高耐候性的加热电缆制造技术

本发明专利技术涉及电缆技术领域，具体涉及一种高耐候性的加热电缆，包括缆芯线及自内向外包覆在缆芯线外的导热绝缘层和护套；所述的导热绝缘层包括导热绝缘内层和导热绝缘外层；所述的护套包括：氯化聚乙烯橡胶80～100份、丁腈橡胶8～15份、无机增强填料5～15份、陶瓷纤维1～5份、碳纤维1～5份、硅烷偶联剂6～10份、抗氧剂0.01～0.5份、紫外线吸收剂0.1～1份、耐水解剂0.03～0.8份；本发明专利技术通过在护套中氯化聚乙烯橡胶与丁腈橡胶的共混改性，确保了加热电缆具有具耐温、阻燃、耐高低温和耐油性能，同时提高其结构强度；此外，在加热电缆的导热绝缘内层提供了加热电缆抗冲击性能，确保了加热电缆在极端环境下的可靠使用。

High weatherability heating cable

The invention relates to the field of cable technology, in particular to a high weather resistant heating cable, including a cable core line and a thermal insulation layer and sheath covering the core line outside the cable core. The heat conduction insulation layer includes the heat conduction insulation inner layer and the heat conduction insulating outer layer; the sheath consists of 80~100 portions of chlorinated polyethylene rubber and dichon. 8~15 parts of nitrile rubber, 5~15 inorganic reinforcing fillers, 1~5 parts of ceramic fiber, 1~5 parts of carbon fiber, 6~10 phr of silane coupling agent, 0.01 to 0.5 parts of antioxidants, 0.1 to 1 parts of UV Absorbents and 0.03 to 0.8 water resistant solution. The invention ensured the blending of chlorinated polyethylene rubber and NBR in the sheath. The thermoelectric cable has temperature resistance, flame retardancy, high temperature resistance and oil resistance, and improves its structural strength. In addition, the thermal insulation inner layer of the heating cable provides the impact resistance of the heating cable, and ensures the reliable use of the heating cable in the extreme environment.

【技术实现步骤摘要】
高耐候性的加热电缆
本专利技术涉及电缆
，具体涉及一种高耐候性的加热电缆。
技术介绍
