CN117165007A - 一种指示温度电缆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PVC电缆料应用创新技术领域,且公开了一种指示温度电缆料,所述指示温度电缆料是通过温致变色材料与电缆料混合制备的;所述温致变色材料是二甲基氨基偶氮苯和二氧化钛的混合物;所述温致变色材料是利用熔融变色原理;所述PVC电缆料的制备采用双辊开炼切粒生产工艺。本发明通过混合的方式制备了受温度控制颜色发生变化的指示温度电缆料,当温度在114oC以下时颜色为黄色,当温度超过114℃时颜色为橙色,此发明可通过颜色变化得到温度变化的信息,拓展了电缆料的应用,通过利用已有技术进行创新,采用双辊开炼切粒生产工艺,技术工艺成熟,合成容易,节约成本,所有的技术路线均可实现工业化应用,产品可实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及PVC电缆料应用创新技术领域,具体为一种指示温度电缆料。
背景技术
电缆是电能和信号的传输装置,通常是由几根导线组成,因此电缆料的需求巨大,电缆料可具有电绝缘性高的特点,包裹在导线的外侧,保护了导线的电能和信号的传输,同时也可保护导线的日常使用。
一般电缆料的设计通常是以阻燃和防腐展开的,且技术较为成熟。电能或信号的传输,势必会造成电缆发热的情况,内部导线的温度过高会传递到电缆料的部位,持续过高的温度会导致的电缆损坏甚至发生火灾的风险。
发明内容
本发明的目的在于:为解决制备指示温度电缆料发热损坏容易引发安全隐患的问题,本发明提供了一种指示温度电缆料。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种指示温度电缆料,包括温致变色材料的制备和PVC电缆料制备两部分;所述温致变色材料是通过有机物和氧化物混合,加入聚合物进行聚合得到的;所述PVC电缆料是通过传统工艺制备的,加入PVC树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、抗氧化剂、着色剂等;所述指示温度电缆料是通过制备PVC电缆料的过程中,加入温致变色材料混合。
进一步地,所述温致变色材料是二甲基氨基偶氮苯与二氧化钛摩尔比1:1、1:2、1:3混合,然后加入适量的二甲基纤维素进行混合制备的。
进一步地,所述温致变色材料制备过程在114℃的条件下,此时正处于熔融状态。
进一步地,所述PVC电缆料的制备通过双辊开炼切粒生产工艺。
进一步地,所述的PVC电缆料属于绝缘极电缆料,主要包括PVC、二碱式亚磷酸、DOP、硬脂酸铅、氯化石蜡、硬脂酸钙、碳酸钙、三碱式硫酸铅和煅烧陶土。
进一步地,一种双辊开炼切粒生产工艺主要包括以下步骤:
S1、研磨准备:PVC用60目筛网过筛。着色剂和填充剂用80目筛网过筛,并加入增塑剂浸透,然后使用三辊研磨机研磨。稳定剂和抗氧化剂要加入到增塑剂中,并搅拌成糊状浆料,然后使用三辊研磨机研磨,将浆料的粒度研磨至小于0.05mm,此时升温至114℃,加入制备好的温致变色材料并不断搅拌。
S2、捏合:在高速混合机中,通入0.2MPa的蒸汽进行加热,并投入PVC,然后缓慢加入研磨好的混合浆料。等待至PVC将增塑剂吸收后再加入填充剂和着色剂,物料膨胀疏松后卸料,此时物料的温度在120℃左右。
S3、密炼:蒸汽压力为0.3MPa,压缩空气的压力为0.5MPa,密炼时间为5分钟,上顶栓抬起3次,物料密炼成团状小块,当无粉料时卸料。
S4、双辊开炼:蒸汽压力为0.5MPa,辊温为170℃至物料完全塑化均匀后,以3mm厚度出片。
S5、冷却切粒:冷却使用的是逆流浸没式水冷却槽,利用鼓风机除去料片上的水分,最后进行切粒和筛选。
进一步地,所述的指示温度电缆料,在114℃以下呈现黄色,当温度超过114℃时,颜色变为橙色
与现有技术相比,本发明提供了一种指示温度电缆料,具备以下有益效果:
1、该指示温度电缆料,通过指示温度电缆料,智能可控,可以有效地传递温度信息,在实际应用中,随时观察电缆的温度变化,拓展了电缆料的应用。
2、该指示温度电缆料,通过利用已有技术进行创新,采用双辊开炼切粒生产工艺,技术工艺成熟,合成容易,节约成本,所有的技术路线均可实现工业化应用,产品可实现工业化生产。
3、该指示温度电缆料,通过利用二甲基氨基偶氮苯与二氧化钛的混合制备温致变色材料,操作简单,反应条件温和。
4、该指示温度电缆料,不需要外部施加能量,即可实现信息传递,达到了节能环保的目的,同时避免了电缆因温度过高而造成的事故。
具体实施方式
下面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。
