用于提供电力和/或信号传输的输送电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种特别适用于与可移动的运输设备进行电力和／或信号传输的输送电缆。本发明专利技术的显著性在于该输送电缆包括至少一个通过以下组合物的自动网状化制成的套管，该组合物含有热塑性聚氨酯和具有至少两个异氰酸酯官能团的成网剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输送电缆(handling cable)，即一种电力和/或信号传输的电缆，该电缆尤其适用于连接到运输设备上。本专利技术可有利地应用在用于卷取器的电缆领域中，顾名思义，该电缆在其分别连接的设备的移动过程中可以被卷绕和展开。有一类供电和/或传输的电缆，其特别适用于在苛刻的使用条件下操作到处移动的可移动设备，例如在海港区域中操作的起重机或移动的架桥。该类电缆涉及一种输送电缆，也可叫做柔性电缆，其显示出恰到好处的挠性，于是在使用时赋予了一定的输送能力(displacement capacity)，并且在某种意义上该电缆通常是多导体的，无论所述的信号起初是电信号还是光信号，该电缆都能够确保实现电力和/或信号的传输功能。具体地，输送电缆典型地是由数根绝缘导体(insulated conductor)构成的，这些导体被结合在同一保护性套管内。当然，构成所述套管的材料必须具有与电缆的最终使用条件相适应的热机械性能。这就是为什么首先套管材料应该是足够柔韧的，这样才能保持电缆的柔韧性，该柔韧性对于能够有效地伴随电缆所连接的可移动设备的任何移动而言是必不可少的。更具体地，当在与一个或多个卷取器组合使用时，确保输送电缆可卷起和展开是尤其重要的。倘若在其连接的可移动设备的整个使用过程中，伴随着所有内在的摩擦约束，输送电缆将不得不经历频繁的移位，因此套管材料提供优良的耐磨擦、耐磨损性能同样是必需的。从电缆将绕着导向轮和其他的折返轮(return pulley)不断地卷起和展开那时起，就是这样。套管材料最终应该具有非常优良的机械性能，以能够承载强的拉力，该拉力是输送电缆在其所连接的可移动设备的移动过程中必将经受的。应该注意到，这一性能对于卷线器用电缆证明是特别相关的。尽管如此，输送电缆的套管目前基本上是由网状化的合成橡胶制成的。在通常的使用条件下，这种热固化材料实际上提供了优异的热变形性能以及非常好的柔韧性。但尽管如此仍存在着这样的事实，即在输送电缆的应用场合中，网状化的合成橡胶在拉伸下在耐磨擦性和机械性能方面具有特定的缺点。这种材料也证明其制备是极其昂贵的。各种公知的橡胶硫化技术实际上都需要很重的设备，这在成本上是不利的，同时在工业化适应性方面也处于劣势。为了克服这些难题，已提出使用聚氨脂作为套管材料。这种热塑性材料公知地具有异常的耐摩擦性，并且从抗拉伸和柔韧性的方面来看，它也提供了优异的机械性能。这种材料仍然具有热屈服的缺点，即在温度超过一定临界值并将机械作用(mechanical constraint)施加于其上的时候，它就会产生逐渐的和不可回复的变形。事实上在实际应用中，如果在室温下没有特殊的问题，那么当温度超过80℃，情况则不同并伴随着蠕变现象的出现。现在，使用供电电缆而超过100℃是相当普遍的。尽管如此，这种蠕变的后果将会引起套管材料的机械性能极度劣化，同样降低一体性并因此降低了输送电缆的保存期。而且，本专利技术的目的所要解决的技术问题是提供一种特别适用于与可移动的运输设备进行电力和/或信号传输的输送电缆，通过提供在机械作用下实质上改善耐温性，同时不太笨重而易于制造，该输送电缆可避免现有技术中的问题。根据本专利技术，所述技术问题的解决方案是一种输送电缆，该电缆含有至少一个通过以下组合物的自动网状化制成的套管，该组合物含有热塑性聚氨酯和具有至少两个异氰酸酯官能团的成网剂(reticulation agent)。首先应该注意到，在此套管的概念应扩展到最广的含义，也就是说，它是能够分别表示导体元件的第一覆层，绝缘电缆的表层，或者组合几根绝缘电缆的包套(envelop)。详细来说，术语“自动网状化”通常是指套管材料的网状化可以在室温和任选的空气湿度下进行而无需后续工艺。尽管如此，正如所限定的那样，本专利技术所具有的优点在于能够获得一种套管材料，该材料将优异的耐摩擦性、柔韧性、抵抗热塑性拉伸的机械性能，以及在受热和机械作用下，网状化材料的极好的尺寸稳定性都结合于一身。