加热电缆是一种特殊形式的加热器具，可结合工业、农业和建筑业等各方面的特殊需要而制成不同的供热装置。加热电缆的应用是多方面的，例如：石油工业的采油、输油和炼油以及很多化工厂都需要各种加热电缆；农业最主要的是温室栽培用加热电缆；建筑则包括取暖(如别墅)，防冰雪(如机场跑道)和保温(如车库)等，由此可见，加热电缆可广泛的应用于各种场合。现有技术中具有耐高温、防寒、防油、高阻燃特点的电缆料所使用的是氯丁橡胶和氯磺聚乙烯橡胶以及近年来迅速发展的氯化聚乙烯橡胶。其中氯丁橡胶的阻燃性好，但是耐温最高仅为90℃，生产挤出速度慢，并且经常出现焦烧现象，且价格较高；氯磺化聚乙烯具有阻燃、耐高温的特点，最高使用温度可达105℃，但是其价格非常高，而且挤出速度也比较慢。氯化聚乙烯橡胶因其主链上含有氯元素，其具有较好的阻燃性，同时具有耐高温和低温的性能，最高使用温度可到105℃，而且混炼和挤出速度快，生产效益高，但是单独使用时，耐油性较差。因此现有技术中加热电缆的耐候性能差限制了其在极端环境下的使用。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种加热电缆，其具有优异的耐候性能，确保加热电缆在极端环境下能正常使用。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种高耐候性的加热电缆，包括多根导体绞制而成的缆芯线，及自内向外包覆在缆芯线外的导热绝缘层和护套；所述的导热绝缘层包括导热绝缘内层和导热绝缘外层，且导热绝缘内层与导热绝缘外层的厚度比为1：(0.8～1.5)；所述的护套包括以下重量份的物质：氯化聚乙烯橡胶80～100份、丁腈橡胶8～15份、无机增强填料5～15份、陶瓷纤维1～5份、碳纤维1～5份、硅烷偶联剂6～10份、抗氧剂0.01～0.5份、紫外线吸收剂0.1～1份、耐水解剂0.03～0.8份。本专利技术中，包覆在加热电缆最外侧的护套以氯化聚乙烯橡胶为主材，添加丁腈橡胶后改善了其耐油的性能；同时，在护套中添加的陶瓷纤维及碳纤维交织在一起，进一步的提高了护套的结构强度，无机增强填料填充在陶瓷纤维及碳纤维交织形成的网络化结构中，起到增强的作用，三者协同配合，在护套兼具耐温、阻燃、耐高低温和耐油性能的同时提高其结构强度，确保了加热电缆能在极端环境中可靠使用。本专利技术对绞制成缆芯线的导体不做特殊的要求，可以为所属领域技术人员所知的，如铜芯导体、铝芯导体。所述的加热电缆中含有导热绝缘内层和导热绝缘外层，该导热绝缘内层除了起到导热作用外，还具有一定涨缩能力，在加热电缆受外界环境压力变化时减少对内层导体的影响；该导热绝缘外层主要起导热、固定内层的作用。根据本专利技术，本专利技术所述的无机增强填料包括二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、陶土、滑石粉、石棉中的一种或一种以上的混合物；进一步的，所述的无机增强填料的平均粒径为0.1～0.8μm。根据本专利技术，所述的硅烷偶联剂为KH-550。为了提高护套的耐水解性能，在护套的组成物质中还添加有耐水解剂，所述的耐水解剂为聚碳化二亚胺；为了提高护套对紫外光的吸收能力，在护套的组成物质中还添加有紫外线吸收剂，所述的紫外线吸收剂为苯丙三唑类紫外线吸收剂，具体的，该苯丙三唑类紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-3'-异丁基-5'-叔丁基苯基)苯并三唑，或2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚，或其组合。进一步的，根据本专利技术，本专利技术所述的缆芯线、导热绝缘层和护套的厚度之比为1：(0.03～0.1)：(0.1～0.3)。导热绝缘层的厚度过厚时，势必会导致内层缆芯线的散热能力变差，降低加热电缆的加热效率，而导热绝缘层的厚度过薄时，会影响整体加热电缆的强度，导致缆芯线外漏的严重后果；护套是保护电缆内层，防止环境因素侵蚀的结构部分，若其过薄，会降低加热电缆的耐候性能，而其过厚，不仅会造成生产成本的上升，还会引起内层缆芯线的散热能力变差，降低加热电缆的加热效率。进一步的，根据本专利技术，所述的导热绝缘内层包括以下重量份的物质：环氧树脂30～45份、硅烷改性石墨烯3～15份、硅橡胶5～10份、0.1～5μm小粒径无机导热填料10～25份；通过环氧树脂与硅橡胶的共混改性，使得导热绝缘内层具有一定的抗冲击性能，在受到外界压力时减少对内层缆芯线的影响。进一步的，所述的硅橡胶的粘度为2000～10000mPa·s。所述的导热绝缘外层包括以下重量份的物质：环氧树脂10～45份、有机溶剂30～100份、100～300μm大粒径无机导热填料10～30份、0.1～5μm小粒径无机导热填料60～100份、玻璃纤维1～5份。通过大、小粒径的无机导热填料混合填充，确保导热绝缘外层具有良好的热量扩散性，避免内层缆芯线的导体产生的热量的积累，所述的大、小粒径无机导热填料可以选自二氧化硅、二氧化钛、硅酸锆、三氧化二铝、碳化硅、氧化镁、氮化铝、氮化硼中的一种或一种以上的混合物。