一种采煤机用电缆及其电缆绝缘层的制备方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提出的一种采煤机用电缆，包括地线芯导体、动力线芯导体、绝缘层、绝缘屏蔽层、控制线导体、包覆层和外护套，绝缘层的原料包括改性酚醛树脂、硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、硫化锰、硫化锌、碳化硅、玻璃纤维、尼龙、纳米二氧化硅、碳纳米管、硝酸钙、钛酸钾、石墨、羟基磷灰石、四氯化锡、硅烷偶联剂KH‑570、硫化剂DTBP、硫化剂PDM、促进剂CPB、硫磺、氧化锌、防老剂A、防老剂和绝缘改性助剂。本发明专利技术制备得到的采煤机用电缆具有优异的绝缘性、韧性、耐磨和防腐性能。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤机用电缆及其电缆绝缘层的制备方法
本专利技术涉及电缆的
，尤其涉及一种采煤机用电缆及其电缆绝缘层的制备方法。
技术介绍
采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。采煤机使用的电缆因其所处的工作环境恶劣，对于电缆的绝缘性，韧性、强度、耐磨、耐热和防腐等性能的要求很高，现有技术中的采煤机电缆的性能无法满足实际工作的需求，电缆易损耗会直接造成采煤机无法正常运转，故此继续开发一种采煤机用电缆来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种采煤机用电缆及其电缆绝缘层的制备方法，制备得到的采煤机用电缆具有优异的绝缘性、韧性、耐磨和防腐性能。本专利技术提出的一种采煤机用电缆，包括地线芯导体、动力线芯导体、绝缘层、绝缘屏蔽层、控制线导体、包覆层和外护套，所述地线芯导体的外周布置在中轴线上，所述地线芯导体的外周布置有多个动力线芯导体和控制线导体，所述动力线芯导体和控制线导体的外周均包裹有绝缘层，所述动力线芯导体包裹的绝缘层的外周包裹有绝缘屏蔽层，所述控制线导体包裹的绝缘层的外周包裹有包覆层，所述包覆层的外周包裹有外护套，所述绝缘层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂35-45份、硅橡胶5-15份、三元乙丙橡胶2-6份、顺丁橡胶3-6份、聚氯乙烯树脂1-4份、聚丙烯树脂2-5份、低密度聚乙烯1-4份、乙烯醋酸乙烯共聚物3-5份、过氧化二异丙苯2-5份、硫化锰3-6份、硫化锌4-6份、碳化硅2-5份、玻璃纤维1-4份、尼龙3-6份、纳米二氧化硅2-5份、碳纳米管2-4份、硝酸钙3-5份、钛酸钾1-5份、石墨4-6份、羟基磷灰石2-6份、四氯化锡4-8份、硅烷偶联剂KH-5703-6份、硫化剂DTBP2-5份、硫化剂PDM3-6份、促进剂CPB1-5份、硫磺2-4份、氧化锌1-3份、防老剂A3-5份、防老剂H4-6份、绝缘改性助剂5-15份。优选地，制备所述采煤机用电缆绝缘层的方法，包括如下步骤：S1、将改性酚醛树脂、硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物进行一次混炼得到一次混炼胶；其中，一次混炼的温度为80-90℃，一次混炼的时间为8-12min；S2、在S1中的一次混炼胶中加入过氧化二异丙苯、硫化锰、硫化锌、碳化硅、玻璃纤维、尼龙、纳米二氧化硅、碳纳米管、硝酸钙、钛酸钾、石墨、羟基磷灰石、四氯化锡和硅烷偶联剂KH-570进行二次混炼得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为110-120℃，二次混炼的时间为15-25min；向二次混炼胶中加入硫化剂DTBP、硫化剂PDM、促进剂CPB、硫磺、氧化锌、防老剂A、防老剂H和绝缘改性助剂，进行三次混炼得到三次混炼胶，其中，三次混炼的温度为120-130℃，三次混炼的时间为3-5min；S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化，硫化的温度为180-190℃，硫化的时间为8-16min，得到采煤机用电缆绝缘层。优选地，所述绝缘层的原料中，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将甲醛、苯酚、四甲基乙二胺和N,N-二甲基苯胺混合均匀，升温，保温，继续升温，保温，胶化处理，然后加入酒精混合均匀，搅拌，冷却至室温得到改性酚醛树脂。优选地，所述绝缘层的原料中，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将甲醛、苯酚、四甲基乙二胺和N,N-二甲基苯胺混合均匀，升温至80-90℃，保温10-20min，继续升温至120-140℃，保温30-50min，胶化处理130-150s，然后加入酒精混合均匀，于450-650r/min转速搅拌5-15min，冷却至室温得到改性酚醛树脂。