CN102103908A - 一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法 - Google Patents

一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法 Download PDF

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宋攀
陈裕
许连生
柯蔓
刘春雨
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Abstract

本发明公开了一种耐高低温环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法，包括包括拉丝退火工序、束丝工序、绝缘挤出工序、辐照工序、绞合工序、护套挤出工序，所述绝缘挤出工序中所用的绝缘料为耐热等级125℃无卤低烟阻燃聚乙烯绝缘料，所述的辐照工序中电子能量为1.05～1.2MeV，束流强度为202～218μA，剂量为100～120kGy，本发明不但可以使辐照剂量下降约10％，降低生产成本；还使得绝缘层具有良好的耐磨性、耐高温性、耐环境应力开裂性能、耐化学溶剂性；使用热塑性弹性体护套，使产品有耐抗酸碱、耐油、耐磨、防潮、防霉、环保等特性。

Description

一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法
技术领域
本发明属于一种耐热环保型软电缆生产方法。
背景技术
随着欧盟颁布ROHS指令，生态环保电线电缆的研发和大规模采用已成为电线电缆发展的一个方向。特别是环保无卤低烟交联聚烯烃绝缘电线电缆已成为发展的一个趋势。目前有三种交联：过氧化物交联、硅烷交联、辐照交联。辐照交联采用辐射源(高能电子加速器)发出的高能射线(高能电子)均匀地作用在材料上，使聚合物的交联分布均匀，并且交联度易于控制，同时无需添加交联剂。在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应的。因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层。高能电子束首先使C-H键断裂，生成带自由端基的活性大分子链和活泼的氢原子，然后氢原子攻击分子链，夺取其中的氢原子生成氢气和带自由端基的分子链，相邻的带有自由端基的链段交叉连接形成横向的C-C交联键。所以形成的交联键结合能量高，稳定性好能达到耐热等级提高，即使燃烧也不熔融滴落；耐化学腐蚀，不溶解于油和有机溶剂；抗张强度、耐磨性、抗压性、抗冲击、抗撕裂和抗剪切等机械性能大为提高，硬度和抗切通特性则基本不变或略有提高，但断裂伸长率有所降低；电气绝缘强度基本不变。目前汽车线大部分使用的PVC绝缘与护套电缆，不能达到环保要求，而热塑性弹性体(TPU)是一种环保型材料，以满足环保要求。但目前生产方法中辐照工序中辐照剂量比较大，生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法，该生产方法可以使辐照剂量下降10％，降低生产成本；还使得绝缘层具有良好的耐磨性、耐高温性、耐环境应力开裂性能、耐化学溶剂性；使用热塑性弹性体护套，使产品有耐抗酸碱、耐油、耐磨、防潮、防霉、环保等特性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法，包括包括拉丝退火工序、束丝工序、绝缘挤出工序、辐照工序、绞合工序、护套挤出工序，所述绝缘挤出工序中所用的绝缘料为耐热等级125℃无卤低烟阻燃聚乙烯绝缘料(河北中联化工有限公司，商品号：ZL1214)，所述的辐照工序中电子能量为1.05～1.2MeV，束流强度为202～218μA，剂量为100～120kGy，将绝缘层挤出后的绝缘线芯通过辐照设备，完成聚乙烯的交联过程，辐照剂量和绝缘厚度、传动速度密切相关，绝缘厚度越厚需要的辐照剂量越大，传动速度越慢。所述辐照工序中优选电子能量为1.09MeV，束流强度为210μA，剂量为106.4kGy；所述的护套挤出工序使用的护套料为耐热等级为90℃热塑性弹性体(河北中联化工有限公司，商品号：ZL8111)，该外护层具有耐抗酸碱、耐油、防潮、防霉、环保等特性。
