰源影响缆线中电流的传送，进一步提高影音系统的音效。
优选的，所述外绕包层是通过在外屏蔽层上纵包无纺布带而形成。
上述技术方案中，通过在外屏蔽层上纵包无纺布带，使得后续在剪裁电源线时，避免了从剪切处拉扯出更多的无纺布袋，从而破坏电源线未剪切处的内部结构，同时还更便于在剪裁电源线时在剪裁处适当保留部分无纺布带，便于后续电源线的连接，能对电源线的连接处起到一定的防护作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请通过在电源线外护套中添加由油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂按照(3～5)：(2.2～4.7)：(0.8～2)的质量比复配而成的改性剂，在保证电源线外护套内部结构具备良好的柔韧性的同时在电源线外护套表面形成一层能够承受电源线外护套弯曲形变的耐磨光滑层，能够保护电源线外护套内部不受磨损，给电源线外护套提供了良好的耐磨性。
2.本申请通过在外护套中添加由环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油，促进电源线外护套的各原料之间的粘合成型，使得电源线外护套的柔韧性得到进一步的提升，同时能够很好地润滑电源线外护套的耐磨光滑层，进一步减少耐磨光滑层的磨损，进一步提高电源线外护套的耐磨性。
3.本申请通过特定选择乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶作为原料添加入电源线外护套中，乙丙橡胶为饱和非极性橡胶，氢化丁腈橡胶为饱和极性橡胶，氯醚橡胶为杂链橡胶，三者之间相互配合，进一步提高了电源线外护套内部的柔韧性，并使得耐磨光滑层与电源线外护套内部具备更强的粘结力，进一步避免了电源线外护套由于频繁弯曲而导致的开裂。
4.本申请通过选择柔性耐磨的电源线外护套作为外护套层，通过外护套具备良好的柔韧性和耐磨性，降低了电源线外护套在使用过程中的破损几率，保证了电源线哪怕在长期使用后依然具备良好的抗干扰效果，依然能够输出良好的音效。
附图说明
图1：电源线的横截面结构示意图。
附图标记说明：1、缆线；11、缆芯；12、内绕包层；13、内护套层；2、外屏蔽层；3、外包层；4、外护套层。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种电源线外护套，包括以下原料：12kg聚丙烯、18kg份橡胶、48kg苯乙烯类热塑性弹性体、6kg聚烯烃热塑性弹性体、10kg加工油、10kg改性剂、1kg颜料。
其中，橡胶是乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶按照7：1.5：1的质量比复配而成。
其中，苯乙烯类热塑性弹性体是氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
其中，聚烯烃热塑性弹性体是乙烯-辛烯共聚物。
其中，加工油是环烷基橡胶油。
其中，改性剂是油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂按照3：4.7：0.8的质量比复配而成。
其中，颜料是黑色母。
其中，电源线外护套的制备方法如下：
称取各原料混合，并在转速为1200r/min下升温至170℃后继续搅拌3min得混合料，将混合料挤出成型，得电源线外护套。
实施例2
一种电源线外护套，与实施例1不同的是，包括以下原料：16kg聚丙烯、16kg份橡胶、46kg苯乙烯类热塑性弹性体、8kg聚烯烃热塑性弹性体、12kg加工油、8kg改性剂、2kg颜料。
其中，橡胶是乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶按照9：2：2的质量比复配而成。
其中，改性剂是油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂按照4：3.4：1.3的质量比复配而成。
其中，电源线外护套的制备方法如下：
称取各原料混合，并在转速为1000r/min下升温至160℃后继续搅拌5min得混合料，将混合料挤出成型，得电源线外护套。
实施例3
一种电源线外护套，与实施例1不同的是，包括以下原料：18kg聚丙烯、12kg份橡胶、42kg苯乙烯类热塑性弹性体、10kg聚烯烃热塑性弹性体、14kg加工油、6kg改性剂、3kg颜料。
其中，橡胶是乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶按照10：3：3的质量比复配而成。
其中，改性剂是油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂按照5：2.2：2的质量比复配而成。
实施例4
