【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆，具体涉及抗冲击耐撕裂的电缆及其加工工艺。
技术介绍
1、抗冲击耐撕裂电缆是一种专门设计用于承受高冲击力和撕裂力的电缆。它通常采用高强度、高韧性的材料制成，以确保在受到外力冲击或撕裂时能够保持电缆的完整性和电气性能。
2、随着现代工业和科技的发展，电缆在电力传输、数据通信、自动化控制等领域中的应用越来越广泛。然而，在复杂的工业环境中，电缆经常面临各种冲击和撕裂等机械损伤的风险。为了确保电缆在这些恶劣环境中的可靠性和安全性，研发具有抗冲击和耐撕裂性能的电缆及其加工工艺显得尤为重要。因此，本专利技术开发一种抗冲击耐撕裂的电缆及其加工工艺，用于解决现有技术中抗冲击性能不佳和电缆易开裂的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供抗冲击耐撕裂的电缆及其加工工艺，用于解决现有技术中抗冲击性能不佳和电缆易开裂的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、抗冲击耐撕裂的电缆，从内到外依次包括导体、绝缘层、多级复合增强层、隔氧层和外护层；所述导体为镀镍铜丝和纯镍丝绞合而成；所述绝缘层由四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物包裹覆盖而成；所述隔氧层为钻石泥隔氧料涂抹而成；所述多级复合增强层为碳纤维和生物基聚合物复合材料复合制备而成；所述外护层由热塑性动态硫化橡胶塑形包裹而成。
4、进一步地，生物基聚合物复合材料的制备方法，包括如下步骤：
5、s1、配制大豆蛋白基聚合物：将大豆蛋白粉与水混合，
6、s2、制备改性芳纶纤维：将芳纶纤维在氮气气氛中热处理，再将芳纶纤维在预热的naoh溶液中浸泡，得到洁净的芳纶纤维布，将洁净的芳纶纤维浸泡在水中，使用超声波处理器处理，干燥，得到改性芳纶纤维；
7、s3、浸渍挤出：将改性芳纶纤维浸泡在凝胶状的大豆蛋白基聚合物中，充分浸渍结束后，将浸渍后的纤维通过挤出机，得到大豆蛋白基聚合物与纤维复合物；
8、s4、固化：将大豆蛋白基聚合物与纤维复合物在高温下固化，得到生物基聚合物复合材料。
9、进一步地，s1中大豆蛋白液中大豆蛋白粉的浓度为30-40wt％，搅拌速度为300-400rpm，搅拌时间为40-50min，戊二醛溶液的浓度为2-5wt％，戊二醛溶液与大豆蛋白液的体积之比为10-50：100，戊二醛添加速度为1-2ml/min；s2中热处理的温度为200-300℃，热处理的时间为1-2h，预热温度为70-90℃，naoh溶液的质量浓度为1-3wt％，浸泡时间为1-2h，超声波处理器处理的频率为200-300hz，处理时间为30-60min；s3中浸渍的温度为20-25℃，时间为15-30min，通过挤出机的速度为2-5m/min，大豆蛋白基聚合物与纤维复合物的含水量为10-20wt％；s4中固化的温度为80-120℃，固化时间为1-3h。
10、进一步地，热塑性动态硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
11、(1)预处理：将橡胶组分和热塑性树脂置于电热恒温鼓风干燥箱中干燥，得到干燥的橡胶组分和热塑性树脂；
12、(2)预混：将橡胶组分与交联剂、助交联剂混合，加入转矩流变仪中进行预混，得到橡胶预混物；
13、(3)共混：将橡胶预混物、热塑性树脂与三(2，4-二叔丁基苯)亚磷酸酯在转矩流变仪中共混，得到热塑性动态硫化橡胶粗品；
14、(4)冷却干燥：将热塑性动态硫化橡胶置于室温冷却后置于电热恒温鼓风干燥箱中干燥，得到热塑性动态硫化橡胶。
15、进一步地，步骤(1)中橡胶组分为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，三元乙丙橡胶和丁基橡胶的质量之比为3：1，热塑性树脂为高密度聚乙烯和软质聚氯乙烯的混合物，高密度聚乙烯和软质聚氯乙烯的质量之比为1：1，所述高密度聚乙烯为麦克林的高密度聚乙烯棒，ф30×1000mm；所述软质聚氯乙烯为廊坊哲航建材有限公司的颗粒-2659；电热恒温鼓风干燥的温度为60-65℃，干燥时间为2-3h；步骤(2)中交联剂为1，4-双(叔丁基过氧异丙基)苯和过氧化二异丙苯的混合物，1，4-双(叔丁基过氧异丙基)苯和过氧化二异丙苯的质量之比为3：1，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，橡胶组分、交联剂和助交联剂的质量之比为80-100：6-8：0.5-1，转矩流变仪的温度为165-200℃，转速为60-70rpm；步骤(3)中橡胶预混物、热塑性树脂和三(2，4-二叔丁基苯)亚磷酸酯的质量之比为86.5-109：80-100：0.2-1，共混的温度为190-210℃，转速为60-70rpm，时间为7-10min；步骤(4)中电热恒温鼓风干燥的温度为60-80℃，干燥时间为2-4h。
