管道机器人电缆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种管道机器人电缆，属于电缆制备技术领域。管道机器人电缆，包括单根电缆、包带和第一护套，所述的单根电缆的数量为4，分别由1根电机电源电缆、2根限位开关电缆和1根霍尔元件电缆组成，每单根电缆均由若干根导体线绞合而成的导体束和包覆于导体束外周的绝缘层、屏蔽层以及第二护套组成；本发明专利技术在硅烷交联体系中加入产水剂，制备出无需水煮在室温下即可进行交联的硅烷交联聚乙烯材料，省去高温水煮过程，有利于减少能耗；本发明专利技术中改性BN相比于未改性的BN，改性BN和基体之间具有更好的界面结合力，所以复合材料呈现出更高的拉伸强度，更适用于管道机器人电缆。更适用于管道机器人电缆。

【技术实现步骤摘要】
管道机器人电缆及其制备方法


[0001]本专利技术属于电缆制备
，具体地，涉及一种管道机器人电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]电线电缆工业是机械电子工业的一个极其重要的组成部分。电线电缆是传送电能、传输信息和制造各种电器、仪表不可缺少的基本元件，是电气化、信息化的基础产品。
[0003]工业机器人是集机械、控制、人工智能等多学科于一体的复杂智能机器。截至目前，工业机器人已广泛应用到各个领域，取得了重大的经济和社会效益。工业机器人用电缆主要是指拖链布线电缆和机器人本体内软电缆。由于工业机器人的使用环境、运动方式及工作强度等因素，使得电缆的技术要求除基本的结构要求、机械性能以及电性能外，对耐久性的要求相对较高。
[0004]聚乙烯(PE)是目前使用量最大的通用塑料，具有良好的力学性能、介电性能、化学稳定性能，但是其耐环境应力开裂性能、阻燃性能、热稳定性较差，导致PE在许多领域中应用受限。因此，线缆行业往往采取交联工艺使PE分子形成空间三维网状立体结构，不仅使PE的电气绝缘性能得到提高，其耐热性、耐蠕变性、耐蚀性、耐磨性、耐环境应力开裂以及拉伸和抗冲击性能也显著提升。
[0005]目前，线缆工业中最常见的交联PE电缆材料生产工艺为过氧化物交联、辐射交联和硅烷交联三种。过氧化物交联的优点是生产设备简单且成本低，但是挤出过程中易发生预交联反应，工艺控制过分依赖于技术和环境控制。辐射交联生产效率高，但是设备昂贵，所需场地较大，且需要辐射防护的配套设施，成本较高。硅烷交联指在受热条件下，引发剂分解出自由基并夺取PE链上的H原子，产生大分子自由基与硅烷偶联剂反应，将硅烷接枝在PE链上再通过水解、脱水缩合等作用将PE链交联并形成交联结构。但是材料的绝缘性能、拉伸性能仍有可提升空间。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及一种管道机器人电缆，属于电缆制备
管道机器人电缆，包括单根电缆、包带和第一护套，所述的单根电缆的数量为4，分别由1根电机电源电缆、2根限位开关电缆和1根霍尔元件电缆组成，每单根电缆均由若干根导体线绞合而成的导体束和包覆于导体束外周的绝缘层、屏蔽层以及第二护套组成；本专利技术在硅烷交联体系中加入产水剂，制备出无需水煮在室温下即可进行交联的硅烷交联聚乙烯材料，省去高温水煮过程，有利于减少能耗；本专利技术中改性BN相比于未改性的BN，改性BN和基体之间具有更好的界面结合力，所以复合材料呈现出更高的拉伸强度，更适用于管道机器人电缆。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种管道机器人电缆，包括单根电缆、包带和第一护套，所述的单根电缆的数量为4，分别由1根电机电源电缆、2根限位开关电缆和1根霍尔元件电缆组成，每单根电缆均由若干根导体线绞合而成的导体束和包覆于导体束外周的绝缘层、屏蔽层以及第二护套组成，
所述的绝缘层包覆于导体束外周,所述屏蔽层位于绝缘层外周，所述护套包覆于屏蔽层的外周，所述包带包覆于4根单根电缆外周，所述护套设置于包带的外周。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述导体线的材料为T1无氧铜。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述绝缘层材料由以下操作制得：
[0011](1)配制乙醇溶液待用，所述乙醇溶液由乙醇和水制得，取定量乙醇溶液加入硅烷偶联剂，搅拌30
‑
45min，制得预水解液；
[0012](2)再取定量乙醇溶液，加入氢氧化镁，一边搅拌一边加热至75
‑
85℃，制得混合物A；
[0013](3)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物A中，使得所述硅烷偶联剂为氢氧化镁的1.8
‑
2.2wt％，高速搅拌反应90
‑
120min，过滤、洗涤、干燥制得硅烷偶联剂改性氢氧化镁；
[0014](4)由摩尔比为1：0.8
‑
1.2的KOH和NaOH配制5mol/L的碱化液，在碱化液中加入BN制得混合物B；
[0015](5)将混合物B在120
‑
135℃加热10
‑
12h，冷却至室温，过滤、洗涤、干燥制得碱化BN；
[0016](6)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物B中，使得硅烷偶联剂为碱化BN的1.8
‑
2.2wt％，然后加热至75
‑
85℃，继续搅拌反应90
‑
120min，过滤、洗涤、干燥制得改性BN；
[0017](7)将线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性BN和马来酸酐接枝的乙烯
‑
辛烯共聚物于100℃干燥处理4
‑
6h，然后将干燥处理后的线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷和过氧化二异丙苯混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200
‑
1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒制得母料；
[0018]取干燥过的线性低密度聚乙烯、改性BN、马来酸酐接枝的乙烯
‑
辛烯共聚物、二丁基二月桂酸锡混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200
