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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电线电缆,更具体的说,它涉及一种高耐磨电线电缆及其制备工艺。
技术介绍
1、电线电缆是电力传输、信号传输及电机电器等领域的重要组成部分。随着信息化和工业化的发展,工业自动化和智能制造的应用越来越广泛,柔性电缆的需求也逐渐增加。柔性电缆常用于机器人系统、生产流水线及机器人手臂等柔性场合,机器人系统发出的指令能够通过柔性电缆的连接控制机器人工作。尽管柔性电缆具有良好的柔韧、耐腐蚀和抗拉等性能,但由于机器人的工作活动灵活性高,且需要进行长时间的机械性重复类劳动作业,因此,随着机器人的频繁工作使用,柔性电缆的磨损及老化效率会随之增大,需要人工定期维护或更换电缆,从而,需要进一步对柔性电缆的耐磨性能进行优化,提高柔性电缆的使用寿命。
2、一般的柔性电缆主要以丙烯酸材料、聚氨酯材料或硅橡胶材料为外层保护套,虽然这些材料具有良好的柔软度,但这些普通材料不能满足长时间的机械性重复类劳动作业的需求,目前虽然存在通过添加合成纤维用作增强体来提高电线电缆耐磨性能的现有技术,但合成纤维需要经过人工合成得到,相较于天然纤维而言,合成纤维的原料来源有限,并且原料成本较大,在一定程度上会增加电线电缆的加工成本,影响效益。
技术实现思路
1、有鉴于此,针对现有技术的不足之处,本专利技术提供一种提高柔性电缆耐磨性能的高耐磨电线电缆及其制备工艺。
2、一种高耐磨电线电缆,由以下部分组成:导线、绝缘防火层、纤维填充层、热固性高分子保护层及高耐磨保护层;
3、绝缘防火层的
4、纤维填充层的原料包括聚合物及左旋聚乳酸,其中聚合物和左旋聚乳酸的质量比为(1~2):1;
5、聚合物的原料包括1,4-丁二醇、对苯二甲酸、丁二酸及钛酸四丁酯,其中1,4-丁二醇、对苯二甲酸、丁二酸及钛酸四丁酯的质量比为(80~100):(40~60):(10~20):(1~3);
6、热固性高分子保护层的原料包括30~40质量份多聚甲醛、30~35质量份n-甲基吡咯烷酮、7~10质量份蒸馏水及8~10质量份2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷;
7、高耐磨保护层的原料包括100~150质量份聚丙烯树脂、15~25质量份改性纤维耐磨剂、10~20质量份磷系阻燃剂、5~10质量份环氧植物油、3~7质量份pp接枝马来酸酐、1~3质量份石蜡、0.3~0.5质量份抗氧剂dltp;
8、改性纤维耐磨剂的原料包括10~15质量份碱化大麻纤维、5~8质量份硅烷偶联剂kh570、1~3质量份处理后的纳米球形二氧化硅与100~120质量份体积分数为90%的乙醇溶液;
9、碱化大麻纤维为经过质量分数为5%的氢氧化钠溶液碱处理后的大麻纤维;
10、处理后的纳米球形二氧化硅为纳米球形二氧化硅与无水乙醇、硅烷偶联剂kh570及硬脂酸钠混合反应后得到的纳米球形二氧化硅,其中原料包括30~60质量份纳米球形二氧化硅、200~270质量份无水乙醇、30~50质量份硅烷偶联剂kh570及10~20质量份硬脂酸钠。
11、一种高耐磨电线电缆的制备工艺,具体包括以下步骤:
12、s1:可降解复合纤维填充材料制备,
13、将1,4-丁二醇、对苯二甲酸、丁二酸及钛酸四丁酯加热进行酯化脱水,反应结束后,进行真空缩聚反应,得到聚合物,将聚合物及左旋聚乳酸分别放置于烘干箱中加热干燥后,将干燥后的聚合物和干燥后的左旋聚乳酸分别熔融呈熔体,将得到的两种熔体进行复合纺丝、牵伸及热定型,得到可降解复合纤维填充材料;
14、s2:可降解热固性树脂保护材料制备,
15、将多聚甲醛、n-甲基吡咯烷酮及蒸馏水混合并水浴加热搅拌,得到甲醛溶液,将甲醛溶液与2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷搅拌混匀并倾倒在固定有聚四氟乙烯边框的玻璃板上,经过加热固化及室温放置冷却后,得到可降解热固性树脂保护材料;
16、s3:改性纤维耐磨剂制备,
17、将大麻纤维放入质量分数为5%的氢氧化钠溶液中进行碱处理,随后,将碱处理后的大麻纤维进行洗涤、烘干,得到碱化大麻纤维,将混合有硅烷偶联剂kh570及硬脂酸钠的无水乙醇缓慢滴入混合有纳米球形二氧化硅的无水乙醇中,持续搅拌反应后,经过真空抽滤、洗涤,得到处理后的纳米球形二氧化硅,随后,将碱化大麻纤维、硅烷偶联剂kh570、体积分数为90%的乙醇及处理后的纳米球形二氧化硅混合,超声波分散,过滤取滤渣,经过乙醇溶液淋洗、烘干,得到改性纤维耐磨剂;
18、s4:高耐磨保护层材料制备,
19、依次将聚丙烯树脂、改性纤维耐磨剂、磷系阻燃剂、环氧植物油、pp接枝马来酸酐、石蜡、抗氧剂dltp高速搅拌,得到预混料,将预混料混炼挤出,经过切粒、干燥后,得到高耐磨保护层材料;
