CN106158087A - 一种电缆防护带及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电缆防护带及其制作方法。从下到上依次包括绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层，所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。本发明具有以下有益效果：该结构分为多层，实现了结构的细化和紧密的配合，施工操作简单，提高了施工的规范性，同时在满足普通修补方式性能的基础上，提高了材料的耐热和隔热性能。

Description

一种电缆防护带及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种修补或防护电缆的材料及其制作方法，具体说是一种电缆防护带及其制作方法。
背景技术
定期对电力电缆进行维护检查，及早发现电力电缆的运行隐患并加以消除是保证电力电缆安全运行、防止电缆故障发生的重要措施，电缆的修补和维护是电缆长期正常运行的保障性工作，由于电缆的运行环境、承载电压和施工条件等各种因素的影响，以致于电力电缆的故障频率发生。
目前，电缆的修补通常采用压敏型修补胶带和硫化热补法的方法，其中压敏胶带操作简单，被广泛应用在电力工程中，但是，该方法还存在固有的技术缺陷，如：胶带的强度较低、易老化；由于电缆的实际修补长度较短，对胶带的散热性能的要求相对较低，但是，对其隔热和耐热性能的要求较高，而且还有待进一步提高；胶带的绝缘性能相对较差，而通过多层缠绕的方式虽然提高了绝缘性，但是降低了散热性能，而且极大的浪费了材料，导致电缆的防护部位凸显；现有的胶带在缠绕时需要严格的控制胶带的伸缩量，较为困难的操控使用方法很容导致施工缺陷，造成工程事故。硫化热补法是一种较好的修补方法，适用于电缆护套、线芯绝缘、线芯断开等故障的修补，一次维护的耐久性较长，但是该方法操作较为繁琐，且需要配合模具、后期的修正和打磨工序，对于施工过程中的线缆修补实用性相对较差。
申请人结合现有电力工程的现状和施工需求，提出了一种新的技术方案，力图解决上述的技术缺陷，并提供了一种新型的电缆修补和防护的电缆防护带。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电缆防护带及其制作方法，以简化电缆修补维护的工序，提高材料的耐热和隔热的性能，提高材料的工程适用性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案主要从以下方面解决：（1）采用多层结构，实现功能的而细化和相互的配合；（2）内防护层采用囊腔结构，以解决材料的隔热性能，此外，通过优化内层材料的配方，解决了材料的耐热性；（3）外层主要解决热量的高效传导的性能条件下，集中解决材料的耐老化和阻燃的性能，同时优化了材料的其他物理力学性能；（4）加强层处理提高材料的强度的韧性的技术问题外还将两面的材料紧密的相连，并将实现了性能的相互配合（5）加强层的设置可控制材料的最大的变形量，并通过搭接压边的修补形式，优化单层修补维护的安全性，提高了施工的效率并节约了材料；（6）弹性橡胶层的设置避免了各层之间因缠绕时产生的过度变形导致的撕离，弥补和解决多层结构的缺陷；（7）为了实现多层结构的紧密配合，并实现预期的性能，申请人经过多次的改进，提出了全新的制作工艺。
经过多次的整合调整，本发明最终的技术方案为，一种电缆防护带，从下到上依次包括：绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层。
所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。
进一步，所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶20-30份、硫化剂2-3份、促进剂0.5-1份、氧化锌4-6份、防老剂0.4-0.6份、松焦油4-6份、石蜡0.5-1.5份、氢氧化铁10-15 份、三氧化铁4-6份、二氧化锌4-6份、橡胶发泡剂2-4份。
作为优选，所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶25份、硫化剂2.5份、促进剂0.7份、氧化锌5份、防老剂0.5份、松焦油5份、石蜡1份、氢氧化铁12份、三氧化铁5份、二氧化锌5份、橡胶发泡剂3份。
进一步，所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶20-25份、氧化镁4-6份、硬脂酸0.5-1份、氧化锌5-10份、氢氧化铝5-15份、三氧化二锑5-10份、磷酸三苯酯5-10份、防老剂D 1-3份、陶瓷粉10-20份、三氧化二铁10-15份、硫化剂2-3份、促进剂0.3-0.4份。
