【技术实现步骤摘要】
本申请属于线缆，具体涉及一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆及其制备方法。
技术介绍
1、工业机器人线缆是专门为工业机器人及其自动化系统设计的特种线缆，它们需要在严苛的工作环境中保持高性能和长寿命。
2、工业机器人用线缆是确保机器人系统正常运行的关键组件之一。但是目前市面上的工业机器人用线缆仍存在以下问题：1.工业机器人通常需要进行频繁的重复运动，如旋转、弯曲、伸缩等。线缆必须能够承受这种高频次的机械应力而不发生断裂或损坏。机器人内部结构紧凑，线缆可能需要通过狭窄的空间或复杂的路径。高柔性的线缆可以更容易地适应这些空间限制，减少安装难度。2.机器人线缆在运动过程中可能会受到拉伸、压缩、扭转等力的作用。高强度的线缆能够承受这些机械应力，避免因外力导致的断裂或变形。高强度的线缆能够在长时间的使用中保持性能稳定，减少维护和更换频率，降低运营成本。3.某些工业机器人可能需要在低温环境下工作，如冷藏库、冷冻车间或户外寒冷地区。耐低温的线缆能够在低温条件下保持良好的柔韧性和机械性能，避免因温度变化导致的脆化或断裂。低温环境下，普通材料容易加速老化，影响线缆的电气性能。耐低温的线缆可以延长使用寿命，确保长期稳定的电力传输和信号传递。4.工业机器人可能用于化工、制药、食品加工等行业，这些环境中存在各种化学品，如酸、碱、溶剂、清洁剂等。抗化学腐蚀的线缆能够在这些恶劣条件下保持绝缘性能和机械强度，防止因化学侵蚀导致的短路或损坏。5.由于机器人线缆经常与机器部件或其他物体接触，耐磨性也是重要的特性之一。耐磨的线缆可以减少表面损伤，延
3、pe(聚乙烯)属于热塑性塑料，被广泛用做线缆的绝缘护套材料，现有技术中主要通过在材料中添加eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)改善材料的柔韧性，但是会存在基体材料相容性差的问题，导致材料的力学性能变差。
4、因此，亟需一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆及其制备方法。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
3、一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，由内到外依次包括缆芯、绝缘层、缓冲层和护套层，所述护套层使用的护套层材料包括以下重量份数的组分：改性高密度聚乙烯50~66份、氯丁橡胶15~30份、低密度聚乙烯20~35份、改性填料6~12份、炭黑5~10份、阻燃剂22~27份、抗氧剂1~3份、相容剂3~5份、硫化剂1.4~2份和防老剂1.2~1.6份；
4、进一步地，所述改性高密度聚乙烯的制备原料包括重量比1：（0.2~0.4）：（0.5~0.8）的高密度聚乙烯、聚氯乙烯和脲醛树脂。
5、进一步地，所述改性高密度聚乙烯的制备方法包括以下步骤：将重量比1：（0.2~0.4）：（0.5~0.8）的高密度聚乙烯、聚氯乙烯和脲醛树脂加入到高速混合机中，高速搅拌混合均匀后，加入到单螺杆挤出机中，在180~190℃、螺杆转速40~50r/min的条件下挤出造粒并干燥，得到改性高密度聚乙烯。
6、本申请通过将高密度聚乙烯使用聚氯乙烯和脲醛树脂进行改性，可以改善线缆的保护层的弯曲强度。在高密度聚乙烯和聚氯乙烯的复合体系中，脲醛树脂可以填充在高密度聚乙烯和聚氯乙烯颗粒之间的空隙，增强它们之间的界面结合，此外，脲醛树脂的交联网络还可以限制高密度聚乙烯链段的运动，提高材料的刚性和模量，三者通过协同作用，从而改善其弯曲强度。
7、进一步地，所述改性高密度聚乙烯、氯丁橡胶、低密度聚乙烯的重量比为（50~55）：（18~23）：（27~32）。
8、在本申请的体系中当改性高密度聚乙烯、氯丁橡胶、低密度聚乙烯在特定的重量配比条件下，可以改善线缆保护层的耐低温性能，在零下50℃可以保持较好的低温脆性，有利于工业机器人在寒冷环境中的作业。分析是在本申请的体系中此条件下改性高密度聚乙烯、氯丁橡胶、低密度聚乙烯形成了一个多相体系，通过合理的配比和加工工艺，可以使这些组分在微观尺度上形成理想的细观结构，氯丁橡胶可以形成连续的弹性相，而高密度聚乙烯和低密度聚乙烯则形成半结晶的基体相，这种多相结构可以在低温下有效地分散应力，防止应力集中，从而提高材料的抗低温性能。同时在此条件下改善了线缆的耐老化性。
9、所述氯丁橡胶购自山西霍家长化合成橡胶有限公司，型号：氯丁橡胶cr121。所述高密度聚乙烯，购自德国达姆施塔特默克集团，货号547999。低密度聚乙烯，购自德国达姆施塔特默克集团，货号428043。
10、进一步地，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
11、（1）将重量比1：（1.4~1.6）：（0.3~0.5）的氧化镧、二氧化硅和碳纳米管混合，得到混合料；
12、（2）将20~30重量份醇酸树脂溶解于四氢呋喃300重量份中，继续加入50重量份混合料，在超声作用下搅拌1~2h，再倒入600~700重量份无水乙醇中，析出沉淀物，滤出，再用无水乙醇清洗沉淀之后，干燥，得到改性填料。
13、进一步地，所述氧化镧的粒度为30nm~50nm，比表面积为30~50m2/g。所述二氧化硅的平均粒径为10nm，平均比表面积为380m2/g。所述碳纳米管内径10~20nm；管长5~15μm，比表面积120~180m2/g的多壁碳纳米管。