‑
1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混后挤出造粒制得催化料；双螺杆挤出机模头温度为190℃，转速为80
‑
100r/min；
[0019](8)取干燥处理后的母料与催化料混合均匀，烘干后的母料与催化料质量比为95:3
‑
5，并加入乙酸锌熔融共混，经单螺杆挤出机中挤出制得绝缘层材料，所述单螺杆挤出机模头温度为190℃，转速为30
‑
40r/min。
[0020]作为本专利技术的一种优选方案，控制(1)中乙醇、水、硅烷偶联剂的质量比为8
‑
9：1：1.8
‑
2.5。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，控制(2)中氢氧化镁的质量浓度为20
‑
28％。
[0022]作为本专利技术的一种优选方案，控制(4)中BN质量浓度为8
‑
12％。
[0023]作为本专利技术的一种优选方案，(7)中所述绝缘混合料中原料重量份为：母料和催化料总线性低密度聚乙烯100
‑
110重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5
‑
3重量份、过氧化二异丙苯0.01
‑
0.1重量份和二丁基二月桂酸锡0.05
‑
0.125重量份。
[0024]作为本专利技术的一种优选方案，(7)中所述改性BN、改性氢氧化镁和马来酸酐接枝的乙烯
‑
辛烯共聚物填充量分别为绝缘层材料的2.5
‑
3wt％、57
‑
57.5wt％和9
‑
10wt％。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，所述绝缘层外包覆有屏蔽层，所述屏蔽层为包覆在绝缘层外的石墨烯片材。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人电缆，其特征在于：所述电缆包括单根电缆、包带和第一护套，所述的单根电缆的数量为4，分别由1根电机电源电缆、2根限位开关电缆和1根霍尔元件电缆组成，每单根电缆均由若干根导体线绞合而成的导体束和包覆于导体束外周的绝缘层、屏蔽层以及第二护套组成，所述的绝缘层包覆于导体束外周,所述屏蔽层位于绝缘层外周，所述护套包覆于屏蔽层的外周，所述包带包覆于4根单根电缆外周，所述护套设置于包带的外周。2.根据权利要求1所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：所述导体线的材料为T1无氧铜。3.根据权利要求1所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：所述绝缘层材料由以下操作制得：(1)配制乙醇溶液待用，所述乙醇溶液由乙醇和水制得，取定量乙醇溶液加入硅烷偶联剂，搅拌30
‑
45min，制得预水解液；(2)再取定量乙醇溶液，加入氢氧化镁，一边搅拌一边加热至75
‑
85℃，制得混合物A；(3)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物A中，使得所述硅烷偶联剂为氢氧化镁的1.8
‑
2.2wt％，高速搅拌反应90
‑
120min，过滤、洗涤、干燥制得硅烷偶联剂改性氢氧化镁；(4)由摩尔比为1：0.8
‑
1.2的KOH和NaOH配制5mol/L的碱化液，在碱化液中加入BN制得混合物B；(5)将混合物B在120
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135℃加热10
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12h，冷却至室温，过滤、洗涤、干燥制得碱化BN；(6)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物B中，使得硅烷偶联剂为碱化BN的1.8
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2.2wt％，然后加热至75
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85℃，继续搅拌反应90
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120min，过滤、洗涤、干燥制得改性BN；(7)将线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性BN和马来酸酐接枝的乙烯
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辛烯共聚物于100℃干燥处理4
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6h，然后将干燥处理后的线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷和过氧化二异丙苯混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200
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1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒制得母料；取干燥过的线性低密度聚乙烯、改性BN、马来酸酐接枝的乙烯
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辛烯共聚物、二丁基二月桂酸锡混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200
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1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混后挤出造粒制得催化料；双螺杆挤出机模头温度为190℃，转速为80
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗军民，
申请(专利权)人：和昌电业肇庆有限公司，
类型：发明
国别省市：