一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆的制作方法

1.本发明属于电缆材料技术领域，具体地，涉及一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆。


背景技术：

2.现代化工业中，像斗轮机、卷筒机等大型的设备装配运输需要使用到移动类软电缆，此类电缆要求电缆抗拉、抗压、抗拖拽、耐磨等性能。
3.丁腈橡胶(nbr)，是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。但是其绝缘性能低劣，所以将其作为电缆包覆层时如何改善其电绝缘性能，而且又能满足作为软电缆使用的要求，是急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，包括软铜导体，软铜导体表面包覆有丁腈复合物绝缘层形成线芯，若干个线芯均匀缠绕形成缆芯，缆芯外包覆有包带层，包带层外表面包覆有屏蔽层，屏蔽层外表面包覆有护套层；
7.所述丁腈复合物绝缘层由丁腈复合材料制成，该丁腈复合材料包括如下步骤制成：
8.步骤s1、将聚苯乙烯粒子加入去离子水中，形成分散液，之后加入修饰碳酸钙悬浮液，升温至65℃，匀速搅拌4h后烘干，形成混合粉末，聚苯乙烯粒子和去离子水的用量比为1g∶100ml，分散液和修饰碳酸钙悬浮液的体积比为10∶1；
9.步骤s1中将聚多巴胺修饰后的碳酸钙与聚苯乙烯粒子共混，将聚多巴胺修饰后的碳酸钙包覆在聚苯乙烯粒子表面，形成一种类似核壳结构的骨架，之后作为填料填充在丁腈橡胶中能够改善其电绝缘性能，而且能够降低碳酸钙用量，防止高含量碳酸钙的填充导致丁腈橡胶柔韧性降低，降低制备出的电缆的柔韧性。
10.步骤s2、将丁腈橡胶加入开炼机中，120℃开炼10min后包辊，加入混合粉末，之后加入助剂，混合均匀后加入硫磺，开炼3min，打5次三角包，打3次卷，下片，制得丁腈复合材料，控制丁腈橡胶、混合粉末、助剂和硫磺的重量比为75-100∶25∶15-20∶5-10。
11.进一步地，所述聚苯乙烯粒子包括如下步骤制成：将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，匀速搅拌5min后加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，通入氮气排出空气，升温至70℃，保温并反应10h，反应结束后过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤滤饼，真空干燥，制得聚苯乙烯粒子，控制聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯、偶氮二异丁腈和无水乙醇的用量比为2g∶15-20g∶0.1-0.3g∶50ml。
12.进一步地，所述修饰碳酸钙悬浮液包括如下步骤制成：
13.将质量分数2％多巴胺溶液加入浓度为0.5mol/l氯化钙溶液中，匀速搅拌30s，之后加入浓度为0.5mol/l碳酸钠溶液，继续搅拌并反应5min，制得悬浮液，加入质量分数5％多巴胺溶液，匀速搅拌并反应12h，制得修饰碳酸钙悬浮液，控制2％多巴胺溶液、氯化钙溶液、碳酸钠溶液和5％多巴胺溶液的体积比为1∶10∶10∶1。
14.为了防止多巴胺在碱性条件下聚合较慢，所以先加入低浓度多巴胺溶液，使得多巴胺溶液进行预聚合，之后再加入高浓度多巴胺溶液，制备出修饰碳酸钙，其为一种表面包覆有聚合多巴胺的复合结构；
15.进一步地，包带层为聚四氟乙烯电缆绕包带，屏蔽层为铜丝编织而成，护套层为聚氯乙烯护套。
16.进一步地，步骤s2中助剂为硬脂酸、氧化锌和促进剂按照1.2-1.5∶1∶0.8-1的重量比混合而成。
17.本发明的有益效果：
18.本发明移动软电缆包括软铜导体，软铜导体表面包覆有丁腈复合物绝缘层形成线芯，若干个线芯均匀缠绕形成缆芯，缆芯外包覆有包带层，包带层外表面包覆有屏蔽层，屏蔽层外表面包覆有护套层，丁腈复合物为丁腈橡胶和填料等混炼而成，该填料制备过程中由聚多巴胺修饰后的碳酸钙与聚苯乙烯粒子共混，将聚多巴胺修饰后的碳酸钙包覆在聚苯乙烯粒子表面，形成一种类似核壳结构的骨架，之后作为填料填充在丁腈橡胶中能够改善其电绝缘性能，而且能够降低碳酸钙用量，防止高含量碳酸钙的填充导致丁腈橡胶柔韧性降低，降低制备出的电缆的柔韧性，使得该丁腈复合物既能够作为绝缘层又能够保留丁腈橡胶优异的防水密封特性，而且保留了优异的柔韧性，不会影响软电缆的使用。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明丁腈复合物绝缘护套移动软电缆的剖面图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.10、软铜导体；20、丁腈复合物绝缘层；30、包带层；40、屏蔽层；50、护套层。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1所示，本发明丁腈复合物绝缘护套移动软电缆包括软铜导体10，软铜导体10表面包覆有丁腈复合物绝缘层20形成线芯，若干个线芯均匀缠绕形成缆芯，缆芯外包覆有包带层30，包带层30外表面包覆有屏蔽层40，屏蔽层40外表面包覆有护套层50。
25.实施例1
26.所述丁腈复合物绝缘层20由丁腈复合材料制成，该丁腈复合材料包括如下步骤制成：
27.将质量分数2％多巴胺溶液加入浓度为0.5mol/l氯化钙溶液中，匀速搅拌30s，之后加入浓度为0.5mol/l碳酸钠溶液，继续搅拌并反应5min，制得悬浮液，加入质量分数5％多巴胺溶液，匀速搅拌并反应12h，制得修饰碳酸钙悬浮液，控制2％多巴胺溶液、氯化钙溶液、碳酸钠溶液和5％多巴胺溶液的体积比为1∶10∶10∶1。
