一种加热电缆制造技术

本发明专利技术涉及电缆技术领域，具体涉及一种加热电缆，包括导体及设置在导体外的云母带绕包层，所述的云母带绕包层外设有导热绝缘层，导热绝缘层的外侧设有护套；所述的导热绝缘层由以下重量份的物质组成：环氧树脂10～45份、有机溶剂30～100份、硅烷改性石墨烯5～15份、100～300μm大粒径无机导热填料10～30份、0.1～5μm小粒径无机导热填料60～100份、玻璃纤维1～5份；通过云母带绕包层的设置，不仅提高了导体的绝缘性能，同时提高了导体外表面的粗糙度，提高了导热绝缘层的附着能力，另一方面，云母带绕包层与导热绝缘层都具有优异的导热效果，使得导体通电后产生的热量快速、高效的传递到外侧的受热体上。

A kind of heating cable

The invention relates to the field of cable technology, in particular to a heating cable, including a conductor and a mica belt wrapped outside the conductor. The mica belt has a heat conduction insulating layer outside the cladding, and a sheath on the outside of the heat conduction insulating layer; the heat conduction insulating layer consists of the following heavy substances: epoxy resin 10~45 30~100 phr organic solvents, 5~15 phr silane modified graphene, 100~300 micron m large particle size inorganic thermal conductive filler, 0.1 ~ 5 micron inorganic thermal conductive filler, 60~100 glass fiber and 1~5 glass fiber, not only improve the edge performance of the conductor, but also improve the outer surface of the conductor through the setting of the mica tape wrapping layer. On the other hand, the mica belt and the thermal insulation layer have excellent thermal conductivity, and the heat generated by the conductor is quickly and efficiently transferred to the outside heat body.

