CN105513683A - 具有通信通道的复合电力电缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于电缆技术领域，公开了具有通信通道的复合电力电缆，其由电缆外层包裹通讯导体制备而得；所述通讯导体是由铜线相互绞合构成的线芯。本发明电缆的绝缘外层具备较好的绝缘性能、耐腐蚀性能、阻燃性能以及机械性能；其制备工艺简单，适合大规模工业化生产。

Description

具有通信通道的复合电力电缆

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及具有通信通道的复合电力电缆。

背景技术

通讯电缆由多根互相绝缘的导线或导体构成缆芯，外部具有密封护套的通信线路。有的在护套外面还装有外护层。有架空、直埋、管道和水底等多种敷设方式。按结构分为对称、同轴和综合电缆；按功能分为野战和永备电缆（地下、海底电缆）。通信电缆传输频带较宽，通信容量较大，受外界干扰小，但不易检修。可传输电话、电报、数据和图像等。通讯电缆要求性能较高，其应当具备较好的阻燃性能，机械性能以及耐腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中用于通讯电缆的绝缘外层的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种具有通信通道的复合电力电缆，该电缆的绝缘外层具备较好的绝缘性能、耐腐蚀性能、阻燃性能以及机械性能；上述绝缘外层的制备工艺简单，适合大规模工业化生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：

具有通信通道的复合电力电缆，其由电缆外层包裹通讯导体制备而得；所述通讯导体是由铜线相互绞合构成的线芯；其特征在于，所述电缆外层由如下重量份的原料制备而成：

炭黑1-2份，氢氧化镁1-2份，三氧化二锑1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂1-2份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸锌2-3份，玻璃纤维2-3份，坡缕石3-4份，硬脂酸4-6份，鸡蛋壳5-7份，高岭土5-7份，氮化铝8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，氯化聚乙烯12-15份，三元乙丙橡胶16-20份，氢化丁腈橡胶20-25份。

优选地，炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在100目；玻璃纤维的直径为10-20um，长度为30-50um。

上述电缆外层的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备物料1：将硼砂、坡缕石以及鸡蛋壳依次添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，获得粒径为100目的粉末，即为物料1；

步骤2）制备物料2：将油酸酰胺、玻璃纤维、硬脂酸以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至30℃，得到物料2；

步骤3）制备物料3：将磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶以及氢化丁腈橡胶，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料3；

步骤4）制备电缆外层：将炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、物料1、物料2以及物料3依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

本发明取得的有益效果主要包括：

炭黑可以作为橡胶材料的增强剂；油酸酰胺可以减少树脂等在加工过程中的内摩擦薄膜和传送设备之间摩擦，简化对最终产品的操作，降低树脂颗粒成型熔融黏度，改进流动性。三聚氰酸三烯丙酯能显著提高产品的强度、刚性和耐热性能，可使制品在250℃左右长期使用。三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异。氢化丁腈橡胶具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能。玻璃纤维优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。鸡蛋壳属于生活废弃物，本发明对其进行了有效利用，原料低廉，提高了机械性能，变废为宝，一举两得。氮化铝是良好的耐热冲击材料，其稳定性好、强度高、导热性好、热膨胀系数小，但是其与橡胶基体的相容性差，本发明对其进行了改性，使得氮化铝的表面得到了改善，其团聚趋势减弱，其与橡胶基体之间的相容性增强，提高了电缆材料的机械性能、耐热老化性能以及耐磨性能；本发明制备的电缆外层具备绝缘性能、耐腐蚀性能、阻燃性能以及机械性能；本发明制备工艺简单，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

具有通信通道的复合电力电缆，其由电缆外层包裹通讯导体制备而得；所述通讯导体是由铜线相互绞合构成的线芯；所述电缆外层由如下重量份的原料制备而成：

炭黑1份，氢氧化镁1份，三氧化二锑1份，油酸酰胺1份，硼砂1份，磷酸三苯酯2份，硼酸锌2份，玻璃纤维2份，坡缕石3份，硬脂酸4份，鸡蛋壳5份，高岭土5份，氮化铝8份，三聚氰酸三烯丙酯8份，氯化聚乙烯12份，三元乙丙橡胶16份，氢化丁腈橡胶20份。其中，炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在100目；玻璃纤维的直径为10um，长度为30um。

