【技术实现步骤摘要】
本申请涉及设备线缆领域，尤其涉及一种具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆及其制备方法。
技术介绍
1、在现代工业环境中，工业设备线缆作为电力传输和信号通讯的关键组件，其性能直接关系到整个系统的稳定性和安全性。特别是在高温、高湿、化学腐蚀及机械应力频繁变化的恶劣工况下，线缆不仅需要具备优秀的电气性能，还必须拥有优异的动态耐久性能以确保长时间的可靠运行。近年来，随着工业自动化水平的提高和对消防安全意识的增强，市场对于高阻燃性工业设备线缆的需求日益增长。
2、传统的工业设备线缆通常由导体、绝缘层和护套组成，其中绝缘层材料和护套材料的选择对于电缆的整体性能至关重要。为了满足不同的应用需求，线缆制造商不断探索新材料和技术，如添加阻燃剂或采用特殊的聚合物来提高电缆的绝缘和阻燃性能。此外，通过改进生产工艺，例如使用双螺旋挤出机进行熔融挤出造粒，可以制造出具有更均匀结构和更好物理特性的绝缘层和电缆护套。
3、然而，尽管现有技术已经取得了一定的进步，但仍然存在一些问题亟待解决。一方面，传统高阻燃电缆往往因为加入了大量的阻燃添加剂而导致电绝缘性能以及力学机械性能下降，并且这些添加剂可能在燃烧过程中释放有毒气体；另一方面，由于机械强度不足，在长期承受弯曲、拉伸等动态负载时容易出现老化、断裂等问题，尤其是在环境复杂区域中，高湿度、高温度以及强光等环境会明显影响线缆的使用质量和使用寿命。
4、所以，为了有效解决上述问题，本申请提供了一种具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆及其制备方法，本申请制得的设备线缆不仅具
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其结构包括位于中心的导体层，依次向外逐层包裹的内屏蔽层，绝缘层以及外保护层。
2、作为一种优选的方案，所述导体层为高纯度无氧铜、镀银铜丝、铝合金、镀锡铜丝和铜包铝中的任一种。
3、作为一种优选的方案，所述导体层为高纯度无氧铜。
4、作为一种优选的方案，所述导体层的厚度为0.3~0.8mm。
5、作为一种优选的方案，所述内屏蔽层为镀锡铜编织网、镀银铜编织网、铝箔、复合金属带和不锈钢编织网中的至少一种。
6、作为一种优选的方案，所述内屏蔽层为镀锡铜编织网。
7、作为一种优选的方案，所述内屏蔽层的厚度为0.1~0.4mm。
8、作为一种优选的方案，所述绝缘层，以质量份计，原料为：聚醚酰亚胺40~60份，增韧剂5~10份，抗氧剂1~2份，紫外线吸收剂0.5~1.5份，润滑剂1~3份，填充剂10~20份，阻燃剂1~6份。
9、作为一种优选的方案，所述聚醚酰亚胺，增韧剂和填充剂的质量比为（45~55）：（6~8）：（14~18）。
10、作为一种优选的方案，所述聚醚酰亚胺，增韧剂和填充剂的质量比为（48~52）：（7~8）：（15~17）。
11、作为一种优选的方案，所述填充剂和阻燃剂的质量比为（14~18）：（2~4）。
12、作为一种优选的方案，所述填充剂和阻燃剂的质量比为（15~17）：（2.5~3）。
13、作为一种优选的方案，所述聚醚酰亚胺的氧指数为30~40%。
14、作为一种优选的方案，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或三壬基苯基亚磷酸酯。
15、作为一种优选的方案，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯酮或2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑。
16、作为一种优选的方案，所述润滑剂为聚丙烯蜡或氟烷基硅烷。
17、作为一种优选的方案，所述润滑剂为聚丙烯蜡。
18、作为一种优选的方案，所述填充剂为改性纳米粒子和绢云母粉的组合物。
19、作为一种优选的方案，所述改性纳米粒子和绢云母粉的质量比为（1.2~1.6）：（3~3.5）。
20、作为一种优选的方案，所述改性纳米粒子的制备方法具体包括以下步骤：s1：将二氧化硅与氯化铝混合加入至dmf（n,n-dimethylformamide，n,n-二甲基甲酰胺）溶液中，之后加入丁二酸酐并升温至60~65℃保温2~3h；s2：之后加入正硅酸乙酯，混合搅拌均匀后，再加入对苯二甲酸，4,4'-联苯二甲酸和异酞酸，加入盐酸调节ph至5.5~6；s3：升温至110~120℃，保温反应16~20h，反应完成后自然降至室温，并加入氨水调节ph至7~7.5，200~300rpm快速搅拌5~10min后离心过滤取得固体产物，将固体产物经乙醇和去离子水洗涤后，真空烘干过夜，即得。
21、作为一种优选的方案，所述二氧化硅，氯化铝和丁二酸酐的质量比为（0.4~0.5）：（5~6）：（0.6~0.8）。
22、作为一种优选的方案，所述氯化铝，正硅酸乙酯，对苯二甲酸，4,4'-联苯二甲酸和异酞酸的质量比为（5~6）：（0.3~0.4）：（2.2~2.6）：（0.4~0.6）：（0.05~0.1）。
23、作为一种优选的方案，所述二氧化硅的平均粒径为20~30nm。
24、本申请中通过上述改性纳米粒子的加入，其与绢云母粉能够相互结合在绝缘层体系内形成以层层相互穿插的阶梯体系，该体系的存在能够大幅提高水分子和活性分子在内部的渗透阻力以及渗透路径长度的同时，通过改性纳米粒子的框架结构表面的二氧化硅粒子引导内部的微量水分，并且由框架微孔结构进行吸收，进一步地清除了内部体系中的水分，使得水分以及以水分子为载体的活性分子无法相互连续，并相互碰撞接触产生副反应，进而有效提高了设备线缆的耐腐蚀、防水和耐老化等性能；另一方面，其复杂的微孔结构能够在阻燃作用时在燃烧界面截取氧气，阻隔燃烧界面的快速推进，进而起到优异的协助阻燃效果。