【技术实现步骤摘要】
一种加热电缆
本专利技术涉及电缆
，具体涉及一种加热电缆。
技术介绍
顾名思义，加热电缆是用于实现加热或保温的电缆线。一般来说，加热电缆采用单根或多根合金电热丝作为发热源，具有耐高温、导热性好的材料作为导热绝缘体，不锈钢或铜管作为护套。传统的加热电缆，里层的合金电热丝通电后将电能转化为热能并通过热传导的方式传递给导热绝缘体，最终传递给受热体。其不足之处是发热效率比较低，仅为65％左右。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种加热电缆，提高加热电缆的热扩散性能。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种加热电缆，包括导体及设置在导体外的云母带绕包层，所述的云母带绕包层外设有导热绝缘层，导热绝缘层的外侧设有护套；；所述的导热绝缘层由以下重量份的物质组成：环氧树脂10～45份、有机溶剂30～100份、硅烷改性石墨烯5～15份、100～300μm大粒径无机导热填料10～30份、0.1～5μm小粒径无机导热填料60～100份、玻璃纤维1～5份。本专利技术中，通过绕设在导体外的云母带绕包层及设置在云母带绕包层外的导热绝缘层将导体产生的热量迅速、高效的传出来，避免导体的热量的堆积，为了避免相邻导体之间的热量堆积，确保电能的高效转换，本专利技术采用单根导体包裹云母带绕包层的方案，所述的导体可以选用所属领域技术人员所熟知的，如铜芯线、铝芯线，进一步的，本专利技术对所述的导体的直径不做特殊要求，根据具体的受热体的受热需求进行设计。所述云母带绕包层的主要成分为云母，其具有优异的耐高温性能和耐燃烧性能，其包覆在导体外层，确保良好的绝缘性能，同时将导体转化出的热能及时的传递出来，本专利技术中所述的云母带为合成云母带、白云母带、金云母带中的一种，优选为合成云母带。该合成云母带是以氟离子代替羟基，在常压条件下合成出的尺寸大、晶型完整的人工云母，在高温下具有更好的绝缘性能。以合成云母抄制成的云母纸为主要材料，再用粘合剂将玻璃布粘贴在一面或两面，经烘干，收卷分切得到不同规格的云母带。为确保绝缘性能，所述云母带绕包层的厚度与所述导体的直径有直接的关系，云母带绕包层的厚度不足时，其绝缘性能无法满足，而过厚则导致热量无法持续有效的传递出去，影响热效率。本专利技术中，所述云母带绕包层的厚度为导体直径的0.01～0.05倍。根据本专利技术，为了实现热量进一步的向外扩散，所述的云母带绕包层外设有导热绝缘层，所述的导热绝缘层在保证绝缘性能的同时，进一步的提供更优异的导热性，通过硅烷改性的石墨烯能实现在环氧树脂中良好的分散效果，且大、小粒径的无机导热填料使得导热绝缘层中的导热粒子更为紧密，提供更好的导热效果。所述的玻璃纤维也是一种具有良好导热性能的材料，更重要的是，所述的玻璃纤维具有一定的长度，相互交织在导热绝缘层中，使其具有一定的编织效果，使得导热绝缘层具有一定的韧性及强度，本专利技术所述玻璃纤维的长度为0.1～0.5mm。根据本专利技术，所述硅烷改性的石墨烯由以下方法制备得到：以石墨烯的重量份为100计，将100份石墨烯粉末分散到500～1000份的溶剂中，搅拌并超声分散，然后滴加5～10份的硅烷，继续搅拌30～60min即可得到硅烷改性的石墨烯。所述的溶剂可以为四氢呋喃、甲基四氢呋喃、丁酮或环己烷。所述的硅烷为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、六甲基环三硅氮烷、八甲基环四硅氧烷、二甲基二甲氧基硅烷或三甲基甲氧基硅烷中的一种。为了确保良好的导热效果，导热绝缘层的厚度不能太厚，而过薄时，也会导致强度不足而使内层的导体有暴露的风险，本专利技术中所述导热绝缘层的厚度为0.1～0.5mm。进一步的，所述的环氧树脂为导热绝缘层的基体树脂材料，环氧树脂材料对金属和非金属材料的表面都有优异的粘接强度，介电性能良好，变性收缩率小，制品的尺寸稳定性也好，硬度高，柔韧性较好，对碱和大部分的溶剂稳定，本专利技术所述的环氧树脂为水性环氧树脂或环氧树脂乳液中的一种。进一步的，所述的大、小粒径无机导热填料的作用在于将内层的热量快速、高效的传递到外侧，本专利技术所述的大、小粒径无机导热填料为二氧化硅、二氧化钛、硅酸锆、三氧化二铝、碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化铝、氮化硼中的一种或一种以上的混合物。所述的护套是保护加热电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分，其作用在于提高加热电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水，该护套可以为所属领域技术人员所熟知的，具体的，可以为RVV、BVV、RVVB、BVVB护套中的一种。根据本专利技术，所述的有机溶剂作为溶解、分散载体的作用，本专利技术对其没有特殊的要求，可以为所述领域技术人员所知，优选的，所述有机溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、二氯甲烷、磷酸三乙酯、三氯甲烷、甲苯、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、甲酸、氯仿、四氢呋喃和二甲基亚砜中的至少一种。本专利技术所述的加热电缆可以用于地下供暖、汽车座位供暖以及其它任何需要供暖的应用。上述加热电缆的制备方法包括以下步骤：(1)在铜芯导体或铝芯导体表面绕制云母带绕包层；云母带绕包层的厚度为导体直径的0.01～0.05倍；(2)配制导热绝缘层，具体的：(2.1)以石墨烯的重量份为100计，将100份石墨烯粉末分散到500～1000份的溶剂中，搅拌并超声分散，然后滴加5～10份的硅烷，继续搅拌30～60min即可得到硅烷改性的石墨烯；(2.2)将大、小粒径无机导热填料分散到有机溶剂中，加入硅烷偶联剂，搅拌混合均匀，然后再加入玻璃纤维，继续搅拌至混匀，得混合物1；(2.3)将环氧树脂分散到有机溶剂中，然后依次加入(2.1)中的硅烷改性石墨烯、(2.2)中的混合物1，搅拌混合得到用于形成导热绝缘层的浆料；(3)将步骤(1)中绕制了云母带的导体浸没到步骤(2)中得到浆料中，提出烘干，形成导热绝缘层，；(4)通过挤塑设备将护套挤包在步骤(3)的导热绝缘层外，得到成品加热电缆。上述步骤(2.2)中，大、小粒径无机导热填料与硅烷偶联剂混合后，提高了其与环氧树脂的相容性，使其更均匀的分散在环氧树脂中。本专利技术对所述的硅烷偶联剂没有特殊要求，具体的，所述硅烷偶联剂为正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、正癸基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟癸基三氯硅烷、全氟十二烷基三甲氧基硅烷、全氟十二烷基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷或三氟丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术提供的加热电缆，通过云母带绕包层的设置，不仅提高了导体的绝缘性能，同时提高了导体外表面的粗糙度，提高了导热绝缘层的附着能力，另一方面，云母带绕包层与导热绝缘层都具有优异的导热效果，使得导体通电后产生的热量快速、高效的传递到外侧的受热体上。附图说明图1为本专利技术中加热电缆的示意图；图中标号说明：10-导体，20-云母带绕包层，30-导热绝缘层，40-护套。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐明本专利技术。实施例1如图1所示，一种加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热电缆，其特征在于：包括导体及设置在导体外的云母带绕包层，所述的云母带绕包层外设有导热绝缘层，导热绝缘层的外侧设有护套；所述的导热绝缘层由以下重量份的物质组成：环氧树脂10～45份、有机溶剂30～100份、硅烷改性石墨烯5～15份、100～300μm大粒径无机导热填料10～30份、0.1～5μm小粒径无机导热填料60～100份、玻璃纤维1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种加热电缆，其特征在于：包括导体及设置在导体外的云母带绕包层，所述的云母带绕包层外设有导热绝缘层，导热绝缘层的外侧设有护套；所述的导热绝缘层由以下重量份的物质组成：环氧树脂10～45份、有机溶剂30～100份、硅烷改性石墨烯5～15份、100～300μm大粒径无机导热填料10～30份、0.1～5μm小粒径无机导热填料60～100份、玻璃纤维1～5份。2.根据权利要求1所述的加热电缆，其中，所述云母带绕包层的厚度为导体直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹结宾，
申请(专利权)人：曹结宾，
类型：发明
国别省市：江苏,32