一種高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，包括合金導(dǎo)體，繞包在合金導(dǎo)體外的繞包層，擠包在繞包層外的絕緣層，繞包在絕緣層外的屏蔽繞包層，包裹屏蔽繞包層的填充層，繞包在填充層外的內(nèi)襯繞包層，包裹內(nèi)襯繞包層的鎧裝層，擠包在鎧裝層外的外護(hù)套。本發(fā)明的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，采用了特殊的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及新型的電纜料和特制的填充層，本發(fā)明高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，突出的無鹵低煙、低鹵低煙特性，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，蔓延速度慢，煙濃度低，可見度高，有害氣體釋放量小，便于人員撤離。燃燒氣體的腐蝕性小，也避免了對(duì)儀器設(shè)備的損害。本發(fā)明電纜材料的耐老化和耐紫外線及其它輻照性能大大提高，從而延長電纜的使用壽命。
【專利說明】
一種高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)保電線，就材質(zhì)包括絕緣材質(zhì)、導(dǎo)體材質(zhì)、屏蔽材質(zhì)。絕緣如聚氯乙烯(PVC)、輻照交聯(lián)聚氯乙稀(XL-PVC)、福照交聯(lián)聚乙稀(XL-PE)、低煙無鹵(Halogen-free)、娃橡膠、鐵氟龍telflon等等。絕緣材料的環(huán)保，目前主要是歐盟的RoHS環(huán)保指令及歐盟關(guān)于兒童玩具方面的環(huán)保法規(guī)要求的不含6P(Non-6P)，也就是不含鄰苯二甲酸鹽。而現(xiàn)在最環(huán)保的就是低煙無鹵了，完全不含鹵族元素。
[0003]常規(guī)電纜具有相當(dāng)嚴(yán)重的污染性，在制造、使用、廢棄物處理過程中會(huì)出現(xiàn)大量的二惡英、鉛、鎘、鹵化物等公害物質(zhì)。環(huán)保型電纜相比普通電纜就沒有以上所說的種種問題，他主要有以下幾種特性，首先是環(huán)保電纜的無鹵素性質(zhì)，使用這種品質(zhì)的電纜不僅能發(fā)揮普通電纜的絕緣特性，而且它在燃燒的時(shí)候能夠避免產(chǎn)生有害的物質(zhì)。其次，環(huán)保電纜的特性是較強(qiáng)的阻燃特性，有電纜專家表示這種特性能夠在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候阻止火災(zāi)范圍的擴(kuò)大。最后是環(huán)保電纜對(duì)紫外線以及水的防護(hù)特性，該電纜專家表示，有了這種性能會(huì)在一定程度上阻止電纜被風(fēng)化，在一定程度上會(huì)減緩其老化的速度，延長電纜的使用壽命。從總體上來說，環(huán)保電纜具有對(duì)人和環(huán)境無毒無污染、高安全性和可靠性、較長使用壽命、易拆分和回收的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等特性，由此將成為未來電纜市場主流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電纜的技術(shù)缺陷，提供一種綜合性能好可靠性高，同時(shí)具有突出的環(huán)保阻燃和耐老化耐候性的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜。
[0005]本發(fā)明的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，包括合金導(dǎo)體，繞包在所述合金導(dǎo)體外的繞包層，擠包在所述繞包層外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的屏蔽繞包層，包裹所述屏蔽繞包層的填充層，繞包在所述填充層外的內(nèi)襯繞包層，包裹所述內(nèi)襯繞包層的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護(hù)套。
[0006]作為優(yōu)化，該高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，包括8030鋁合金導(dǎo)體，繞包在所述8030鋁合金導(dǎo)體外的聚酰亞胺膠帶繞包層，擠包在所述聚酰亞胺膠帶繞包層外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層，包裹所述銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層的填充層，繞包在所述填充層外的合成云母帶內(nèi)襯繞包層，包裹所述合成云母帶內(nèi)襯繞包層的鋼絲鎧裝層，擠包在所述鋼絲鎧裝層外的外護(hù)套;所述填充層由網(wǎng)狀PP填充繩和防水樹脂組成。
[0007]作為優(yōu)化，該高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，所述絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，有以下重量份數(shù)的組分制成:氫化丁腈橡膠66?69份、乙烯-醋酸乙烯共聚物35?38份、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯I?1.2份、椰油胺聚氧乙烯醚2?3份、平均粒徑40nm納米鋁酸釔I?1.5份、平均粒徑40nm納米碳化硅3?4份、平均粒徑20um輕基磷灰石3?4份、檸檬酸三乙酯2?3份、環(huán)己六醇磷酸酯2?3份、月桂酰二乙醇胺I?1.3份、800目輕質(zhì)碳酸|丐8?10份、1500目白云石粉14?16份、2000目氫氧化鎂18?20份、鋁酸酯偶聯(lián)劑2?2.5份。