本发明通过在辐照交联工序对电子能量及辐照剂量等参数优化，同时严格各工序对环保性能的要求，不但可以使辐照剂量下降约10％，降低生产成本；还使得绝缘层具有良好的耐磨性、耐高温性、耐环境应力开裂性能、耐化学溶剂性；使用热塑性弹性体护套，使产品有耐抗酸碱、耐油、耐磨、防潮、防霉、环保等特性。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法为：拉丝退火工序→束丝工序→绝缘挤出工序→辐照工序→绞合工序→护套挤出工序。
绝缘挤出所用绝缘料为耐热等级125℃无卤低烟阻燃聚乙烯绝缘料(河北中联塑胶科技发展有限公司生产)，符合相关环保要求。
所述的辐照工序为：电子能量为1.16MeV，辐照剂量为115.8kGy，束流强度为213μA，束下30圈，速度46.72m/min。
外护层使用环保性能优良的耐热等级为90℃的热塑性弹性体(TPU)护套料挤制而成，具有耐抗酸碱、耐油、防潮、防霉、环保等特性。
相关制造流程简述：以规格为1.5mm2的三芯耐热环保型热塑性弹性体护套软电缆，绝缘厚度为0.5～0.6mm导线为例，首先拉制所需铜单丝，将铜单丝进行退火软化处理，达到工艺相关要求，然后将一定数量的铜单丝按照相应的节距进行束丝绞合，将束丝后的绞线进行绝缘挤出，生产出所需要的绝缘线芯，然后对绝缘线芯进行辐照处理，达到相关性能要求后，再将绝缘线芯按照对应的工艺要求进行绞合，最后进行护套挤塑生产成品后进行成圈包装入库。
辐照后产品性能为：凝胶率为62％；短路过载温度可达250℃，耐热性试验在200℃经30分钟绝缘无裂纹及熔化现象；断裂伸长率为179％；空气中热老化条件(7天)：158℃；抗拉强度变化率：±14.6％；耐油耐化学腐蚀性：浸于汽油30天无变化；阻燃性能：火焰燃烧10S，移开火焰后，自熄时间不大于30s；负载下耐刮磨试验10000(次)。
实施例2
步骤大体同实施例1，不同点在于所述的辐照工序为：电子能量为1.09MeV，束流强度为210μA，剂量为106.4kGy，束下30圈，速度44.85m/min。
辐照后产品性能为：凝胶率为68％，短路过载温度可达250℃，短时可达270℃，最高电压等级：10(kV)，耐热性试验在200℃经30分钟绝缘无裂纹及熔化现象，断裂伸长率为190％，空气中热老化条件(7天)：158℃；抗拉强度变化率：±14.8％，耐油耐化学腐蚀性：浸于汽油30天无变化，阻燃性能：火焰燃烧10S，移开火焰后，自熄时间不大于30s，负载下耐刮磨试验10000(次)。
对比例
步骤大体同实施例1，不同点在于所述的辐照工序为：
所述的辐照工序为：电子能量为1.24MeV，辐照剂量为124.2kGy，束流强度为220.7μA，束下30圈，速度48.96m/min。
辐照后产品性能为：凝胶率为73％；短路过载温度可达250℃；耐热性试验在200℃，经30分钟绝缘无裂纹及熔化现象；断裂伸长率为164％，空气中热老化条件(7天)：158℃；抗拉强度变化率：±13.8％；耐油耐化学腐蚀性：浸于汽油25天无变化，阻燃性能：火焰燃烧10s，移开火焰后，自熄时间不大于30s；负载下耐刮磨试验8000(次)。
通过对比例与实施例1和实施例2进行对比发现，实施例1和实施例2与对比例相比辐照剂量可以降低7.3％～16.7％，而速度仅下降4.8％～9.2％，辐照剂量降低所节省的费用远高于速度下降所增加的费用，同时产品的综合性能好，性价比高；且实施例2所生产产品的质量最为稳定。

Claims (3)

1.一种耐高低温环保型热塑性弹性体护套软电缆的生产方法，包括包括拉丝退火工序、束丝工序、绝缘挤出工序、辐照工序、绞合工序、护套挤出工序，其特征在于：所述绝缘挤出工序中所用的绝缘料为耐热等级125℃无卤低烟阻燃聚乙烯绝缘料，所述的辐照工序中电子能量为1.05～1.2MeV，束流强度为202～218μA，剂量为100～120kGy。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：辐照工序中电子能量为1.09MeV，束流强度为210μA，剂量为106.4kGy。
3.如权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于：所述的护套挤出工序使用的护套料为耐热等级为90℃热塑性弹性体。
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