作为优选，所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶22份、氧化镁5份、硬脂酸0.7份、氧化锌7份、氢氧化铝10份、三氧化二锑7份、磷酸三苯酯7份、防老剂D 2份、陶瓷粉15份、三氧化二铁12份、硫化剂2.5份、促进剂0.35份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）将压出成型的110-115℃的弹性橡胶垫层涂敷在铜丝网带上，然后在150-155℃的温度下初步硫化10分钟，将铜纤维在高压风机的作用下均匀的喷向铜丝网带的一侧，然后在155-160℃的温度下充分硫化20分钟，自然降温至室温。
（2）在步骤（1）制得的弹性橡胶垫层的下表面涂敷一层胶液，然后将硫化后的绝缘层在胶液的粘附下与弹性绝缘垫粘合，然后在室温下碾压后得到材料A。
（3）按重量份分别准备内防护层和外防护层的各原料备用，然后按照塑炼、混炼、压延、压出和成型的步骤分别制得成型的内防护层和外防护层。
（4）将步骤（3）中制得的成型的内防护层涂敷在步骤（2）材料A设有铜丝网带的表面上，然后在155-160℃的温度下充分硫化25分钟，降温至室温。
将步骤（3）中制得的外防护层在150-160℃的温度下充分硫化30分钟。
（5）将步骤（4）中最终硫化后的内防护层和外防护层利用胶黏剂粘结后，充分碾压。
（6）在步骤（5）制得材料的绝缘层下表面涂敷一层胶黏剂，然后覆膜、裁割、卷装。
由于采用了上述技术方案，一种电缆防护带，从下到上依次包括：绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层。所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。本发明具有以下有益效果：该结构分为多层，实现了结构的细化和紧密的配合，施工操作简单，提高了施工的规范性，同时在满足普通修补方式性能的基础上，提高了材料的耐热和隔热性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。
实施例1
一种电缆防护带，从下到上依次包括：绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层。
绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。
所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶20份、硫化剂2份、促进剂0.5份、氧化锌4份、防老剂0.4份、松焦油4份、石蜡0.5份、氢氧化铁10份、三氧化铁4份、二氧化锌4份、橡胶发泡剂2份。
所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶20份、氧化镁4份、硬脂酸0.5份、氧化锌5份、氢氧化铝5份、三氧化二锑5份、磷酸三苯酯5份、防老剂D 1份、陶瓷粉10份、三氧化二铁10份、硫化剂2份、促进剂0.3份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）绝缘层采用专利号为201310472449.3公布的方法制得。
（2）弹性橡胶层采用配方为三元乙丙橡胶100份、硫磺0.5份份、氧化锌2、促进剂TMTD0.8份、促进剂M0.3份、硬脂酸0.8份、防老剂甲0.3份、防老剂 0.8份、高耐磨炉黑 50份、半补强炭黑 20、石蜡 0.5、环烷油5份。并经过塑炼、混炼、压延、压出和成型和硫化的步骤制得。
（3）将压出成型的110-115℃的弹性橡胶垫层涂敷在铜丝网带上，然后在150-155℃的温度下初步硫化10分钟，将铜纤维在高压风机的作用下均匀的喷向铜丝网带的一侧，然后在155-160℃的温度下充分硫化20分钟，自然降温至室温。
（4）在步骤（3）制得的弹性橡胶垫层的下表面涂敷一层胶液，然后将硫化后的绝缘层在胶液的粘附下与弹性绝缘垫粘合，然后在室温下碾压后得到材料A。
（5）按重量份分别准备内防护层和外防护层的各原料备用，然后按照塑炼、混炼、压延、压出和成型的步骤分别制得成型的内防护层和外防护层。
（6）将步骤（5）中制得的成型的内防护层涂敷在步骤（4）材料A设有铜丝网带的表面上，然后在155-160℃的温度下充分硫化25分钟，降温至室温。
将步骤（5）中制得的外防护层在150-160℃的温度下充分硫化30分钟。
（7）将步骤（6）中最终硫化后的内防护层和外防护层利用胶黏剂粘结后，充分碾压。
（8）在步骤（7）制得材料的绝缘层下表面涂敷一层胶黏剂，然后覆膜、裁割、卷装。
实施例2
