System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种矿物质电缆及其制备方法技术_技高网

一种矿物质电缆及其制备方法技术

技术编号:41154267 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-30 18:19
本发明专利技术公开了一种矿物质电缆,从内到外依次为将多条单丝导体绞合再绕包云母绝缘带得到线芯,将多个线芯绞合得到缆芯,缆芯外部为陶瓷化复合带隔离层,线芯之间以及线芯与陶瓷化复合带隔离层之间由玻纤绳填充,陶瓷化复合带隔离层外部为挤包矿物绝缘层,挤包矿物绝缘层外部为铜带连锁铠装层,铜带连锁铠装层外部为外护套层;通过对挤包矿物绝缘层材料陶瓷化聚烯烃中阻燃剂进行改性,引入苯硼酸基团和氮磷元素,使其能与硼酸锌发挥复合阻燃瓷化作用,以起到更好的阻燃瓷化效果,通过对外护套材料聚烯烃中稳定剂进行改性,得到具有良好稳定性和阻燃紫外吸收效果的稳定剂,使得外护套具有良好的阻燃耐候性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及领域矿物质电缆领域,具体涉及一种矿物质电缆及其制备方法


技术介绍

1、在我国市场中,矿物绝缘电缆种类及数量繁多,目前可主要分为刚性矿物质电缆和柔性矿物质电缆,其中由于刚性矿物质电缆存在制造工艺复杂和铺设难度大的问题,市场开始逐渐使用柔性矿物质电缆,目前市场上常见的柔性矿物质电缆其主要为云母带矿物绝缘波纹铜护套电缆,其与刚性矿物质电缆主要区别是采用了绞合铜导线作为导体,并采用云母带作为绝缘材料,外部铜套为波纹铜管类型,并在云母带与波纹铜管之间使用矿物绝缘材料填充,波纹铜管外部采用无卤低烟塑材进行保护;

2、目前常见的矿物绝缘材料如陶瓷化聚烯烃,其可在高温下快速陶瓷化,形成一种陶瓷体,其具有良好的自支撑能力,可以起到保护电线电缆正常运行的作用,防止火灾二次事故的发生,但由于成瓷填料熔点一般在1000℃左右或以上,会存在燃烧温度低于成瓷填料熔点的情况,导致填料无法与复合材料的分解残余物进行共晶反应,进而无法起到有效的保护电缆的作用;聚烯烃是常见的电缆外护套基材,其本身性质无法满足矿物质电缆外护套的无卤低烟塑材要求,并且在长期使用过程中,由于紫外线照射,极易导致外护套材料出现老化,进而影响其在火灾时对铠装层的保护;

3、本专利技术通过合成复合阻燃剂改善了陶瓷化聚烯烃成瓷温度并使其具有高效阻燃性能,再通过对聚烯烃中助剂进行改性,使改性聚烯烃具有较好的耐候性能和较好的阻燃性能。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种矿物质电缆及其制备方法。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种矿物质电缆,从内到外依次为将多条单丝导体绞合再绕包云母绝缘带得到线芯,将多个线芯绞合得到缆芯,缆芯外部为陶瓷化复合带隔离层,线芯之间以及线芯与陶瓷化复合带隔离层之间由玻纤绳填充,陶瓷化复合带隔离层外部为挤包矿物绝缘层,挤包矿物绝缘层外部为铜带连锁铠装层,铜带连锁铠装层外部为外护套层;

4、一种矿物质电缆通过如下步骤制备:

5、s1:在常温下,利用连续退火铜线拉丝机对圆铜线进行拉丝,再采用接触式电阻方法进行退火,得到单丝导体;

6、s2:将多根单丝导体采用紧压绞合的方式绞合,再在其外部绕包云母绝缘带,云母绝缘带厚度为0.2-0.4mm,得到线芯;

7、s3:将多根线芯绞合,并使用陶瓷化复合带绕包,陶瓷化复合带厚度为0.8-1.2mm,线芯之间以及线芯和陶瓷化复合带隔离层之间由玻纤绳填充,得到缆芯;