具体地，自动网状化无需采用现有技术中昂贵的硫化工艺，这对形成本专利技术目的的输送电缆具有低的零售价格有有利贡献。根据本专利技术的具体特征之一，成网剂选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)及其衍生物、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及其衍生物、甲苯二异氰酸酯(TDI)及其衍生物、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)及其衍生物、或这些化合物的任意混合物。在一种特别有利的方式中，所述套管材料的组成包括每100重量份的热塑性聚氨酯2至20重量份的成网剂；且优选4至10重量份的成网剂。本专利技术的其它特征和优点可以从以下对比实施例的描述中得以显示，所给出的实施例仅是用以解释说明而非限制本专利技术的范围。对比实施例对比实施例涉及六种基于热塑性聚氨酯的材料，它们非常适用于制备输送电缆的套管。为了比较其各自的性能，因此制备了六种不同组成的样品。在该对比实施例中，热塑性聚氨酯对六种材料来说是共同的。在这种情况下，它是一种由Noveon公司经销的商标为Estane 58888Nat021的聚合物。样品之间只有成网剂的性质和数量不同，表1详细给出了这些差别。在这方面，应该注意到，以下不同表格栏中记载的数量，典型地是以相对于100重量份的热塑性聚氨酯而言的重量份表示的。表1 首先注意到，样品1构成了一种极端情况，因为它仅仅由热塑性聚氨酯组成。换句话说，其在成网剂中的耐受性为0。由此，它应该被认为是一种参考。然后可以观察到，样品2至4与它们的对应物是不同的，事实上所提供的成网剂都是二苯基甲烷二异氰酸酯，目前采用缩写MDI表示。样品5和6的显著特征是进入它们组成中的成网剂是异佛尔酮二异氰酸酯的三聚物，通常用缩写t-IPDI表示。样品的制备因为样品1仅仅含有热塑性聚氨酯，并不进行网状化，因此该材料只简单地被挤出并制成所需的形状。因为样品2至6对应于网状化材料，所以它们都采用以下相同的操作方法进行制备，概括来说，该方法包括接枝、随后挤出。因此该方法一开始即进行第一步的接枝过程。首先，将标准的热塑性聚氨酯和异氰酸酯类成网剂通过料斗加入到双螺杆挤出机中。然后，所有材料在接近200℃的温度下进行混合。将所得到的接枝的热塑性聚氨酯颗粒进行干燥，随后贮存在密闭容器中达6个月以上。该方法随后进行第二步的挤出过程。为此，和标准的热塑性聚氨酯相类似，将先前经接枝的热塑性聚氨酯在常规的单螺杆挤出机中进行加工。通常，在环境温度和湿度下进行自动网状化过程4到7天。网状化动力学鉴于材料的网状化程度越高，其不溶物比率(rate of insoluble)越高并接近100％，因此，不溶物比率随时间的改变量就是网状化反应速度的一个很好的指标。因此决定比较不同热塑性聚氨酯的网状化，在此情况下比较样品2、4、5的网状化。对于每个样品而言，进行一系列的测量，目的在于在一定间隔下测量整个网状化过程中材料的不溶物比率。对每次测量而言，操作方法都是一样的。具体来说，将1g所研究的材料(M1)放入含有100g四氢呋喃(THF)的Erlenmeye烧瓶中，然后将整体在磁力搅拌器下回流(67℃)24h以上。随后，将Erlenmeye烧瓶中的内容物在金属筛上进行热过滤，金属筛的网格尺寸为120μm×120μm。接着，将所得固态残留物在干燥炉中于80℃下干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别适用于与可移动的运输设备进行电力和／或信号传输的输送电缆，其特征在于，所述电缆包括至少一个通过以下组合物的自动网状化构成的套管，所述组合物含有热塑性聚氨酯和具有至少两个异氰酸酯官能团的成网剂。

【技术特征摘要】
FR 2005-5-12 05512431.一种特别适用于与可移动的运输设备进行电力和/或信号传输的输送电缆，其特征在于，所述电缆包括至少一个通过以下组合物的自动网状化构成的套管，所述组合物含有热塑性聚氨酯和具有至少两个异氰酸酯官能团的成网剂。2.如权利要求1所述的输送电缆，其特征在于，所述成网剂选自二...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱塔尔巴里奥兹，奥利维尔平托，让米歇尔马蒂，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[]