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，加工油是环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油按照5：1：3的质量比复配而成。
实施例5
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，加工油是环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油按照1：5：1的质量比复配而成。
实施例6
一种电源线外护套，与实施例4不同的是，液体石蜡等量替换成氢化蓖麻油。
实施例7
一种电源线外护套，与实施例4不同的是，氢化蓖麻油等量替换成液体石蜡。
对比例1
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，改性剂是油酸聚氧乙烯酯。
对比例2
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，改性剂是乙二醇二甲基丙烯酸酯。
对比例3
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，改性剂是溴化环氧树脂。
对比例4
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，溴化环氧树脂等量替换成乙二醇二甲基丙烯酸酯。
对比例5
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，乙二醇二甲基丙烯酸酯等量替换成溴化环氧树脂。
对比例6
一种电源线外护套，与实施例2不同的是，油酸聚氧乙烯酯等量替换成溴化环氧树脂。
实施例8
如图1所示，其为本发明的一个实施例中的电源线的横截面示意图，电源线包括缆线1、包裹缆线1的外屏蔽层2、包裹外屏蔽层2的外绕包层3、包裹外绕包层3的外护套层4。
在本具体实施例中，缆线1为三根，但是在本发明中，缆线1并不限于三根，还可以为两根、四根、五根等。缆线1包括缆芯11、包裹缆芯11的内绕包层12、包裹内绕包层12的内护套层13。缆芯11是由若干根金属线绞合而成，在本具体实施例中，金属线是无氧裸铜线，无氧裸铜线能够提高电源线的导电性能。包裹在缆芯11外的内绕包层12是PTFE带，能够使得缆芯11外表面圆整，并对金属线起到绝缘作用。包裹在内绕包层12外的内护套层13的材料是PFA，内护套层13能够提高电源线的耐高温等级和阻燃性能。
包裹在缆线1外的外屏蔽层2有两层，分别是铝箔层和包裹在铝箔层外的铜网层。其中，铝箔层的材料的铝箔，铜网层是由裸铜线编织而形成的铜网，双层结构的外屏蔽层2能够进一步提高电源线的抗干扰性。包裹在外屏蔽层2外的外绕包层3是通过在外屏蔽层2上纵包无纺布带而形成的，通过纵向包裹无纺布带，更加便于后续电源线的剪裁，使得剪裁电源线时可以在剪裁处适当保留部分无纺布带，并避免了剪裁时拉扯出更多的无纺布袋。外护套层4是通过外护套的挤制包覆在外绕包层3外部的，构成外护套层4的外护套来源于本发明的实施例1-7。
电源线外护套性能测试
邵氏硬度(A)：将实施例1-7及对比例1-6的电源线外护套注塑成厚度为6mm，直径为25mm的圆形测试样板，根据ASTM D2240进行测试，用shore A硬度计测定圆形测试样板的邵氏硬度(A)。
拉伸强度(MP a)及断裂伸长率(％)：将实施例1-7及对比例1-6的电源线外护套注塑成4mm的拉伸测试样条，根据GB1040-2006进行测试。
磨耗量(mg)：根据ISO5470-1标准测试，磨耗条件为CS17轮、1000g/轮、5000r/m、23℃。
测试结果见表1。
表1：
| 组别 | 邵氏硬度(A) | 拉伸强度(MP a) | 断裂伸长率(％) | 磨耗量(mg) |
| 实施例1 | 79 | 17 | 250 | 170 |
| 实施例2 | 76 | 19 | 260 | 165 |
| 实施例3 | 77 | 18 | 255 | 175 |
| 实施例4 | 69 | 22 | 280 | 145 |
| 实施例5 | 68 | 23 | 285 | 140 |
| 实施例6 | 73 | 20 | 270 | 155 |
| 实施例7 | 75 | 19 | 265 | 160 |
| 对比例1 | 65 | 24 | 290 | 260 |
| 对比例2 | 87 | 15 | 190 | 155 |
| 对比例3 | 85 | 14 | 185 | 150 |
| 对比例4 | 80 | 17 | 235 | 210 |
| 对比例5 | 82 | 16 | 225 | 215 |
| 对比例6 | 88 | 12 | 170 | 130 |
