防爆电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防爆电缆及其制备方法，防爆电缆从内到外依次包括电缆导体芯、绝缘层、屏蔽层、相变材料层、阻水层、第一防爆层、抗压层、第二防爆层、阻燃层和护套层。采用挤出工艺在电缆导体芯外包覆绝缘层，接着采用重叠绕包形成屏蔽层，然后在屏蔽层外粘附相变材料层，在相变材料层上包覆阻水层，采用挤出工艺在阻水层上包覆第一防爆层，在第一防爆层上依次包覆抗压层和第二防爆层，采用双挤出工艺第二防爆层上包覆阻燃层和护套层，形成防爆电缆。本发明专利技术的防爆电缆结构合理，阻燃性能好，防爆性能强，抗干扰性能好、机械性能好，成本低，操作安全，使用十分方便，改善了电缆的性能，提高了产品的防爆安全性能，使其使用时更加方便、可靠。

Explosion proof cable and preparation method thereof

The invention discloses an explosion-proof cable and its preparation method, from the inside to the outside comprises a cable conductor core, an insulating layer, a shielding layer, a phase change material layer, water resisting layer, the first layer, second layer, compressive explosion proof layer of flame retardant layer and the protective layer of explosion-proof cable. The insulation layer coated on the cable conductor core extrusion process, then by using the overlapping form of shielding layer, and the shielding layer outside the adhesion phase change material layer, coating layer in the phase-change material layer, the first layer on the explosion-proof layer is coated on the extrusion process in the first proof layer are successively coated compressive layer and second explosion-proof double layer, second layer is coated on the extrusion process of explosion flame retardant layer and the protective layer, the formation of explosion-proof cable. The explosion-proof cable structure of the invention is reasonable, good flame retardant performance, explosion-proof performance, good anti-interference performance, good mechanical properties, low cost, safe operation, convenient use, improve the performance of a cable, improves the explosion-proof safety performance of products, the use of more convenient and reliable.

【技术实现步骤摘要】
防爆电缆及其制备方法
本专利技术涉及一种电缆，特别是一种防爆电缆及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，电缆应用越来越广泛，对电缆的性能有了更加严格和多样的要求，不断的提高护套材料的性能，是经济和社会发展的迫切需求。防爆电缆在一些具有爆炸性危险的场所已经得到了广泛应用，例如在仓库、化工企业、加油站、加气站、石油企业等对安全性要求极高的场所，均需要采用防爆电缆来满足这些场所对安全性的高要求。为防止因爆炸引起的风暴冲击波对电缆造成破坏，以及线路和周围设备之间的电磁干扰，现主要采用内部加圆形防爆板，钢丝铠装、铜丝编织屏蔽来满足要求。现有的防爆电缆是通过电缆内部设置有圆形防爆板，主要是钢丝铠装、铜丝铠装来实现，在外力的作用下使得电缆不会破坏，然而采用这种结构降低了电缆的柔软、弯曲性；防爆板的加入会使得电缆本身的重量加重，一方面增加了安装敷设的难度，另一方面使得电缆只能适合于陆地上使用，不适合在舰船上使用。