16、抗冲击耐撕裂的电缆的加工工艺，包括如下步骤：
17、m1、将导体材料镀镍铜丝和纯镍丝通过拉丝机模孔拉制出单丝，将多根单丝绞合在一起形成线芯，使用挤出机将四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物包覆在线芯上，得到导体绝缘线；
18、m2、将碳纤维用等离子体处理，得到改性碳纤维，然后使用编织机将改性碳纤维与生物基聚合物复合材料进行编织成网状结构，形成多级复合增强层；将多级复合增强层包裹在导体绝缘线上，得到增强导体绝缘线；
19、m3、将钻石泥隔氧料溶于乙醇中，得到钻石泥隔氧液，将其均匀地涂抹在增强导体绝缘线上，得到隔氧增强导体绝缘线；
20、m4、将热塑性动态硫化橡胶通过挤出机包裹在隔氧增强导体绝缘线上，得到抗冲击耐撕裂的电缆。
21、进一步地，m1中拉丝温度为25-60℃，拉丝速度为1-5m/s，绞合角度为45-60°，绞合节距为20-40mm，挤出机的挤出温度为280-320℃，螺杆转速为50-100rpm；m2中等离子体处理的功率为100-200w，处理时间10-30秒，编织密度为20-40根/cm2，编织角度为30-60°；m3中钻石泥隔氧料与乙醇的质量体积之比为1：4-6，涂抹厚度为0.1-0.3mm；m4中挤出机挤出温度为180-220℃，螺杆转速为100-200rpm。
22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
23、1、本专利技术通过导体、绝缘层、多级复合增强层、隔氧层和外护层制备得到抗冲击耐撕裂的电缆，其中采用镀镍铜丝和纯镍丝绞合作为导体，增强了电缆的导电性能和机械强度；绝缘层使用四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物，保证了绝缘性能的同时，也提供了良好的耐候性和耐腐蚀性；进一步通过改性碳纤维和生物基聚合物复合材料的编织，形成了多级复合增强层，显著提高了电缆的抗冲击和耐撕裂能力，改性碳纤维的高强度和生物基聚合物复合材料的韧性相结合，使得电缆在受到外力冲击时能够保持良好的结构完整性，显著增强其耐撕裂性能；钻石泥隔氧层的加入，有效隔绝了氧气对电缆内部的侵蚀，延长了电缆的使用寿命，同时也提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，从内到外依次包括导体(1)、绝缘层(2)、多级复合增强层(3)、隔氧层(4)和外护层(5)；所述导体为镀镍铜丝和纯镍丝绞合而成；所述绝缘层由四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物包裹覆盖而成；所述隔氧层为钻石泥隔氧料涂抹而成；所述多级复合增强层为碳纤维和生物基聚合物复合材料复合制备而成；所述外护层由热塑性动态硫化橡胶塑形包裹而成。
2.根据权利要求1所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，生物基聚合物复合材料的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，S1中大豆蛋白液中大豆蛋白粉的浓度为30-40wt％，搅拌速度为300-400rpm，搅拌时间为40-50min，戊二醛溶液的浓度为2-5wt％，戊二醛溶液与大豆蛋白液的体积之比为10-50：100，戊二醛添加速度为1-2mL/min；S2中热处理的温度为200-300℃，热处理的时间为1-2h，预热温度为70-90℃，NaOH溶液的质量浓度为1-3wt％，浸泡时间为1-2h，超声波处理器处理的频率为200-300Hz，处理时间为30-60
4.根据权利要求2所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，S3中浸渍的温度为20-25℃，时间为15-30min，通过挤出机的速度为2-5m/min，大豆蛋白基聚合物与纤维复合物的含水量为10-20wt％；S4中固化的温度为80-120℃，固化时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，热塑性动态硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，步骤(1)中橡胶组分为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，三元乙丙橡胶和丁基橡胶的质量之比为3：1，热塑性树脂为高密度聚乙烯和软质聚氯乙烯的混合物，高密度聚乙烯和软质聚氯乙烯的质量之比为1：1，电热恒温鼓风干燥的温度为60-65℃，干燥时间为2-3h。