优选地，所述绝缘层的原料中，改性酚醛树脂的制备工艺中，甲醛、苯酚、四甲基乙二胺、N,N-二甲基苯胺和酒精的重量比为4-8：2-4：1-3：3-5：6-12。优选地，所述绝缘层(3)的原料中，绝缘改性助剂的原料按重量份包括：3,3′-二稀丙基双酚A5-15份、双酚A双烯丙基醚4-6份、双马来酰亚胺2-5份、4,4′-二氨基二苯甲烷1-5份、环氧树脂5-15份、甲基四氢苯酐1-4份、双酚A＝缩水甘油醚3-5份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2-6份。优选地，所述绝缘层的原料中，绝缘改性助剂按如下工艺进行制备：将3,3′-二稀丙基双酚A和双酚A双烯丙基醚混合均匀，升温，保温，保温的过程不停搅拌，然后加入双马来酰亚胺混合均匀，升温，保温，抽真空，降温，加入4,4′-二氨基二苯甲烷和环氧树脂混合均匀，升温，保温，搅拌，冷却至室温，然后加入甲基四氢苯酐混合均匀，升温，保温，冷却至室温，加入双酚A＝缩水甘油醚和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀，搅拌，抽空脱气泡，冷却至室温得到绝缘改性助剂。优选地，所述绝缘层的原料中，绝缘改性助剂按如下工艺进行制备：将3,3′-二稀丙基双酚A和双酚A双烯丙基醚混合均匀，升温至100-110℃，保温20-50min，保温的过程不停搅拌，然后加入双马来酰亚胺混合均匀，升温至125-135℃，保温20-40min，抽真空5-15min，降温至70-90℃，加入4,4′-二氨基二苯甲烷和环氧树脂混合均匀，升温至130-140℃，保温25-45min，于650-850r/min转速搅拌1-3h，冷却至室温，然后加入甲基四氢苯酐混合均匀，升温至80-120℃，保温1-3h，冷却至室温，加入双酚A＝缩水甘油醚和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀，于650-850r/min转速搅拌20-40min，抽空脱气泡，冷却至室温得到绝缘改性助剂。本专利技术提出的一种采煤机用电缆，包括地线芯导体、动力线芯导体、绝缘层、绝缘屏蔽层、控制线导体、包覆层和外护套，地线芯导体的外周布置在中轴线上，地线芯导体的外周布置有多个动力线芯导体和控制线导体，动力线芯导体和控制线导体的外周均包裹有绝缘层，动力线芯导体包裹的绝缘层的外周包裹有绝缘屏蔽层，控制线导体包裹的绝缘层的外周包裹有包覆层，包覆层的外周包裹有外护套。得到的采煤机用电缆结构稳定，强度高，韧性好，能够满足采煤机使用时对采煤机电缆性能的要求。本专利技术中，在制备采煤机用电缆绝缘层中，以改性酚醛树脂、硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物为主料进行一次混炼得到一次混炼胶，接着向一次混炼胶中添加过氧化二异丙苯、硫化锰、硫化锌、碳化硅、玻璃纤维、尼龙、纳米二氧化硅、碳纳米管、硝酸钙、钛酸钾、石墨、羟基磷灰石、四氯化锡和硅烷偶联剂KH-570进行二次混炼，再向二次混炼胶中添加硫化剂DTBP、硫化剂PDM、促进剂CPB、硫磺、氧化锌、防老剂A、防老剂H和绝缘改性助剂进行三次混炼，从而得到三次混炼胶，再对三次混炼胶进行硫化，得到本专利技术所述的采煤机用电缆绝缘层，通过多次混炼后再硫化，且以改性酚醛树脂为一次混炼的主要树脂原料，其通过将甲醛、苯酚、四甲基乙二胺和N,N-二甲基苯胺混合均匀，升温，保温，继续升温，保温，胶化处理，然后加入酒精混合均匀，搅拌，冷却至室温得到改性酚醛树脂，其中N,N-二甲基苯胺能够使得酚醛树脂极性减小，交联密度增加，提高了改性酚醛树脂的绝缘性能，运用到本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤机用电缆，其特征在于，包括地线芯导体(1)、动力线芯导体(2)、绝缘层(3)、绝缘屏蔽层(4)、控制线导体(5)、包覆层(6)和外护套(7)，所述地线芯导体(1)的外周布置在中轴线上，所述地线芯导体(1)的外周布置有多个动力线芯导体(2)和控制线导体(5)，所述动力线芯导体(2)和控制线导体(5)的外周均包裹有绝缘层(3)，所述动力线芯导体(2)包裹的绝缘层(3)的外周包裹有绝缘屏蔽层(4)，所述控制线导体(5)包裹的绝缘层(3)的外周包裹有包覆层(6)，所述包覆层(6)的外周包裹有外护套(7)，所述绝缘层(3)的原料按重量份包括：改性酚醛树脂35‑45份、硅橡胶5‑15份、三元乙丙橡胶2‑6份、顺丁橡胶3‑6份、聚氯乙烯树脂1‑4份、聚丙烯树脂2‑5份、低密度聚乙烯1‑4份、乙烯醋酸乙烯共聚物3‑5份、过氧化二异丙苯2‑5份、硫化锰3‑6份、硫化锌4‑6份、碳化硅2‑5份、玻璃纤维1‑4份、尼龙3‑6份、纳米二氧化硅2‑5份、碳纳米管2‑4份、硝酸钙3‑5份、钛酸钾1‑5份、石墨4‑6份、羟基磷灰石2‑6份、四氯化锡4‑8份、硅烷偶联剂KH‑570 3‑6份、硫化剂DTBP 2‑5份、硫化剂PDM 3‑6份、促进剂CPB 1‑5份、硫磺2‑4份、氧化锌1‑3份、防老剂A 3‑5份、防老剂H 4‑6份、绝缘改性助剂5‑15份。...