实施例一:指示温度电缆料(TCPVC-1)
1、温致变色材料的制备
将182g的二甲基氨基偶氮苯与80g二氧化钛(摩尔比1:1)放入恒温混匀仪中,充分震荡,均匀混合,然后将混合后的粉末加热至114℃,加热30分钟后,加入二甲基纤维素混匀。
2、温致变色PVC电缆料的制备
1)研磨准备:PVC用60目筛网过筛。着色剂和填充剂用80目筛网过筛,并加入增塑剂浸透,然后使用三辊研磨机研磨。稳定剂和抗氧化剂要加入到增塑剂中,并搅拌成糊状浆料,然后使用三辊研磨机研磨,将浆料的粒度研磨至小于0.05mm,此时升温至114℃,加入制备好的温致变色材料并不断搅拌。
2)捏合:在高速混合机中,通入0.2MPa的蒸汽进行加热,并投入PVC,然后缓慢加入研磨好的混合浆料。等待至PVC将增塑剂吸收后再加入填充剂和着色剂,物料膨胀疏松后卸料,此时物料的温度在120℃左右。
3)密炼:蒸汽压力为0.3MPa,压缩空气的压力为0.5MPa,密炼时间为5分钟,上顶栓抬起3次,物料密炼成团状小块,当无粉料时卸料。
4)双辊开炼:蒸汽压力为0.5MPa,辊温为170℃至物料完全塑化均匀后,以3mm厚度出片。
5)冷却切粒:冷却使用的是逆流浸没式水冷却槽,利用鼓风机除去料片上的水分。最后进行切粒和筛选。
3、性能测试
将所制备的温度指示电缆料(TCPVC-1)放入烘箱中,从室温升温至150℃。当温度从室温升至100℃时,可以明显的观察到,电缆料的颜色由黄色逐渐加深向橙色转变;当温度从100℃升至114℃时,橙色逐渐显现,到114℃已经完全变成橙色;当温度从114℃升至150℃时,橙色逐渐加深,到150℃颜色不再发生变化。在整个过程中,黄色向橙色转变,黄色在114℃之前一直保持着主体颜色,但由黄色到橙色变化过程缓慢,当温度达到114℃时颜色迅速转换到橙色,这对于判断电缆料的温度变化是不利的。
实施例二:指示温度电缆料(TCPVC-2)
1、温致变色材料的制备
将182g的二甲基氨基偶氮苯与160g二氧化钛(摩尔比1:2)放入恒温混匀仪中,充分震荡,均匀混合,然后将混合后的粉末加热至114℃,加热30分钟后,加入二甲基纤维素混匀。
2、温致变色PVC电缆料的制备
1)研磨准备:PVC用60目筛网过筛。着色剂和填充剂用80目筛网过筛,并加入增塑剂浸透,然后使用三辊研磨机研磨。稳定剂和抗氧化剂要加入到增塑剂中,并搅拌成糊状浆料,然后使用三辊研磨机研磨,将浆料的粒度研磨至小于0.05mm,此时升温至114℃,加入制备好的温致变色材料并不断搅拌。
2)捏合:在高速混合机中,通入0.2MPa的蒸汽进行加热,并投入PVC,然后缓慢加入研磨好的混合浆料。等待至PVC将增塑剂吸收后再加入填充剂和着色剂,物料膨胀疏松后卸料,此时物料的温度在120℃左右。
3)密炼:蒸汽压力为0.3MPa,压缩空气的压力为0.5MPa,密炼时间为5分钟,上顶栓抬起3次,物料密炼成团状小块,当无粉料时卸料。
4)双辊开炼:蒸汽压力为0.5MPa,辊温为170℃至物料完全塑化均匀后,以3mm厚度出片。
5)冷却切粒:冷却使用的是逆流浸没式水冷却槽,利用鼓风机除去料片上的水分。最后进行切粒和筛选。
3、性能测试
将所制备的温度指示电缆料(TCPVC-1)放入烘箱中,从室温升温至150℃。当温度从室温升至100℃时,可以明显的观察到,电缆料的颜色由黄色逐渐加深向橙色转变;当温度从100℃升至114℃时,橙色逐渐显现,到114℃已经完全变成橙色;当温度从114℃升至150℃时,橙色逐渐加深,到150℃颜色不再发生变化。在整个过程中,黄色向橙色转变,黄色在114℃之前一直保持着主体颜色,此过程中,黄色到橙色的转变速度适中,当温度达到114℃时颜色恰好变为橙色,而在114℃之后的颜色转变速度也较为适中,因此,实施例2制备的电缆料是最优的。
实施例三:指示温度电缆料(TCPVC-3)
1、温致变色材料的制备
将182g的二甲基氨基偶氮苯与240g二氧化钛(摩尔比1:3)放入恒温混匀仪中,充分震荡,均匀混合,然后将混合后的粉末加热至114℃,加热30分钟后,加入二甲基纤维素混匀。
2、温致变色PVC电缆料的制备
1)研磨准备:PVC用60目筛网过筛。着色剂和填充剂用80目筛网过筛,并加入增塑剂浸透,然后使用三辊研磨机研磨。稳定剂和抗氧化剂要加入到增塑剂中,并搅拌成糊状浆料,然后使用三辊研磨机研磨,将浆料的粒度研磨至小于0.05mm,此时升温至114℃,加入制备好的温致变色材料并不断搅拌。
2)捏合:在高速混合机中,通入0.2MPa的蒸汽进行加热,并投入PVC,然后缓慢加入研磨好的混合浆料。等待至PVC将增塑剂吸收后再加入填充剂和着色剂,物料膨胀疏松后卸料,此时物料的温度在120℃左右。