此外，随着经济的快速发展，对电缆有各种各样的特殊需求，但是目前电缆防水、抗静电场、防爆性能、耐压性能差，尤其电缆在使用过程中不能出现任何问题，单一的电缆结构已无法满足多样化的要求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种防爆电缆，所述防爆电缆从内到外依次包括电缆导体芯、绝缘层、屏蔽层、相变材料层、阻水层、第一防爆层、抗压层、第二防爆层、阻燃层和护套层。优选的是，所述屏蔽层包括由内而外的铝塑复合膜屏蔽层和由聚烯烃和炭黑导电复合材料制成的非金属屏蔽层；所述抗压层为双层镀锌钢带间隙绕包而成，且位于内侧的镀锌钢带的间隙为位于外侧的镀锌钢带覆盖，此镀锌钢带的间隙率不大于镀锌钢带带宽的50％；所述相变材料层包括沿同轴射频电缆长度方向排列设置的多个环形弹性密封空腔；所述空腔由导热硅胶围合而成；所述空腔内填充有相变材料；所述相变材料层内的相变材料为为50℃-90℃固-液相变材料。优选的是，所述第一防爆层为橡胶防爆层；所述第二防爆层为铜带层；所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层。本专利技术还提供一种上述的防爆电缆的制备方法，包括以下过程：采用挤出工艺在电缆导体芯外包覆绝缘层，接着采用重叠绕包形成屏蔽层，然后在屏蔽层外粘附相变材料层，在相变材料层上包覆阻水层，采用挤出工艺在阻水层上包覆第一防爆层，在第一防爆层上依次包覆抗压层和第二防爆层，采用双挤出工艺第二防爆层上包覆阻燃层和护套层，形成防爆电缆。优选的是，所述第一防爆层为橡胶防爆层，所述橡胶防爆层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将100～120份丁苯橡胶加入炼胶机中混炼10～15分钟，然后加入10～15份三氧化二锑、3～5份炭黑、5～8份纳米氧化硅、3～5份改性陶土和6～10份沥青基碳纤维，混合均匀，混炼1～2小时，再加入1～3份乙酰基柠檬酸三正丁酯、8～12份异噻唑啉酮、3～5份羧甲基纤维素、3～5份邻氨基苯甲酸甲酯、5～8份二甲基硅油、1～3份三聚氰胺氰尿酸盐、3～5份三乙醇胺和3～5份聚乳酸，混炼30～60分钟，得到胶料，将胶料模压成型，得到制备橡胶防爆层的橡胶材料。优选的是，所述改性陶土的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入20～30份陶土、10～15份甲苯、10～20份N,N-二甲基甲酰胺和20～30份氨基硅烷偶联剂，将体系密封，通入CO2至20～40MPa、温度60～70℃下的条件下反应1～3小时，然后卸去CO2压力，过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的陶土；按重量份，取10～15份硅烷偶联剂改性的陶土、25～50份质量分数为10％的戊二醛溶液和20～25份改性卡拉胶，在温度50～65℃下的条件下搅拌反应1～3小时，然后加入10～20份单宁酸、5～10份二乙烯基苯，搅拌1～3小时，卸压，离心分离，洗涤，得到改性陶土。优选的是，所述阻水层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将聚醋酸乙烯酯5～10份和酚醛树脂3～5份加入到30～50份甲基硅油中，搅拌后加入改性卡拉胶3～5份和陶土1～3份，边加热边搅拌5小时，待温度升至80℃时，加入三聚氰胺氰尿酸盐1～3份、丙烯酸钠3～5份和三聚氰胺1～3份，继续加温搅拌3小时，待温度升至150℃，停止加温，保温搅拌4小时后，加入2,6-二叔丁基对甲酚1～3份再搅拌2小时，然后再降温冷却至100℃，加入聚乙二醇1～3份和烷基水杨酸钼1～3份，充分搅拌4小时后，经真空脱气、过滤，得到制备阻水层的材料。优选的是，所述改性卡拉胶的制备方法为：按重量份，取卡拉胶5～10份加入到50～80份0.5mol/L的碱性溶液中，在50℃下搅拌1小时，并在搅拌的同时采用电子束进行辐照，搅拌完成后继续辐照1～3小时，然后水洗至中性，烘干，得到改性卡拉胶；所述电子束的能量为15～20MeV；所述电子束辐照的辐照剂量率为500～1500kGy/h，辐照剂量为500～3000kGy。优选的是，所述护套层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将50～80份乙烯-醋酸乙烯酯-木质素共聚物、10～15份丁苯橡胶、5～8份聚丙烯腈基碳纤维、1～5份聚甲基丙烯酸甲脂和5～8份改性陶土加入双辊开炼机中混合，在140～150℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～5份防老剂、1～3份重量比为3:1的三氧化二锑和烷基水杨酸钼、1～3份补强剂、2～5份三聚氰胺氰尿酸盐、0.5～1份双十二碳醇酯、5～8份色母粒、2～5份环烷酸钙、1～3份己二酸二异癸酯、1～3份辛癸酸二亚甲基锡，在120～135℃温度下混炼5～10分钟，然后加入0.5～1.5份三烯丙基异氰尿酸酯、1～3份柠檬酸三丁酯，混合，在140～150℃温度下混炼10～20分钟，然后在室温下静储12～24小时，之后再于室温下返炼10～15分钟，然后取返炼完成的胶料在压片机上模压成型为片材；将片材用高能电子加速器辐照交联；将辐照交联后的片材在120～140℃下用双螺杆挤出机挤出制粒，得到护套层材料；所述高能电子加速器辐照的参数为：束压1.5～2MeV，束流20～100mA，剂量50～200kGy，速度为200～800m/min。