20、s5:电缆加工成型,
21、将铜线绞合成导线后,在导线表面依次绕包一层聚酰亚胺带及聚四氟乙烯带,绕包后,高温烧结,在导线表面形成绝缘防火层,得到缆芯,将可降解复合纤维填充材料填充在缆芯表面,得到纤维填充层,将4根填充后的缆芯构成一根导体,将可降解热固性树脂保护材料挤出至导体表面,得到热固性高分子保护层,随后,将高耐磨保护层材料挤出至导体的热固性高分子保护层表面,得到高耐磨保护层,完成柔性电缆的加工制备。
22、进一步的,步骤s1可降解复合纤维填充材料制备,具体包括以下步骤:
23、s1.1:将1,4-丁二醇、对苯二甲酸、丁二酸及钛酸四丁酯,按照质量比(80~100):(40~60):(10~20):(1~3),依次投入反应釜中,逐步加热至150~250℃进行酯化脱水,反应2~4h后,逐步升温至260~280℃进行真空缩聚反应,聚合4~6h后,得到聚合物;
24、s1.2:将聚合物放置于烘干箱中,在95~100℃温度条件下进行干燥,将左旋聚乳酸放置于烘干箱中,在80~90℃温度条件下进行干燥;
25、s1.3:将干燥后的聚合物和干燥后的左旋聚乳酸分别用单螺杆挤出机熔融挤出,然后经计量泵,按照(1~2):1的熔体质量比例,将熔融后的聚合物和熔融后的左旋聚乳酸定量输送到复合纺丝组件,两种熔体在复合纺丝组件的喷丝板汇合,随后经过同一个喷丝孔进行喷出,分别以500~800m/min和1000~1500m/min的卷绕速度加工制备得到可降解复合纤维;
26、s1.4:将可降解复合纤维通过多辊牵伸机进行牵伸,牵伸倍数为1.3~1.7,最后在65~85℃的温度下进行热定型,得到可降解复合纤维填充材料。
27、进一步的,步骤s2可降解热固性树脂保护材料制备,具体包括以下步骤:
28、s2.1:称取30~40质量份多聚甲醛、30~35质量份n-甲基吡咯烷酮、7~10质量份蒸馏水并依次加入反应瓶中,将反应瓶放入75~80℃的水浴锅中,磁力搅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高耐磨电线电缆,其特征在于,由以下部分组成:导线、绝缘防火层、纤维填充层、热固性高分子保护层及高耐磨保护层;
2.一种根据权利要求1所述的高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S1可降解复合纤维填充材料制备,具体包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S2可降解热固性树脂保护材料制备,具体包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S3改性纤维耐磨剂制备,具体包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S4高耐磨保护层材料制备,具体包括以下步骤:
7.根据权利要求3所述的一种高耐磨电线电缆及其制备工艺,其特征在于,步骤S1.2中烘干处理后的聚合物及左旋聚乳酸含水率小于30ppm。
8.根据权利要求5所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S3.2中纳米球形二氧化
9.根据权利要求6所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤S4.1中的磷系阻燃剂为磷酸酯、三聚磷酸盐、次磷酸酯、次磷酸盐或氮磷系化合物中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种高耐磨电线电缆,其特征在于,由以下部分组成:导线、绝缘防火层、纤维填充层、热固性高分子保护层及高耐磨保护层;
2.一种根据权利要求1所述的高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤s1可降解复合纤维填充材料制备,具体包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤s2可降解热固性树脂保护材料制备,具体包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种高耐磨电线电缆的制备工艺,其特征在于,步骤s3改性纤维耐磨剂制备,具体包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:周彦标,秦超,雷涛涛,蔡倩,郑刚,李戎,
申请(专利权)人:江西金杯赣昌电缆有限公司,
类型:发明
国别省市:
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