3)密炼:蒸汽压力为0.3MPa,压缩空气的压力为0.5MPa,密炼时间为5分钟,上顶栓抬起3次,物料密炼成团状小块,当无粉料时卸料。
4)双辊开炼:蒸汽压力为0.5MPa,辊温为170℃至物料完全塑化均匀后,以3mm厚度出片。
5)冷却切粒:冷却使用的是逆流浸没式水冷却槽,利用鼓风机除去料片上的水分。最后进行切粒和筛选。
3、性能测试
将所制备的温度指示电缆料(TCPVC-1)放入烘箱中,从室温升温至150℃。当温度从室温升至100℃时,可以明显的观察到,电缆料的颜色由黄色逐渐加深向橙色转变;当温度从100℃升至114℃时,橙色逐渐显现,到114℃已经完全变成橙色;当温度从114℃升至150℃时,橙色逐渐加深,到150℃颜色不再发生变化。在整个过程中,黄色向橙色转变,黄色在114℃之前一直保持着主体颜色,此过程中,黄色到橙色的转变速度较快,在114℃之后橙色迅速变为主体颜色并且很难再观察到颜色变化,这对于114℃之后的温度变化判断是不利的。
本申请制备的电缆料拓宽了电缆料的应用,使电缆料智能化,可视化的检测温度变化,在实际的生产中,有着重要的应用。
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 (9)
1.一种指示温度电缆料,包括,其特征在于:所述指示温度电缆料的制备主要分为温致变色材料制备部分和PVC电缆料制备部分;所述温致变色材料的制备,是通过二甲基氨基偶氮苯、二氧化钛和二甲基纤维素的混合物制备成的;所述PVC电缆料的制备是双辊开炼切粒生产工艺制备的;所述双辊开炼切粒生产工艺制备主要包括研磨,捏合,密炼,双辊开炼以及冷却切粒过程;所述指示温度电缆料的制备主要利用温致变色材料与PVC电缆料的混合制成的。
2.根据权利要求1所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述温致变色材料为二甲基氨基偶氮苯与二氧化钛摩尔比1:1、1:2、1:3混合,然后加入适量的二甲基纤维素进行混合。
3.根据权利要求2所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述温致变色材料制备过程在114℃的条件下,此时正处于熔融状态。
4.根据权利要求3所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述的熔融状态处于变色的临界点。
5.根据权利要求1所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述的PVC电缆料属于绝缘极电缆料,主要包括PVC、二碱式亚磷酸、DOP、硬脂酸铅、氯化石蜡、硬脂酸钙、碳酸钙、三碱式硫酸铅和煅烧陶土。
6.根据权利要求5所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述的温度指示PVC电缆料采用双辊开炼切粒生产工艺。
7.根据权利要求1所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述指示温度电缆料,是在制备PVC电缆料时将温致变色材料加入混合。
8.一种双辊开炼切粒生产工艺,应用于权利要求2,6或7中所述的一种指示温度电缆料,其特征在于,包括以下步骤:
S1、研磨准备:PVC用60目筛网过筛。着色剂和填充剂用80目筛网过筛,并加入增塑剂浸透,然后使用三辊研磨机研磨。稳定剂和抗氧化剂要加入到增塑剂中,并搅拌成糊状浆料,然后使用三辊研磨机研磨,将浆料的粒度研磨至小于0.05mm,此时升温至114℃,加入制备好的温致变色材料并不断搅拌;
S2、捏合:在高速混合机中,通入0.2MPa的蒸汽进行加热,并投入PVC,然后缓慢加入研磨好的混合浆料。等待至PVC将增塑剂吸收后再加入填充剂和着色剂,物料膨胀疏松后卸料,此时物料的温度在120℃左右;
S3、密炼:蒸汽压力为0.3MPa,压缩空气的压力为0.5MPa,密炼时间为5分钟,上顶栓抬起3次,物料密炼成团状小块,当无粉料时卸料;
S4、双辊开炼:蒸汽压力为0.5MPa,辊温为170℃至物料完全塑化均匀后,以3mm厚度出片;
S5、冷却切粒:冷却使用的是逆流浸没式水冷却槽,利用鼓风机除去料片上的水分。最后进行切粒和筛选。
9.根据权利要求8所述的一种指示温度电缆料,其特征在于:所述指示温度电缆料,在114℃以下呈现黄色,当温度超过114℃时,颜色变为橙色。
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Title |
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