28.将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，匀速搅拌5min后加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，通入氮气排出空气，升温至70℃，保温并反应10h，反应结束后过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤滤饼，真空干燥，制得聚苯乙烯粒子，控制聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯、偶氮二异丁腈和无水乙醇的用量比为2g∶15g∶0.1g∶50ml。
29.将聚苯乙烯粒子加入去离子水中，形成分散液，之后加入修饰碳酸钙悬浮液，升温至65℃，匀速搅拌4h后烘干，形成混合粉末，聚苯乙烯粒子和去离子水的用量比为1g∶100ml，分散液和修饰碳酸钙悬浮液的体积比为10∶1；
30.将丁腈橡胶加入开炼机中，120℃开炼10min后包辊，加入混合粉末，之后加入助剂，混合均匀后加入硫磺，开炼3min，打5次三角包，打3次卷，下片，制得丁腈复合材料，控制丁腈橡胶、混合粉末、助剂和硫磺的重量比为75∶25∶15∶5。
31.助剂为硬脂酸、氧化锌和cbs按照1.2∶1∶0.8的重量比混合而成。
32.实施例2
33.所述丁腈复合物绝缘层20由丁腈复合材料制成，该丁腈复合材料包括如下步骤制成：
34.将质量分数2％多巴胺溶液加入浓度为0.5mol/l氯化钙溶液中，匀速搅拌30s，之后加入浓度为0.5mol/l碳酸钠溶液，继续搅拌并反应5min，制得悬浮液，加入质量分数5％多巴胺溶液，匀速搅拌并反应12h，制得修饰碳酸钙悬浮液，控制2％多巴胺溶液、氯化钙溶液、碳酸钠溶液和5％多巴胺溶液的体积比为1∶10∶10∶1。
35.将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，匀速搅拌5min后加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，通入氮气排出空气，升温至70℃，保温并反应10h，反应结束后过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤滤饼，真空干燥，制得聚苯乙烯粒子，控制聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯、偶氮二异丁腈和无水乙醇的用量比为2g∶18g∶0.2g∶50ml。
36.将聚苯乙烯粒子加入去离子水中，形成分散液，之后加入修饰碳酸钙悬浮液，升温至65℃，匀速搅拌4h后烘干，形成混合粉末，聚苯乙烯粒子和去离子水的用量比为1g∶100ml，分散液和修饰碳酸钙悬浮液的体积比为10∶1；
37.将丁腈橡胶加入开炼机中，120℃开炼10min后包辊，加入混合粉末，之后加入助剂，混合均匀后加入硫磺，开炼3min，打5次三角包，打3次卷，下片，制得丁腈复合材料，控制丁腈橡胶、混合粉末、助剂和硫磺的重量比为85∶25∶18∶8。
38.助剂为硬脂酸、氧化锌和cbs按照1.3∶1∶0.9的重量比混合而成。
39.实施例3
40.所述丁腈复合物绝缘层20由丁腈复合材料制成，该丁腈复合材料包括如下步骤制成：
41.将质量分数2％多巴胺溶液加入浓度为0.5mol/l氯化钙溶液中，匀速搅拌30s，之
后加入浓度为0.5mol/l碳酸钠溶液，继续搅拌并反应5min，制得悬浮液，加入质量分数5％多巴胺溶液，匀速搅拌并反应12h，制得修饰碳酸钙悬浮液，控制2％多巴胺溶液、氯化钙溶液、碳酸钠溶液和5％多巴胺溶液的体积比为1∶10∶10∶1。
42.将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，匀速搅拌5min后加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，通入氮气排出空气，升温至70℃，保温并反应10h，反应结束后过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤滤饼，真空干燥，制得聚苯乙烯粒子，控制聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯、偶氮二异丁腈和无水乙醇的用量比为2g∶20g∶0.3g∶50ml。
43.将聚苯乙烯粒子加入去离子水中，形成分散液，之后加入修饰碳酸钙悬浮液，升温至65℃，匀速搅拌4h后烘干，形成混合粉末，聚苯乙烯粒子和去离子水的用量比为1g∶100ml，分散液和修饰碳酸钙悬浮液的体积比为10∶1；
44.将丁腈橡胶加入开炼机中，120℃开炼10min后包辊，加入混合粉末，之后加入助剂，混合均匀后加入硫磺，开炼3min，打5次三角包，打3次卷，下片，制得丁腈复合材料，控制丁腈橡胶、混合粉末、助剂和硫磺的重量比为100∶25∶20∶10。
45.助剂为硬脂酸、氧化锌和cbs按照1.5∶1∶1的重量比混合而成。
46.对比例1
47.本对比例与实施例1相比，用碳酸钙填充丁腈橡胶。
48.对比例2
49.本对比例与实施例1相比，用白炭黑填充丁腈橡胶。
50.参照gb/t528-92的测试方法对实施例1-3和对比例1-2制备出丁腈复合材料进行检测，结果如下表所示：
[0051][0052]
从上表中能够看出本发明实施例1-3制备出丁腈复合材料具有较高的电阻，而且力学性能较为优异。
[0053]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0054]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超
越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。