14、本申请通过在护套层材料中添加改性填料可以改善线缆保护层的耐磨性，同时改善了线缆保护层的耐腐蚀性。在改性填料中，氧化镧、二氧化硅和碳纳米管形成了一个多相复合体系，通过合理的配比，可以使这些组分在微观尺度上均匀分散，形成理想的细观结构，形成致密的复合相，醇酸树脂通过包裹填料，使用改性填料与体系中其他组分之间的均匀分散和紧密结合，进一步增强界面结合力，增强材料的硬度和耐磨性。
15、进一步地，所述硫化剂为硫磺。
16、进一步地，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。
17、进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
18、进一步地，所述防老剂包括防老剂4020、防老剂1010、防老剂224中的一种。
19、进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
20、本申请提供了一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆的制备方法，包括以下步骤：
21、（1）将护套层材料的组分混合，加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到护套层材料；
22、（2）将铜芯拉丝成细铜线，取6~10根细铜线扭绞成导体，在导体表面包绕1~3层云母带，形成绝缘层，得到缆芯，将人造纤维填充在缆芯表面，形成填充层，取3~5根填充后的缆芯构成一根导线，将护套层材料加入至双螺杆挤出机中，挤出至导线表面，挤出厚度为0.2~0.4cm，内径为0.6~0.8cm，从而在导线表面形成保护层，得到线缆。
23、与现有技术相比，本申请的优点和有益效果为：
24、1、本申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，由内到外依次包括缆芯、绝缘层、缓冲层和护套层，所述护套层使用的护套层材料包括以下重量份数的组分：改性高密度聚乙烯50~66份、氯丁橡胶15~30份、低密度聚乙烯20~35份、改性填料6~12份、炭黑5~10份、阻燃剂22~27份、抗氧剂1~3份、相容剂3~5份、硫化剂1.4~2份和防老剂1.2~1.6份；
2.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述改性高密度聚乙烯、氯丁橡胶、低密度聚乙烯的重量比为（50~55）：（18~23）：（27~32）。
3.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述氧化镧的粒度为30nm~50nm，比表面积为30~50m2/g；所述二氧化硅的平均粒径为10nm，平均比表面积为380m2/g；所述碳纳米管内径10~20nm；管长5~15μm，比表面积120~180m2/g的多壁碳
5.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述改性高密度聚乙烯的制备方法包括以下步骤：将重量比1：（0.2~0.4）：（0.5~0.8）的高密度聚乙烯、聚氯乙烯和脲醛树脂加入到高速混合机中，高速搅拌混合均匀后，加入到单螺杆挤出机中，在180~190℃、螺杆转速40~50r/min的条件下挤出造粒并干燥，得到改性高密度聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述硫化剂为硫磺；所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。
7.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
8.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述防老剂包括防老剂4020、防老剂1010、防老剂224中的一种。
9.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
10.一种权利要求1~9任一项所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，由内到外依次包括缆芯、绝缘层、缓冲层和护套层，所述护套层使用的护套层材料包括以下重量份数的组分：改性高密度聚乙烯50~66份、氯丁橡胶15~30份、低密度聚乙烯20~35份、改性填料6~12份、炭黑5~10份、阻燃剂22~27份、抗氧剂1~3份、相容剂3~5份、硫化剂1.4~2份和防老剂1.2~1.6份；
2.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述改性高密度聚乙烯、氯丁橡胶、低密度聚乙烯的重量比为（50~55）：（18~23）：（27~32）。
3.根据权利要求1所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的高柔高强耐低温抗化学腐蚀工业机器人线缆，其特征在于，所述氧化镧的粒度为30nm~50nm，比表面积为30~50m2/g；所述二氧化硅的平均粒径为10nm，平均比表面积为380m2/g；所述碳纳米管内径10~20nm；管长5~15μm，比表面积120~180m2/g的多壁碳纳米管。
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩雪光，卢柱，石磊，薛世鹏，应志鹏，邵志康，
申请(专利权)人：浙江光大普特通讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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