上述电缆外层的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备物料1：将硼砂、坡缕石以及鸡蛋壳依次添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，获得粒径为100目的粉末，即为物料1；

步骤2）制备物料2：将油酸酰胺、玻璃纤维、硬脂酸以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至30℃，得到物料2；

步骤3）制备物料3：将磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶以及氢化丁腈橡胶，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料3；

步骤4）制备电缆外层：将炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、物料1、物料2以及物料3依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

实施例2

具有通信通道的复合电力电缆，其由电缆外层包裹通讯导体制备而得；所述通讯导体是由铜线相互绞合构成的线芯；所述电缆外层由如下重量份的原料制备而成：

炭黑2份，氢氧化镁2份，三氧化二锑2份，油酸酰胺2份，硼砂2份，磷酸三苯酯3份，硼酸锌3份，玻璃纤维3份，坡缕石3份，硬脂酸6份，鸡蛋壳7份，高岭土7份，氮化铝10份，三聚氰酸三烯丙酯10份，氯化聚乙烯15份，三元乙丙橡胶20份，氢化丁腈橡胶25份。其中，炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在100目；玻璃纤维的直径为20um，长度为50um。

上述绝缘材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备物料1：将硼砂、坡缕石以及鸡蛋壳依次添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，获得粒径为100目的粉末，即为物料1；

步骤2）制备物料2：将油酸酰胺、玻璃纤维、硬脂酸以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至30℃，得到物料2；

步骤3）制备物料3：将磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶以及氢化丁腈橡胶，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料3；

步骤4）制备电缆外层：将炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、物料1、物料2以及物料3依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

实施例3

本发明制备的电缆外层的性能测试：

1.实施例1和实施例2制备的电缆外层的机械性能阻燃性能较好，具体检测结果可见表1，其中电缆外层厚度均为2mm：

表1

组别	外观	抗张强度（N/mm2）	断裂伸长率（%）	200℃热稳定时间（min）	氧指数
						实施例1	塑化良好，色泽均匀无杂质	18.7	473	>180	33.8
实施例2	塑化良好，色泽均匀无杂质	18.9	465	>180	34.1

2.抗腐蚀性能测试：将试验材料浸泡到10%的氯化钠溶液中100天，各主要性能参数测定，见表2。

表2

组别	体积电阻率保持率（%）	抗张强度保持率（%）	断裂伸长率（%）
				实施例1	98.9	97.3	95.8
实施例2	99.1	97.8	95.5

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (4)

1.具有通信通道的复合电力电缆，其由电缆外层包裹通讯导体制备而得；所述通讯导体是由铜线相互绞合构成的线芯。

2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述电缆外层由如下重量份的原料制备而成：

炭黑1-2份，氢氧化镁1-2份，三氧化二锑1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂1-2份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸锌2-3份，玻璃纤维2-3份，坡缕石3-4份，硬脂酸4-6份，鸡蛋壳5-7份，高岭土5-7份，氮化铝8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，氯化聚乙烯12-15份，三元乙丙橡胶16-20份，氢化丁腈橡胶20-25份。

3.根据权利要求2所述的电缆，其特征在于，优选地，炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在100目；玻璃纤维的直径为10-20um，长度为30-50um。

4.根据权利要求2或3所述的电缆，其特征在于，所述电缆外层的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备物料1：将硼砂、坡缕石以及鸡蛋壳依次添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，获得粒径为100目的粉末，即为物料1；

步骤2）制备物料2：将油酸酰胺、玻璃纤维、硬脂酸以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至30℃，得到物料2；

步骤3）制备物料3：将磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶以及氢化丁腈橡胶，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料3；

步骤4）制备电缆外层：将炭黑、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、物料1、物料2以及物料3依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，注塑成型即得。