[0008]作為優(yōu)化，該高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，所述絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成:
(1)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯1.1份、椰油胺聚氧乙烯醚2.2份，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑40nm納米鋁酸釔1.3份、平均粒徑40nm納米碳化硅3.3份、平均粒徑20um羥基磷灰石3.5份，混合均勻，超聲振蕩100分鐘后，在40?50°C條件下烘干；
(2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣9份、1500目白云石粉15份、2000目氫氧化鎂19份、鋁酸酯偶聯(lián)劑2.1份，混合均勻；
(3)將密煉機(jī)加熱至90?100°C，加入氫化丁腈橡膠67份、乙烯-醋酸乙烯共聚物36份，混煉3?4min ；然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min ；然后降溫到80?90°C，加入步驟
(2)中的混合物、檸檬酸三乙酯2.2份、環(huán)己六醇磷酸酯2.5份、月桂酰二乙醇胺1.1份，混煉4?5min;降溫至40°C?50°C出料；
(4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。
[0009]本發(fā)明的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，采用了特殊的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及新型的電纜料和特制的填充層，本發(fā)明的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，通過IEC60331和GB/T19216耐火試驗(yàn)。通過IEC60332和GB18380燃燒試驗(yàn)。電纜燃燒時(shí)的透光率達(dá)到97%，無HCL腐蝕氣體釋放(氣體PH值為6.76)；具有最佳的耐風(fēng)雨性、耐紫外線侵蝕性。本發(fā)明電纜突出的無鹵低煙、低鹵低煙特性，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，蔓延速度慢，煙濃度低，可見度高，有害氣體釋放量小，便于人員撤離。燃燒氣體的腐蝕性小，也避免了對(duì)儀器設(shè)備的損害。本發(fā)明電纜材料的耐老化和耐紫外線及其它輻照性能大大提高，從而延長電纜的使用壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面給出的實(shí)施例擬對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0012]實(shí)施例1:如圖1所示，高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，包括8030鋁合金導(dǎo)體I，繞包在8030鋁合金導(dǎo)體I外的聚酰亞胺膠帶繞包層2，擠包在聚酰亞胺膠帶繞包層外2的絕緣層3，繞包在絕緣層3外的銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層4，包裹銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層4的填充層5，繞包在填充層5外的合成云母帶內(nèi)襯繞包層6，包裹合成云母帶內(nèi)襯繞包層6的鋼絲鎧裝層7，擠包在鋼絲鎧裝層7外的外護(hù)套9;填充層由網(wǎng)狀PP填充繩和3M 8882彈性絕緣防水樹脂組成。網(wǎng)狀PP填充繩和3M 8882彈性絕緣防水樹脂重量比為5:4；3M 8882彈性絕緣防水樹脂涂覆在網(wǎng)狀PP填充繩表面。
[0013]絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成:
(I)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯1.1千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)2.2千克，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑40nm納米鋁酸釔1.3千克、平均粒徑40nm納米碳化娃3.3千克、平均粒徑20um輕基磷灰石3.5千克，混合均勾，超聲振蕩100分鐘后，在40?50 °C條件下烘干；
(2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣9千克、1500目白云石粉15千克、2000目氫氧化鎂19千克、揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑2.1千克，混合均勻；
(3)將密煉機(jī)加熱至90?100°C，加入日本瑞翁(ZetpOl)ZP-0020氫化丁腈橡膠67千克、?？松梨?，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)36千克，混煉3?4min;然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min ；然后降溫到80?90 V，加入步驟(2)中的混合物、檸檬酸三乙酯2.2千克、環(huán)己六醇磷酸酯2.5千克、月桂酰二乙醇胺1.1千克，混煉4?5min;降溫至40°C?50°C出料；
(4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為155 °C、160 °C、165 °C、170 °C、165 °C，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。
