一种柔性耐火的机器人电缆制造技术

本发明专利技术涉及机器人电缆领域，具体涉及一种柔性耐火的机器人电缆，包括电缆线以及包裹在电缆线外层的保护层，其中，保护层的材料是由改性聚氯乙烯制备得到，改性聚氯乙烯的成分按照重量份数计算，包括：78

【技术实现步骤摘要】
一种柔性耐火的机器人电缆


[0001]本专利技术涉及机器人电缆领域，具体涉及一种柔性耐火的机器人电缆。

技术介绍

[0002]机器人电缆专为承受机械应力而设计。它们必须足够耐用和灵活，以承受多次弯曲循环和扭转或扭曲应力。随着人工智能时代的来临，越来越多的机器人会帮助我们更好地生活、工作。电缆作为机器人的一个重要的组成部分，直接影响机器人的使用寿命，这就要求用于制作机器人电缆的材料具有优异的性能。
[0003]现有的机器人电缆材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺等，这类高分子材料具有轻质、耐化学腐蚀、易加工成型、电绝缘性能优异、力学及抗疲劳性能优良等特点。其中，聚氯乙烯(PVC)材质的电缆是我们日常生活中最常见的一种，它具有质轻、不易燃、耐酸、绝缘性好等优点，但是其耐高温性不好，柔韧性也表现较差。而机器人电缆需要电缆材料具有足够耐用性和柔韧性，才可以承受多次弯曲循环和扭转或扭曲应力，此外还有许多使用机器人电缆的应用都有各种额外的要求，例如极端的温度范围、耐酸性和阻燃性等等。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种柔性耐火的机器人电缆。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种柔性耐火的机器人电缆，包括电缆线以及包裹在电缆线外层的保护层，其中，保护层的材料是由改性聚氯乙烯制备得到，改性聚氯乙烯的成分按照重量份数计算，包括：
[0007]78
‑
96份聚氯乙烯树脂、15
‑
20份马来酸酐接枝共聚物、17
‑
24份改性纳米填料、8
‑
16份复合改性有机硅聚合物、6
‑
10份阻燃剂、22
‑
28份增塑剂、2
‑
4份润滑剂、0.5
‑
1份抗氧剂和0.5
‑
1份光稳定剂；
[0008]其中，改性有机硅聚合物的制备过程如下：
[0009](1)利用4
‑
羟基苯甲醛、甲基丙烯酰氯在溶液内反应，得到产物苯甲醛基甲基丙烯酸酯；
[0010](2)将苯甲醛基甲基丙烯酸酯与有机硅单体反应，得到苯甲醛基丙烯酸改性有机硅；
[0011](3)将苯甲醛基丙烯酸改性有机硅与氨基活性氮化锆在溶液内反应，得到改性有机硅聚合物。
[0012]优选地，所述聚氯乙烯树脂的型号为PVC
‑
SG4，粘度为119
‑
126mL/g，K值为69
‑
70，平均聚合度为1136
‑
1250。
[0013]优选地，所述马来酸酐接枝共聚物为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物，厂家为WESTLAKE(华美)，型号为EPOLENE C
‑
26。
[0014]优选地，所述改性纳米填料是经过硅烷偶联剂改性处理后的无机纳米填料，硅烷
偶联剂的型号包括KH
‑
550、KH
‑
560、KH
‑
570中的一种，无机纳米填料包括碳纳米管、纳米蒙脱土、纳米云母粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的至少一种。
[0015]更优选地，所述改性纳米填料的制备过程为：将无机纳米填料置于含有硅烷偶联剂的水溶液内，经过超声处理4
‑
8h后，过滤和干燥后得到；其中，硅烷偶联剂的质量浓度是0.5％
‑
1％，无机纳米填料的加入量占水溶液质量的10％
‑
15％。
[0016]优选地，所述阻燃剂为磷酸锆和可膨胀石墨的混合物，其中，磷酸锆和可膨胀石墨的质量比例是2
‑
4:1。
[0017]优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的至少一种。
[0018]优选地，所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡；内润滑剂与外润滑剂的质量比是1:1.2
‑
1.5。
[0019]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，包括CHEMNOX 1076、CHEMNOX 626、CHEMNOX 168、CHEMNOX 1010中的至少一种。
[0020]优选地，所述改性有机硅聚合物的第(1)步的制备过程中，产物苯甲醛基甲基丙烯酸酯的合成过程包括：
[0021]S1.称取4
‑
羟基苯甲醛与1,4
‑
二氧六环混合，充分溶解后，配置成4
‑
羟基苯甲醛溶液，其中，4
‑
羟基苯甲醛与1,4
‑
二氧六环的质量比例是3.08:100；称取甲基丙烯酰氯与1,4
‑
二氧六环混合，充分溶解后，配置成甲基丙烯酰氯溶液，其中，甲基丙烯酰氯与1,4
‑
二氧六环的质量比例是3.75:100；
[0022]S2.将4
‑
羟基苯甲醛溶液倒入反应容器内，再加入缚酸剂，在0
‑
5℃的条件下搅拌至少半小时后，逐滴地加入甲基丙烯酰氯溶液，在半小时内加完之后，逐渐升温至20
‑
25℃，继续搅拌20
‑
30h，加入去离子水结束反应，将得到的混合反应液依次经过洗涤、萃取、干燥和柱层析后，得到产物苯甲醛基甲基丙烯酸酯；
[0023]其中，缚酸剂为三乙胺或碳酸钾，加入量是4
‑
羟基苯甲醛溶液质量的6％
‑
8％；萃取是使用乙酸乙酯进行萃取两次，取有机相；干燥是除去去离子水；柱层析采用乙酸乙酯与石油醚按照质量比1:6混合得到。
[0024]优选地，所述改性有机硅聚合物的第(2)步的制备过程中，苯甲醛基丙烯酸改性有机硅的合成过程包括：