一种电缆防护带，从下到上依次包括：绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层。
所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。
所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶25份、硫化剂2.5份、促进剂0.7份、氧化锌5份、防老剂0.5份、松焦油5份、石蜡1份、氢氧化铁12份、三氧化铁5份、二氧化锌5份、橡胶发泡剂3份。
所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶22份、氧化镁5份、硬脂酸0.7份、氧化锌7份、氢氧化铝10份、三氧化二锑7份、磷酸三苯酯7份、防老剂D 2份、陶瓷粉15份、三氧化二铁12份、硫化剂2.5份、促进剂0.35份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）将压出成型的110-115℃的弹性橡胶垫层涂敷在铜丝网带上，然后在150-155℃的温度下初步硫化10分钟，将铜纤维在高压风机的作用下均匀的喷向铜丝网带的一侧，然后在155-160℃的温度下充分硫化20分钟，自然降温至室温。
（2）在步骤（1）制得的弹性橡胶垫层的下表面涂敷一层胶液，然后将硫化后的绝缘层在胶液的粘附下与弹性绝缘垫粘合，然后在室温下碾压后得到材料A。
（3）按重量份分别准备内防护层和外防护层的各原料备用，然后按照塑炼、混炼、压延、压出和成型的步骤分别制得成型的内防护层和外防护层。
（4）将步骤（3）中制得的成型的内防护层涂敷在步骤（2）材料A设有铜丝网带的表面上，然后在155-160℃的温度下充分硫化25分钟，降温至室温。
将步骤（3）中制得的外防护层在150-160℃的温度下充分硫化30分钟。
（5）将步骤（4）中最终硫化后的内防护层和外防护层利用胶黏剂粘结后，充分碾压。
（6）在步骤（5）制得材料的绝缘层下表面涂敷一层胶黏剂，然后覆膜、裁割、卷装。
其中绝缘层和弹性橡胶层采用实施例1的方案相同。
实施例3
一种电缆防护带，从下到上依次包括：绝缘层、弹性橡胶垫层、加强层、内防护层和外防护层。
所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有外防护层，所述胶液为橡胶用胶黏剂。
所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶30份、硫化剂3份、促进剂1份、氧化锌6份、防老剂0.6份、松焦油6份、石蜡1.5份、氢氧化铁15 份、三氧化铁6份、二氧化锌6份、橡胶发泡剂4份。
所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶25份、氧化镁6份、硬脂酸1份、氧化锌10份、氢氧化铝15份、三氧化二锑10份、磷酸三苯酯10份、防老剂D 3份、陶瓷粉20份、三氧化二铁15份、硫化剂3份、促进剂0.4份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）将压出成型的110-115℃的弹性橡胶垫层涂敷在铜丝网带上，然后在150-155℃的温度下初步硫化10分钟，将铜纤维在高压风机的作用下均匀的喷向铜丝网带的一侧，然后在155-160℃的温度下充分硫化20分钟，自然降温至室温。
（2）在步骤（1）制得的弹性橡胶垫层的下表面涂敷一层胶液，然后将硫化后的绝缘层在胶液的粘附下与弹性绝缘垫粘合，然后在室温下碾压后得到材料A。
（3）按重量份分别准备内防护层和外防护层的各原料备用，然后按照塑炼、混炼、压延、压出和成型的步骤分别制得成型的内防护层和外防护层。
（4）将步骤（3）中制得的成型的内防护层涂敷在步骤（2）材料A设有铜丝网带的表面上，然后在155-160℃的温度下充分硫化25分钟，降温至室温。
将步骤（3）中制得的外防护层在150-160℃的温度下充分硫化30分钟。
（5）将步骤（4）中最终硫化后的内防护层和外防护层利用胶黏剂粘结后，充分碾压。
（6）在步骤（5）制得材料的绝缘层下表面涂敷一层胶黏剂，然后覆膜、裁割、卷装。
其中绝缘层和弹性橡胶层的技术方案和实施例1相同。
本发明的物理性能试验
本发明的防护带在实际的使用时采用单层搭接的方式缠绕，搭接的宽度不小于4mm，最大的变形量为1/4，当变形量达到1/5时就达到了设计粘结强度要求，改善了普通的压敏胶带的施工需要严格的控制变形量1/3的限制。
此外，外防护层主要起到外部的防护作用，在高温前后的物理试验数据如表1。
表1
组别 实施例1 实施例2 实施例3
抗张强度（N/mm2) 10.5 10.2 10.3
抗张强度保持率 92.5 92.3 92.0