优选的是，所述乙烯-醋酸乙烯酯-木质素共聚物的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40～60份、木质素磺酸钠20～30份、甲基丙烯酸甲酯3～5份、苯乙烯10～15份、丙烯酰胺3～5份、0.01～0.1份过氧化氢异丙苯、0.05～0.1份醋酸锑、甲苯50～100份、水100～150份，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至20～40MPa、温度60～75℃下的条件下反应5～8小时，然后用乙醇沉淀，干燥，得到乙烯-醋酸乙烯酯-木质素素共聚物。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的防爆电缆结构合理，阻燃性能好，防爆性能强，抗干扰性能好、机械性能好，成本低，操作安全，使用十分方便，改善了电缆的性能，使其具有低电容、低电感、的特点，提高了产品的防爆安全性能，使其使用时更加方便、可靠。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明：图1为本专利技术防爆电缆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防爆电缆，其特征在于，所述防爆电缆从内到外依次包括电缆导体芯、绝缘层、屏蔽层、相变材料层、阻水层、第一防爆层、抗压层、第二防爆层、阻燃层和护套层。

【技术特征摘要】
1.一种防爆电缆，其特征在于，所述防爆电缆从内到外依次包括电缆导体芯、绝缘层、屏蔽层、相变材料层、阻水层、第一防爆层、抗压层、第二防爆层、阻燃层和护套层。2.如权利要求1所述的防爆电缆，其特征在于，所述屏蔽层包括由内而外的铝塑复合膜屏蔽层和由聚烯烃和炭黑导电复合材料制成的非金属屏蔽层；所述抗压层为双层镀锌钢带间隙绕包而成，且位于内侧的镀锌钢带的间隙为位于外侧的镀锌钢带覆盖，此镀锌钢带的间隙率不大于镀锌钢带带宽的50％；所述相变材料层包括沿同轴射频电缆长度方向排列设置的多个环形弹性密封空腔；所述空腔由导热硅胶围合而成；所述空腔内填充有相变材料；所述相变材料层内的相变材料为为50℃-90℃固-液相变材料。3.如权利要求1所述的防爆电缆，其特征在于，所述第一防爆层为橡胶防爆层；所述第二防爆层为铜带层；所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层。4.一种如权利要求1～3任一项所述的防爆电缆的制备方法，其特征在于，包括以下过程：采用挤出工艺在电缆导体芯外包覆绝缘层，接着采用重叠绕包形成屏蔽层，然后在屏蔽层外粘附相变材料层，在相变材料层上包覆阻水层，采用挤出工艺在阻水层上包覆第一防爆层，在第一防爆层上依次包覆抗压层和第二防爆层，采用双挤出工艺第二防爆层上包覆阻燃层和护套层，形成防爆电缆。5.如权利要求4所述的防爆电缆的制备方法，其特征在于，所述第一防爆层为橡胶防爆层，所述橡胶防爆层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将100～120份丁苯橡胶加入炼胶机中混炼10～15分钟，然后加入10～15份三氧化二锑、3～5份炭黑、5～8份纳米氧化硅、3～5份改性陶土和6～10份沥青基碳纤维，混合均匀，混炼1～2小时，再加入1～3份乙酰基柠檬酸三正丁酯、8～12份异噻唑啉酮、3～5份羧甲基纤维素、3～5份邻氨基苯甲酸甲酯、5～8份二甲基硅油、1～3份三聚氰胺氰尿酸盐、3～5份三乙醇胺和3～5份聚乳酸，混炼30～60分钟，得到胶料，将胶料模压成型，得到制备橡胶防爆层的橡胶材料。6.如权利要求5所述的防爆电缆的制备方法，其特征在于，所述改性陶土的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入20～30份陶土、10～15份甲苯、10～20份N,N-二甲基甲酰胺和20～30份氨基硅烷偶联剂，将体系密封，通入CO2至20～40MPa、温度60～70℃下的条件下反应1～3小时，然后卸去CO2压力，过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的陶土；按重量份，取10～15份硅烷偶联剂改性的陶土、25～50份质量分数为10％的戊二醛溶液和20～25份改性卡拉胶，在温度50～65℃下的条件下搅拌反应1～3小时，然后加入10～20份单宁酸、5～10份二乙烯基苯，搅拌1～3小时，卸压，离心分离，洗涤，得到改性陶土。7.如权利要求4所述的防爆电缆的制备方法，其特征在于，所述阻水层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将聚醋酸乙烯酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：任云，
申请(专利权)人：绵阳市长信电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51