[0025]称取苯甲醛基甲基丙烯酸酯与有机硅单体JH
‑
V171(乙烯基三甲氧基硅烷)混合在DMF中，充分搅拌后，通入氮气作为保护气，加入引发剂，升温至60
‑
70℃，搅拌反应8
‑
12h，然后出料至正戊烷内，将析出的沉淀滤出，干燥处理，即得到苯甲醛基丙烯酸改性有机硅；
[0026]其中，苯甲醛基甲基丙烯酸酯、有机硅单体和DMF的质量比是1:3
‑
5:10
‑
20；引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂的加入量是苯甲醛基甲基丙烯酸酯质量的3％
‑
5％。
[0027]优选地，所述改性有机硅聚合物的第(3)步的制备过程具体包括：
[0028]S1.氨基活性氮化锆：
[0029]将氮化硅纳米粉末混合在去离子水内，同时加入氨基硅烷偶联剂，在室温条件下超声4
‑
8h，然后分离出纳米粉末，干燥后，即形成氨基活性氮化锆；将氨基活性氮化锆混合在乙醇内，充分分散以形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，包括电缆线以及包裹在电缆线外层的保护层，其中，保护层的材料是由改性聚氯乙烯制备得到，改性聚氯乙烯的成分按照重量份数计算，包括：78
‑
96份聚氯乙烯树脂、15
‑
20份马来酸酐接枝共聚物、17
‑
24份改性纳米填料、8
‑
16份复合改性有机硅聚合物、6
‑
10份阻燃剂、22
‑
28份增塑剂、2
‑
4份润滑剂、0.5
‑
1份抗氧剂和0.5
‑
1份光稳定剂；其中，改性有机硅聚合物的制备过程如下：(1)利用4
‑
羟基苯甲醛、甲基丙烯酰氯在溶液内反应，得到产物苯甲醛基甲基丙烯酸酯；(2)将苯甲醛基甲基丙烯酸酯与有机硅单体反应，得到苯甲醛基丙烯酸改性有机硅；(3)将苯甲醛基丙烯酸改性有机硅与氨基活性氮化锆在溶液内反应，得到改性有机硅聚合物。2.根据权利要求1所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂的型号为PVC
‑
SG4，粘度为119
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126mL/g，K值为69
‑
70，平均聚合度为1136
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1250；所述马来酸酐接枝共聚物为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物。3.根据权利要求1所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述改性纳米填料是经过硅烷偶联剂改性处理后的无机纳米填料，硅烷偶联剂的型号包括KH
‑
550、KH
‑
560、KH
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570中的一种，无机纳米填料包括碳纳米管、纳米蒙脱土、纳米云母粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述改性纳米填料的制备过程为：将无机纳米填料置于含有硅烷偶联剂的水溶液内，经过超声处理4
‑
8h后，过滤和干燥后得到；其中，硅烷偶联剂的质量浓度是0.5％
‑
1％，无机纳米填料的加入量占水溶液质量的10％
‑
15％。5.根据权利要求1所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸锆和可膨胀石墨的混合物，其中，磷酸锆和可膨胀石墨的质量比例是2
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4:1。6.根据权利要求1所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的至少一种；所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡；内润滑剂与外润滑剂的质量比是1:1.2
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1.5；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，包括CHEMNOX 1076、CHEMNOX 626、CHEMNOX 168、CHEMNOX 1010中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种柔性耐火的机器人电缆，其特征在于，所述改性有机硅聚合物的第(1)步的制备过程中，产物苯甲醛基甲基丙烯酸酯的合成过程包括：S1.称取4
‑
羟基苯甲醛与1,4
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二氧六环混合，充分溶解后，配置成4
‑
羟基苯甲醛溶液，其中，4
‑
羟基苯甲醛与1,4
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二氧六环的质量比例是3.08:100；称取甲基丙烯酰氯与1,4
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二氧六环混合，充分溶解后，配置成甲基丙烯酰氯溶液，其中，甲基丙烯酰氯与1,4
‑
二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周林纲，
申请(专利权)人：卡尔德线缆东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：