【技术特征摘要】
1.一种采煤机用电缆，其特征在于，包括地线芯导体(1)、动力线芯导体(2)、绝缘层(3)、绝缘屏蔽层(4)、控制线导体(5)、包覆层(6)和外护套(7)，所述地线芯导体(1)的外周布置在中轴线上，所述地线芯导体(1)的外周布置有多个动力线芯导体(2)和控制线导体(5)，所述动力线芯导体(2)和控制线导体(5)的外周均包裹有绝缘层(3)，所述动力线芯导体(2)包裹的绝缘层(3)的外周包裹有绝缘屏蔽层(4)，所述控制线导体(5)包裹的绝缘层(3)的外周包裹有包覆层(6)，所述包覆层(6)的外周包裹有外护套(7)，所述绝缘层(3)的原料按重量份包括：改性酚醛树脂35-45份、硅橡胶5-15份、三元乙丙橡胶2-6份、顺丁橡胶3-6份、聚氯乙烯树脂1-4份、聚丙烯树脂2-5份、低密度聚乙烯1-4份、乙烯醋酸乙烯共聚物3-5份、过氧化二异丙苯2-5份、硫化锰3-6份、硫化锌4-6份、碳化硅2-5份、玻璃纤维1-4份、尼龙3-6份、纳米二氧化硅2-5份、碳纳米管2-4份、硝酸钙3-5份、钛酸钾1-5份、石墨4-6份、羟基磷灰石2-6份、四氯化锡4-8份、硅烷偶联剂KH-5703-6份、硫化剂DTBP2-5份、硫化剂PDM3-6份、促进剂CPB1-5份、硫磺2-4份、氧化锌1-3份、防老剂A3-5份、防老剂H4-6份、绝缘改性助剂5-15份。2.根据权利要求1所述的采煤机用电缆，其特征在于，制备所述采煤机用电缆绝缘层的方法，包括如下步骤：S1、将改性酚醛树脂、硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物进行一次混炼得到一次混炼胶；其中，一次混炼的温度为80-90℃，一次混炼的时间为8-12min；S2、在S1中的一次混炼胶中加入过氧化二异丙苯、硫化锰、硫化锌、碳化硅、玻璃纤维、尼龙、纳米二氧化硅、碳纳米管、硝酸钙、钛酸钾、石墨、羟基磷灰石、四氯化锡和硅烷偶联剂KH-570进行二次混炼得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为110-120℃，二次混炼的时间为15-25min；向二次混炼胶中加入硫化剂DTBP、硫化剂PDM、促进剂CPB、硫磺、氧化锌、防老剂A、防老剂H和绝缘改性助剂，进行三次混炼得到三次混炼胶，其中，三次混炼的温度为120-130℃，三次混炼的时间为3-5min；S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化，硫化的温度为180-190℃，硫化的时间为8-16min，得到采煤机用电缆绝缘层。3.根据权利要求1或2所述的采煤机用电缆，其特征在于，所述绝缘层(3)的原料中，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将甲醛、苯酚、四甲基乙二胺和N,N-二甲基苯胺混合均匀，升温，保温，继续升温，保温，胶化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正祥，杨永亮，杨正荣，宗翠梅，颜正明，
申请(专利权)人：安徽蓝德集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34