根据本专利技术，所述的有机溶剂可以为四氢呋喃、甲基四氢呋喃、丁酮或环己烷中的一种。进一步的，该导热绝缘外层中还掺杂有玻璃纤维，该玻璃纤维交织在导热绝缘外层中，提高其结构强度，根据本专利技术，所述的玻璃纤维的长度为0.1～0.5mm。上述高耐候性的加热电缆的制备方法包括以下步骤：(1)将多根导体绞制形成缆芯线；(2)按配方量称取导热绝缘内层原料，通过挤塑设备在缆芯线外形成导热绝缘内层；(3)按配方量称取并配制导热绝缘外层浆料，将步骤(2)中包覆有导热绝缘内层的缆芯线浸没到浆料中，形成一层导热绝缘外层；(4)按配方量称取护套组成原料，通过挤塑设备在步骤(3)的导热绝缘外层外形成护套，得到所述的加热电缆成品。上述制备方法简单方便，工艺成熟，易于实现。与现有技术相比，本专利技术提供的加热电缆，通过在护套中氯化聚乙烯橡胶与丁腈橡胶的共混改性，确保了所述的加热电缆具有具耐温、阻燃、耐高低温和耐油性能，同时提高其结构强度；此外，在加热电缆的导热绝缘内层提供了加热电缆抗冲击性能，确保了加热电缆在极端环境下的可靠使用。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。实施例1一种高耐候性的加热电缆，包括多根铜芯导体绞制而成的缆芯线，及自内向外包覆在缆芯线外的导热绝缘层和护套，所述的导热绝缘层包括导热绝缘内层和导热绝缘外层；所述缆芯线的直径为20mm，导热绝缘内层的厚度为0.5mm，导热绝缘外层的厚度为0.5mm，护套的厚度为4mm；所述的护套包括以下重量份的物质：氯化聚乙烯橡胶90份丁腈橡胶12份二氧化硅(粒径为0.5μm)10份陶瓷纤维3份碳纤维3份KH-550硅烷偶联剂8份抗氧剂10100.3份2-(2’-羟基-3’-异丁基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑0.5份聚碳化二亚胺0.4份；所述的导热绝缘内层包括以下重量份的物质：环氧树脂38份硅烷改性石墨烯8份硅橡胶7份二氧化硅(粒径为3μm)18份；所述的导热绝缘外层包括以下重量份的物质：环氧树脂30份四氢呋喃60份硅酸锆(粒径为200μm)20份二氧化硅(粒径为3μm)80份玻璃纤维3份；其中，所述的硅橡胶的粘度为5000mPa·s。实施例2一种高耐候性的加热电缆，包括多根铜芯导体绞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候性的加热电缆，其特征在于：包括多根导体绞制而成的缆芯线，及自内向外包覆在缆芯线外的导热绝缘层和护套；所述的导热绝缘层包括导热绝缘内层和导热绝缘外层，且导热绝缘内层与导热绝缘外层的厚度比为1：(0.8～1.5)；所述的护套包括以下重量份的物质：氯化聚乙烯橡胶80～100份、丁腈橡胶8～15份、无机增强填料5～15份、陶瓷纤维1～5份、碳纤维1～5份、硅烷偶联剂6～10份、抗氧剂0.01～0.5份、紫外线吸收剂0.1～1份、耐水解剂0.03～0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性的加热电缆，其特征在于：包括多根导体绞制而成的缆芯线，及自内向外包覆在缆芯线外的导热绝缘层和护套；所述的导热绝缘层包括导热绝缘内层和导热绝缘外层，且导热绝缘内层与导热绝缘外层的厚度比为1：(0.8～1.5)；所述的护套包括以下重量份的物质：氯化聚乙烯橡胶80～100份、丁腈橡胶8～15份、无机增强填料5～15份、陶瓷纤维1～5份、碳纤维1～5份、硅烷偶联剂6～10份、抗氧剂0.01～0.5份、紫外线吸收剂0.1～1份、耐水解剂0.03～0.8份。2.根据权利要求1所述的高耐候性的加热电缆，其中，缆芯线、导热绝缘层和护套的厚度之比为1：(0.03～0.1)：(0.1～0.3)。3.根据权利要求1所述的高耐候性的加热电缆，其中，所述的导热绝缘内层包括以下重量份的物质：环氧树脂30～45份、硅烷改性石墨烯3～15份、硅橡胶5～10份、0.1～5μm小粒径无机导热填料10～25份；所述的导热绝缘外层包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹结宾，
申请(专利权)人：曹结宾，
类型：发明
国别省市：江苏,32