25、作为一种优选的方案，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锑和碱式碳酸镁。
26、作为一种优选的方案，所述阻燃剂为氢氧化铝和硼酸锌的组合物。
27、作为一种优选的方案，所述氢氧化铝和硼酸锌的质量比为（3~4）：（1.6~2）。
28、作为一种优选的方案，所述绝缘层的厚度为1.2~1.5mm。
29、作为一种优选的方案，所述外保护层以质量份计，原料为：热塑性聚氨酯50~60份，玻璃纤维增强料25~35份，稳定剂2~4份，抗冲击剂1~3份。
30、作为一种优选的方案，所述热塑性聚氨酯和玻璃纤维增强料的质量比为（52~60）：（28~33）。
31、作为一种优选的方案，所述热塑性聚氨酯和玻璃纤维增强料的质量比为58：30。
32、作为一种优选的方案，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：结构包括位于中心的导体层，依次向外逐层包裹的内屏蔽层，绝缘层以及外保护层；
2.根据权利要求1所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述聚醚酰亚胺，增韧剂和填充剂的质量比为（45~55）：（6~8）：（14~18）。
3.根据权利要求2所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述填充剂和阻燃剂的质量比为（14~18）：（2~4）。
4.根据权利要求3所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述导体层为高纯度无氧铜、镀银铜丝、铝合金、镀锡铜丝和铜包铝中的任一种。
5.根据权利要求4所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯酮或2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑。
6.根据权利要求5所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述二氧化硅，氯化铝和丁二酸酐的质量比为（0.4~0.5）：（5~6）：（0.6~0.8）。
7.根据权利要求6所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述氯化铝，正硅酸乙酯，对苯二甲酸，4,4'-联苯二甲酸和异酞酸的质量比为（5~6）：（0.3~0.4）：（2.2~2.6）：（0.4~0.6）：（0.05~0.1）。
8.根据权利要求7所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述二氧化硅的平均粒径为20~30nm。
9.根据权利要求8所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述外保护层以质量份计，原料为：热塑性聚氨酯50~60份，玻璃纤维增强料25~35份，稳定剂2~4份，抗冲击剂1~3份；
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1：准备导体层原料细丝，退火处理后拧结成导体丝得到导体层；S2：使用自动编织机将内屏蔽层编织成网状结构，覆盖在导体层外部，确保编织密度均匀且无明显间隙；S3：将绝缘层材料放入双螺杆挤出机中，在温度区间为180~220°C之间进行熔融挤出，压延形成相应厚度的绝缘层并包裹住内屏蔽层；S4：同样使用双螺杆挤出机对配比好的外保护套材料进行加热至200~220℃，随后通过模具挤出并形成相应厚度的外保护层，完全包覆绝缘层，即得。
...【技术特征摘要】
1.一种具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：结构包括位于中心的导体层，依次向外逐层包裹的内屏蔽层，绝缘层以及外保护层；
2.根据权利要求1所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述聚醚酰亚胺，增韧剂和填充剂的质量比为（45~55）：（6~8）：（14~18）。
3.根据权利要求2所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述填充剂和阻燃剂的质量比为（14~18）：（2~4）。
4.根据权利要求3所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述导体层为高纯度无氧铜、镀银铜丝、铝合金、镀锡铜丝和铜包铝中的任一种。
5.根据权利要求4所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯酮或2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑。
6.根据权利要求5所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特征在于：所述二氧化硅，氯化铝和丁二酸酐的质量比为（0.4~0.5）：（5~6）：（0.6~0.8）。
7.根据权利要求6所述的具有优异动态耐久性能的高阻燃工业设备线缆，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，韩雪光，卢柱，柯有慧，许维杰，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。