综合实施例1-7和对比例1-6以及表1，可以看出，实施例1-7具备良好的柔韧性和耐磨性。油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂共同作用在外护套的表面形成一层耐磨光滑层，进而在不影响电源线外护套柔韧性的前提下提高了电源线的耐磨性。实验数据不难看出，在电源线外护套中仅添加油酸聚氧乙烯酯时能够得到柔韧性较好的电源线外护套，在电源线外护套中仅添加乙二醇二甲基丙烯酸酯或溴化环氧树脂或乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂混合物时，电源线外护套的耐磨性较好，而同时添加油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯混合物或酸聚氧乙烯酯、溴化环氧树脂混合物时，电源线外护套的柔韧性和耐磨性并没有同时得到提升，这是由于油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂三者的混合物才具备良好的兼容性，相互配合对电源线外护套进行改性，从而在提高各组分之间粘结力的同时还在外护套的表面形成一层耐磨光滑层，宏观表现为电源线外护套同时具备了良好的柔韧性和耐磨性，电源线外护套的柔韧性以及耐磨性得到平衡。
结合实施例4、实施例6-7和表1，可以看出，加工油的变化对于外护套的柔韧性及耐磨性均有一定的影响，当加工油为环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油石，电源线外护套的柔韧性及耐磨性均有一定程度的提升，这是由于环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油共同促进了电源线外护套的各原料之间的进一步粘合成型，使得电源线外护套的柔韧性得到进一步的提升，同时能够很好地润滑电源线外护套的耐磨光滑层，进一步减少耐磨光滑层的磨损，进一步提高电源线外护套的耐磨性。
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 (9)
1.一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，包括以下质量份数的原料：12~18份聚丙烯、12~18份橡胶、42~48份苯乙烯类热塑性弹性体、6~10份聚烯烃热塑性弹性体、10~14份加工油、6~10份改性剂；
其中，所述加工油至少包括环烷基橡胶油；
所述改性剂包括油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂；所述油酸聚氧乙烯酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、溴化环氧树脂的质量比为（3~5）：（2.2~4.7）：（0.8~2）。
2.根据权利要求1所述的一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，所述加工油包括环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油，所述环烷基橡胶油、液体石蜡、氢化蓖麻油的质量比是（1~5）：（1~5）：（1~3）。
3.根据权利要求1所述的一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，所述橡胶包括乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶。
4.根据权利要求3所述的一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，所述乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、氯醚橡胶的质量比为（7~10）：（1.5~3）：（1~3）。
5.根据权利要求1所述的一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，所述苯乙烯类热塑性弹性体是氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述聚烯烃热塑性弹性体是乙烯-辛烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种柔性耐磨的电源线外护套，其特征在于，所述柔性耐磨的电源线外护套还包括1~3份颜料。
7.一种电源线，其特征在于，所述电缆由内至外依次分布设置有缆线、外屏蔽层、外绕包层、外护套层；所述缆线由内至外依次分布设置有缆芯、内绕包层、内护套层；所述外护套层是由如权利要求1-6任一项所述的柔性耐磨的电源线外护套构成。
8.根据权利要求7所述的一种电源线，其特征在于，所述外屏蔽层由内至外依次分布设置有铝箔层、铜网层，所述铜网层由裸铜线编织而成。
9.根据权利要求7所述的一种电源线，其特征在于，所述外绕包层是通过在外屏蔽层上纵包无纺布带而形成。
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