7.根据权利要求5所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，步骤(2)中交联剂为1，4-双(叔丁基过氧异丙基)苯和过氧化二异丙苯的混合物，1，4-双(叔丁基过氧异丙基)苯和过氧化二异丙苯的质量之比为3：1，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，橡胶组分、交联剂和助交联剂的质量之比为80-100：6-8：0.5-1，转矩流变仪的温度为165-200℃，转速为60-70rpm；步骤(3)中橡胶预混物、热塑性树脂和三(2，4-二叔丁基苯)亚磷酸酯的质量之比为86.5-109：80-100：0.2-1，共混的温度为190-210℃，转速为60-70rpm，时间为7-10min；步骤(4)中电热恒温鼓风干燥的温度为60-80℃，干燥时间为2-4h。
8.抗冲击耐撕裂的电缆的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的抗冲击耐撕裂的电缆的加工工艺，其特征在于，M1中拉丝温度为25-60℃，拉丝速度为1-5m/s，绞合角度为45-60°，绞合节距为20-40mm，挤出机的挤出温度为280-320℃，螺杆转速为50-100rpm；M2中等离子体处理的功率为100-200W，处理时间10-30秒，编织密度为20-40根/cm2，编织角度为30-60°；M3中钻石泥隔氧料与乙醇的质量体积之比为1：4-6，涂抹厚度为0.1-0.3mm；M4中挤出机挤出温度为180-220℃，螺杆转速为100-200rpm。
...【技术特征摘要】
1.抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，从内到外依次包括导体(1)、绝缘层(2)、多级复合增强层(3)、隔氧层(4)和外护层(5)；所述导体为镀镍铜丝和纯镍丝绞合而成；所述绝缘层由四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物包裹覆盖而成；所述隔氧层为钻石泥隔氧料涂抹而成；所述多级复合增强层为碳纤维和生物基聚合物复合材料复合制备而成；所述外护层由热塑性动态硫化橡胶塑形包裹而成。
2.根据权利要求1所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，生物基聚合物复合材料的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，s1中大豆蛋白液中大豆蛋白粉的浓度为30-40wt％，搅拌速度为300-400rpm，搅拌时间为40-50min，戊二醛溶液的浓度为2-5wt％，戊二醛溶液与大豆蛋白液的体积之比为10-50：100，戊二醛添加速度为1-2ml/min；s2中热处理的温度为200-300℃，热处理的时间为1-2h，预热温度为70-90℃，naoh溶液的质量浓度为1-3wt％，浸泡时间为1-2h，超声波处理器处理的频率为200-300hz，处理时间为30-60min。
4.根据权利要求2所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，s3中浸渍的温度为20-25℃，时间为15-30min，通过挤出机的速度为2-5m/min，大豆蛋白基聚合物与纤维复合物的含水量为10-20wt％；s4中固化的温度为80-120℃，固化时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，热塑性动态硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的抗冲击耐撕裂的电缆，其特征在于，步骤(1)中橡胶组分...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘滨，
申请(专利权)人：广州市宏厚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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