8、s4:采用直接挤包法,将陶瓷化聚烯烃挤包于缆芯外部形成挤包矿物绝缘层,挤包矿物绝缘层厚度为0.8-1.2mm,水槽冷却,烘机风干,然后再在挤包矿物绝缘层外采用纵包氩弧焊波纹铜管制成铜带连锁铠装层,再通过挤塑机在铜带连锁铠装层外挤包改性聚烯烃形成外护套层,外护套层厚度为0.8-1.2mm,水槽冷却,烘机风干,得到一种矿物质电缆;

9、所述陶瓷化聚烯烃包括如下重量份原料:30-40份聚烯烃树脂、20-30份蒙脱土、10-20份复合阻燃剂、3-5份硼酸锌、1-2份润滑剂和1-2份抗氧化剂;

10、所述陶瓷化聚烯烃由如下步骤制成:将聚烯烃树脂、蒙脱土、复合阻燃剂、硼酸锌、润滑剂和抗氧化剂加入高速共混机中混合,再将其加入至双螺杆挤出机,在双螺杆挤出机螺杆温度为130-150℃和螺杆转速为200-300rpm条件下挤出造粒,得到陶瓷化聚烯烃;

11、所述复合阻燃剂由如下步骤制成:

12、a1:将间苯二甲醛和dopo加入甲苯中,在搅拌速率为100-200rpm和125℃条件下反应4h,冷却过滤,甲苯洗涤三次,75℃真空干燥12h,得到中间体1,间苯二甲醛、dopo和甲苯用量比为0.1mol:0.2mol:400-500ml;

13、反应过程中间苯二甲醛中醛基与dopo中次磷酸酯结构反应,得到中间体1;

14、

15、a2:将中间体1和三乙胺加入丙酮中,搅拌混合,加入三聚氯氰,在搅拌速率为200-300rpm和室温条件下反应12h,旋蒸,氢氧化钠溶液洗涤三次,去离子水洗涤三次,50℃真空干燥12h,得到中间体2,氢氧化钠溶液质量分数为20%,中间体1、三聚氯氰、三乙胺和丙酮用量比为0.1mol:0.2mol:0.001mol:200-300ml;

16、反应过程中间体1中的羟基与三聚氯氰反应,得到中间体2;

17、

18、a3:在氮气保护的条件下,将4-溴苯酚、氢氧化钠和无水四氢呋喃混合,然后加入中间体2,在搅拌速率为100-200rpm和60℃条件下反应18h,冷却后旋蒸过滤,硅胶柱分离提纯,得到中间体3,硅胶柱中二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3,4-溴苯酚、中间体2、氢氧化钠和无水四氢呋喃用量比为0.4-0.5mol:0.1mol:0.05mol:150-200ml;

19、反应过程中中间体2中三聚氯氰基与4-溴苯酚反应,得到中间体3;

20、

21、a4:在氮气保护条件下,将中间体3和无水四氢呋喃混合,在搅拌速率为50-100rpm和-78℃的条件下,搅拌30-60min,缓慢滴加正丁基锂,滴加完成后继续搅拌2-3h,再缓慢滴加硼酸三异丙酯,滴加完成后继续搅拌2-3h,在搅拌速率为50-100rpm和室温条件下反应10-12h,旋蒸过滤,去离子水洗涤三次,二氯甲烷洗涤三次,50℃真空干燥12h,得到复合阻燃剂,中间体3、硼酸三异丙酯、正丁基锂和无水四氢呋喃用量比为0.1mol:0.6-0.8mol:0.4mol:150-200ml;

22、反应过程中,中间体3中溴苯基与硼酸三异丙酯反应,得到含芳基硼酸的复合阻燃剂;

23、

24、所述改性聚烯烃包括如下重量份原料:30-40份聚烯烃、8-12份复合稳定剂、3-5份抗氧化剂和1-2份润滑剂;

25、所述改性聚烯烃通过如下步骤制成:将聚烯烃树脂、复合稳定剂、抗氧化剂和润滑剂加入高速共混机中混合,再将其加入至双螺杆挤出机,在双螺杆挤出机螺杆温度为130-150℃和螺杆转速为200-300rpm条件下挤出造粒,得到改性聚烯烃;

26、所述复合稳定剂由如下步骤制成:

27、b1:在冰水浴的条件下,将三聚氯氰加入丙酮中,搅拌混合,得到三聚氯氰体系,将对氨基苯磺酸加入去离子水中,搅拌混合,得到对氨基苯磺酸体系,将对氨基苯磺酸体系缓慢滴加进三聚氯氰体系中,在搅拌速率 为50-100rpm和0-5℃条件下反应2-3h,反应过程中滴加碳酸氢钠溶液控制ph为5-6,得到含中间体a的体系,碳酸氢钠溶液的摩尔浓度为1mol/l,三聚氯氰、对氨基苯磺酸、丙酮和去离子水用量比为0.5mol:0.5mol:80-100ml:60-80ml;

28、

29、b2:在氮气保护条件下,将2-(2-羟基-5-苯甲基)苯并三唑加入含中间体a的体系,在搅拌速本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿物质电缆,其特征在于:从内到外依次为将多条单丝导体(7)绞合再绕包云母绝缘带(6)得到线芯,将多个线芯绞合得到缆芯,缆芯外部为陶瓷化复合带隔离层(4),线芯之间以及线芯与陶瓷化复合带隔离层(4)之间由玻纤绳(5)填充,陶瓷化复合带隔离层(4)外部为挤包矿物绝缘层(3),挤包矿物绝缘层(3)外部为铜带连锁铠装层(2),铜带连锁铠装层(2)外部为外护套层(1);

2.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:A1步骤中,间苯二甲醛、DOPO和甲苯用量比为0.1mol:0.2mol:400-500mL。

3.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:A2步骤中,氢氧化钠溶液质量分数为20%,中间体1、三聚氯氰、三乙胺和丙酮用量比为0.1mol:0.2mol:0.001mol:200-300mL。

4.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:A3步骤中,硅胶柱中二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3,4-溴苯酚、中间体2、氢氧化钠和无水四氢呋喃用量比为0.4-0.5mol:0.1mol:0.05mol:150-200ml。>

5.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:A4步骤中,中间体3、硼酸三异丙酯、正丁基锂和无水四氢呋喃用量比为0.1mol:0.6-0.8mol:0.4mol:150-200mL。

6.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:B1步骤中,碳酸氢钠溶液的摩尔浓度为1mol/L,三聚氯氰、对氨基苯磺酸、丙酮和去离子水用量比为0.5mol:0.5mol:80-100mL:60-80mL。

7.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:B2步骤中,2-(2-羟基-5-苯甲基)苯并三唑和中间体a用量比为1mol:0.5mol。

8.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:B3步骤中,氢氧化钠、中间体b、氢氧化钠和中间体b所用去离子水、六水硝酸镁、九水硝酸铝及六水硝酸镁和九水硝酸铝所用去离子用量比为3.2mol:0.8mol:500mL:0.6mol:0.2mol:500mL。

9.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆的制备方法,其特征在于:通过如下步骤制备:

...

【技术特征摘要】

1.一种矿物质电缆,其特征在于:从内到外依次为将多条单丝导体(7)绞合再绕包云母绝缘带(6)得到线芯,将多个线芯绞合得到缆芯,缆芯外部为陶瓷化复合带隔离层(4),线芯之间以及线芯与陶瓷化复合带隔离层(4)之间由玻纤绳(5)填充,陶瓷化复合带隔离层(4)外部为挤包矿物绝缘层(3),挤包矿物绝缘层(3)外部为铜带连锁铠装层(2),铜带连锁铠装层(2)外部为外护套层(1);

2.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:a1步骤中,间苯二甲醛、dopo和甲苯用量比为0.1mol:0.2mol:400-500ml。

3.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:a2步骤中,氢氧化钠溶液质量分数为20%,中间体1、三聚氯氰、三乙胺和丙酮用量比为0.1mol:0.2mol:0.001mol:200-300ml。

4.根据权利要求1所述的一种矿物质电缆,其特征在于:a3步骤中,硅胶柱中二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3,4-溴苯酚、中间体2、氢氧化钠和无水四氢呋喃用量比为0.4-0.5mol:0.1mol:0.05mol:1...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐双杨鹏双
申请(专利权)人:坤一电缆有限公司
类型:发明
国别省市:

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