[0014]本發(fā)明電纜料，采用優(yōu)化的填料和助劑組合，達(dá)到了采用其他常規(guī)填料和助劑組合，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的優(yōu)異的機(jī)械性能、耐老化性能，以及十分突出的低煙阻燃性能。該電纜料拉伸強(qiáng)度:16.12Mpa;斷裂伸長率362%;煙中透光率97%; VW-1垂直燃燒測試，通過;氧指數(shù)42%； 1580C X 168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率:5.2%、斷裂伸長率變化率-6.3%； 10h紫外光照射后的，拉伸強(qiáng)度保持率，95.1%、斷裂伸長率保持率，94.8%、沖擊保持率，92.8%。
[0015]實(shí)施例2:高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1相同，不同之處在于絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成:
(1)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯1.2千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)3千克，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑40nm納米鋁酸釔1.5千克、平均粒徑40nm納米碳化硅4千克、平均粒徑20um輕基磷灰石4千克，混合均勻，超聲振蕩100分鐘后，在40?50°C條件下烘干；
(2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣10千克、1500目白云石粉16千克、2000目氫氧化鎂20千克、揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑2.5千克，混合均勻；
(3)將密煉機(jī)加熱至90?100°C，加入日本瑞翁(ZetpOl)ZP-0020氫化丁腈橡膠69千克、埃克森美孚，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)38千克，混煉3?4min;然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min ；然后降溫到80?90 V，加入步驟(2)中的混合物、檸檬酸三乙酯3千克、環(huán)己六醇磷酸酯3千克、月桂酰二乙醇胺1.3千克，混煉4?5min;降溫至40 °C?50°C出料；
(4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為155 °C、160 °C、165 °C、170 °C、165 °C，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度:16.0IMpa;斷裂伸長率358%;煙中透光率96%;VW-1垂直燃燒測試，通過;氧指數(shù)42%;158°CX168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率:5.2%、斷裂伸長率變化率-6.2%; 10h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率，94.9%、斷裂伸長率保持率，94.6%、沖擊保持率，92.6%。
[0016]實(shí)施例3:高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1相同，不同之處在于絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成: (1)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯I千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)2千克，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑40nm納米鋁酸釔I千克、平均粒徑40nm納米碳化硅3千克、平均粒徑20um輕基磷灰石3千克，混合均勻，超聲振蕩100分鐘后，在40?50°C條件下烘干；
(2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣8千克、1500目白云石粉14千克、2000目氫氧化鎂18千克、揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑2千克，混合均勻；
(3)將密煉機(jī)加熱至110?120°C，加入日本瑞翁(ZetpoI)ZP-0020氫化丁腈橡膠66千克、埃克森美孚，UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)35千克，混煉3?4min;然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min;然后降溫到90?100°C，加入步驟(2)中的混合物、檸檬酸三乙酯2千克、環(huán)己六醇磷酸酯2千克、月桂酰二乙醇胺I千克，混煉4?5min;降溫至40°C?50°C出料；
(4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為155 °C、160 °C、165 °C、170 °C、165 °C，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度:15.98Mpa;斷裂伸長率355%;煙中透光率97%;VW-1垂直燃燒測試，通過;氧指數(shù)42%;158°CX168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率:5.1%、斷裂伸長率變化率-6.2%; 10h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率，94.9%、斷裂伸長率保持率，94.8%、沖擊保持率，92.5%。