断裂伸长率（%） 268 266 269
断裂长度保持率 90.5 91.2 91.0
硬度（A） 88 90 87
300℃×24h后硬度（A） 90.2 91.2 90.0
由表1可知，本发明具有较好的耐热性能，且能保持较好的物理性能，满足使用要求的情况下，提高了现有修补胶带的性能。
将实施例1-3制得的防护带分别平铺贴置于90℃的恒温板上，其中外防护层和恒温板接触，并分别在10min、30min、50min和70min时分别测量绝缘层和内防护层的温度值；将普通压敏胶带缠绕和本发明同样的厚度，制成相同面积的胶带条，并设为对照组，分别测量与恒温板接触的一面和相离面的温度，数据如表2。
表2
由表2可知，实施例1-3制得的材料温度的传递率明显降低，而且随着时间的延长，绝缘层的温度变化率逐渐变小，并保持在31-32℃之间，而对照组的温度变化量较大，并逐渐趋于恒温板的温度值，可知，本发明的防护带采用多层的结构具有较好的隔热性能。
实际使用时，在达到最大变形量的情况下，内防护层和外防护层的形变较为稳定，避免了过度的拉伸和变形，其主要由于加强层起到了主要持力的作用，并位于内隔热层的下部，避免了内防层的挤压，并能稳定的保持其力学性能。
本发明中用到的设备均为本领域的常用设备，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种电缆防护带，其特征在于，从下到上依次包括：
绝缘层，所述绝缘层的下表面涂敷有胶液、上表面通过胶液粘结有
弹性橡胶垫层，所述橡胶垫层上表面设有
加强层，所述加强层包括铜丝网带和铜纤维，该加强层的上表面设有
内防护层，该内防护层内部设有均匀分布的囊腔，所述内防护层的外表面通过胶液粘结有
外防护层；
所述胶液为橡胶用胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种电缆防护带，其特征在于：所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶20-30份、硫化剂2-3份、促进剂0.5-1份、氧化锌4-6份、防老剂0.4-0.6份、松焦油4-6份、石蜡0.5-1.5份、氢氧化铁10-15 份、三氧化铁4-6份、二氧化锌4-6份、橡胶发泡剂2-4份。
3.根据权利要求2所述的一种电缆防护带，其特征在于：所述内防护层由以下重量份的原料制成：硅橡胶100份、丁基橡胶25份、硫化剂2.5份、促进剂0.7份、氧化锌5份、防老剂0.5份、松焦油5份、石蜡1份、氢氧化铁12份、三氧化铁5份、二氧化锌5份、橡胶发泡剂3份。
4.根据权利要求1所述的一种电缆防护带，其特征在于：所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶20-25份、氧化镁4-6份、硬脂酸0.5-1份、氧化锌5-10份、氢氧化铝5-15份、三氧化二锑5-10份、磷酸三苯酯5-10份、防老剂D 1-3份、陶瓷粉10-20份、三氧化二铁10-15份、硫化剂2-3份、促进剂0.3-0.4份。
5. 根据权利要求4所述的一种电缆防护带，其特征在于：所述外防护层由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶100份、丁基橡胶22份、氧化镁5份、硬脂酸0.7份、氧化锌7份、氢氧化铝10份、三氧化二锑7份、磷酸三苯酯7份、防老剂D 2份、陶瓷粉15份、三氧化二铁12份、硫化剂2.5份、促进剂0.35份。
6.根据权利要求1所述的一种电缆防护带的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将压出成型的110-115℃的弹性橡胶垫层涂敷在铜丝网带上，然后在150-155℃的温度下初步硫化10分钟，将铜纤维在高压风机的作用下均匀的喷向铜丝网带的一侧，然后在155-160℃的温度下充分硫化20分钟，自然降温至室温；
（2）在步骤（1）制得的弹性橡胶垫层的下表面涂敷一层胶液，然后将硫化后的绝缘层在胶液的粘附下与弹性绝缘垫粘合，然后在室温下碾压后得到材料A；
（3）按重量份分别准备内防护层和外防护层的各原料备用，然后按照塑炼、混炼、压延、压出和成型的步骤分别制得成型的内防护层和外防护层；
（4）将步骤（3）中制得的成型的内防护层涂敷在步骤（2）材料A设有铜丝网带的表面上，然后在155-160℃的温度下充分硫化25分钟，降温至室温；
将步骤（3）中制得的外防护层在150-160℃的温度下充分硫化30分钟；
（5）将步骤（4）中最终硫化后的内防护层和外防护层利用胶黏剂粘结后，充分碾压；
在步骤（5）制得材料的绝缘层下表面涂敷一层胶黏剂，然后覆膜、裁割、卷装。
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