[0017]對(duì)比例1:高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1相同，不同之處在于絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成:
(1)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯I千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)2千克，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑20um羥基磷灰石7千克，混合均勻，超聲振蕩100分鐘后，在40?50°C條件下烘干；
(2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣8千克、1500目白云石粉14千克、2000目氫氧化鎂18千克、揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司LD-B-1鋁酸酯偶聯(lián)劑2千克，混合均勻；
(3 )將密煉機(jī)加熱至90?100 0C，加入日本瑞翁(ZetpoI )ZP_0020氫化丁腈橡膠66千克、?？松梨冢琔L00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)35千克，混煉3?4min;然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min ；然后降溫到80?90°C，加入步驟(2)中的混合物，混煉4?5min；降溫至40 °C?50 °C出料；
(4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為155 °C、160 °C、165 °C、170 °C、165 °C，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度:13.172Mpa ；斷裂伸長率312%；煙中透光率92%;VW-1垂直燃燒測試，通過;氧指數(shù)38%;158°CX168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率:7.1%、斷裂伸長率變化率-9.1%; 10h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率，89.9%、斷裂伸長率保持率，87.6%、沖擊保持率，82.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，其特征在于:包括合金導(dǎo)體，繞包在所述合金導(dǎo)體外的繞包層，擠包在所述繞包層外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的屏蔽繞包層，包裹所述屏蔽繞包層的填充層，繞包在所述填充層外的內(nèi)襯繞包層，包裹所述內(nèi)襯繞包層的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護(hù)套。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，其特征在于包括8030鋁合金導(dǎo)體，繞包在所述8030鋁合金導(dǎo)體外的聚酰亞胺膠帶繞包層，擠包在所述聚酰亞胺膠帶繞包層外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層，包裹所述銅塑復(fù)合帶屏蔽繞包層的填充層，繞包在所述填充層外的合成云母帶內(nèi)襯繞包層，包裹所述合成云母帶內(nèi)襯繞包層的鋼絲鎧裝層，擠包在所述鋼絲鎧裝層外的外護(hù)套;所述填充層由網(wǎng)狀PP填充繩和防水樹脂組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，其特征在于所述絕緣層和外護(hù)套所用電纜料，有以下重量份數(shù)的組分制成:氫化丁腈橡膠67份、乙烯-醋酸乙烯共聚物36份、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯1.1份、椰油胺聚氧乙烯醚2.2份、平均粒徑40nm納米鋁酸釔1.3份、平均粒徑40nm納米碳化硅3.3份、平均粒徑20um輕基磷灰石3.5份、檸檬酸三乙酯2.2份、環(huán)己六醇磷酸酯2.5份、月桂酰二乙醇胺1.1份、800目輕質(zhì)碳酸鈣9份、1500目白云石粉15份、2000目氫氧化鎂19份、鋁酸酯偶聯(lián)劑2.1份。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高可靠性環(huán)保鋁合金電力電纜，其特征在于所述絕緣層和內(nèi)護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成: (1)將雙乙酰酒石酸單雙甘油酯1.1份、椰油胺聚氧乙烯醚2.2份，加入到十倍重量的純凈水中攪拌均勻，然后加入平均粒徑40nm納米鋁酸釔1.3份、平均粒徑40nm納米碳化硅3.3份、平均粒徑20um羥基磷灰石3.5份，混合均勻，超聲振蕩100分鐘后，在40?50°C條件下烘干； (2)將800目輕質(zhì)碳酸鈣9份、1500目白云石粉15份、2000目氫氧化鎂19份、鋁酸酯偶聯(lián)劑2.1份，混合均勻； (3)將密煉機(jī)加熱至90?100°C，加入氫化丁腈橡膠67份、乙烯-醋酸乙烯共聚物36份，混煉3?4min ；然后加入步驟(I)中的混合物，混煉2?3min ；然后降溫到80?90°C，加入步驟(2)中的混合物、檸檬酸三乙酯2.2份、環(huán)己六醇磷酸酯2.5份、月桂酰二乙醇胺1.1份，混煉4?5min;降溫至40°C?50°C出料； (4)然后將步驟(3)中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。
【文檔編號(hào)】H01B7/28GK105895227SQ201610470904
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】王緯
【申請(qǐng)人】王緯