CN108735383A

CN108735383A - 一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法

Info

Publication number: CN108735383A
Application number: CN201810470983.3A
Authority: CN
Inventors: 刘勇
Original assignee: Hefei Pulfi Wire Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Pulfi Wire Technology Co Ltd
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2018-11-02

Abstract

本发明公开了一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，包括以下步骤：步骤一，称取以下对应重量百分比原料备用：Al 48‑56%、Cu 24‑30%、Si 4‑8%、Ni 3‑5%、Fe 0.2‑0.8%、橡胶组合物0.02‑0.10%、导电填料0.2‑0.8%、柔性增强剂0.1‑0.7%。本发明的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，该导线不仅导电、导热性能好，同时柔性性能优异，便于施工，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法

技术领域

本发明涉及导线制备技术领域，具体涉及一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法。

背景技术

电线电缆是用于传输电能、传递信息和实现电磁能量转换的电工类线材产品，在国民经济中发挥着非常重要的作用，金属导体是电线电缆的基础材料和重要组成部分，而导线指的是用作电线电缆的材料，工业上也指电线，一般由铜或铝制成，也有用银线所制(导电、热性好)，用来疏导电流或者是导热；2013年12月20日，国家***与工信部联合确立了以铝节铜的发展战略，工信部数据显示，多年来，我国的电线电缆行业总体规模处于世界首位，电线电缆产量以及增长速度也居高不下，2012年我国的电网行业使用了超过500万吨铜，占国内铜总消耗量的60%以上，我国是一个铜资源相对缺乏国家，铜价较高，随着以铝节铜技术发展，铜铝复合材料具有显著的优势和广阔的市场前景。

现有技术中，电线电缆导体材料多采用铜铝复合金属作为传输导线，虽质量轻、生产成本低，但在施工时需要经常弯曲，而该导线不能弯曲，从而限制了导线技术发展。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，该导线不仅导电、导热性能好，同时柔性性能优异，便于施工，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，称取以下对应重量百分比原料备用：Al 48-56%、Cu 24-30%、Si 4-8%、Ni 3-5%、Fe 0.2-0.8%、橡胶组合物0.02-0.10%、导电填料0.2-0.8%、柔性增强剂0.1-0.7%；

步骤二，将步骤一中的原料混合均匀后进行熔炼，随后送入圆柱形模具中进行浇注成型，然后升温至550-650℃下进行保温25-35min，随后冷却至温度为350℃，送入挤压机进行热挤压，挤压成导线材，随后再用稀盐酸进行处理，然后打磨光亮，即得本发明的柔性导线。

优选地，所述步骤一中橡胶组合物包括以下重量份原料：

丁氰橡胶32-38份、复合石墨烯12-16份、硬脂酸4-8份、过氧化二异丙苯2-5份、柔性树脂12-18份、增黏树脂6-10份。

优选地，所述步骤一中橡胶组合物制备方法为将丁氰橡胶、氧化二异丙苯、柔性树脂、增黏树脂加入到磁力搅拌器中，搅拌转速为75-85r/min，搅拌时间为15-25min，随后向其中加入复合石墨烯、硬脂酸，继续搅拌15-25min，随后送入密炼机中进行密炼，密炼5-15min，即得橡胶组合物。

优选地，所述柔性树脂为柔性环氧树脂；所述增黏树脂为松香树脂。

优选地，所述复合石墨烯为石墨烯纳米片、石墨烯粉按照重量比3:2组成的混合物。

优选地，所述导电填料为碳纤维、碳纳米管、氧化铁粉、氧化铜粉、氧化铝粉中的一种或多种的组合物。

优选地，所述柔性增强剂为柔性纤维。

优选地，所述柔性纤维为高分子合成纤维。

优选地，所述步骤二熔炼中采用氩气进行保护，真空度小于0.1Mpa。

优选地，所述热挤压后导线材厚度为10-30mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，采用Al 、Cu 、Si 、Ni、Fe 配比橡胶等材料，制备出的导线在原有性质基础上，柔性得到了很大改善，原料之间经过合适的配比，以及多组实验论证，使导线柔性最佳。

（2）本发明的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，添加的橡胶组合物采用丁氰橡胶、柔性树脂、增黏树脂、复合石墨烯在过氧化物交联剂作用下进行硫化，复合石墨烯为石墨烯纳米片、石墨烯粉组合，能进一步的提高柔性，同时提高材料的导电性。

（3）本发明的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，柔性增强剂为柔性纤维，与其他原料组合，进一步的提高导线的柔性，制备出的导线先升温，再保温，随后热挤压，可提高导线柔性。

（4）本发明的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，该导线不仅导电、导热性能好，同时柔性性能优异，便于施工，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，称取以下对应重量百分比原料备用：Al 48%、Cu 24%、Si 4%、Ni 3%、Fe 0.2%、橡胶组合物0.02%、导电填料0.2%、柔性增强剂0.1%；

步骤二，将步骤一中的原料混合均匀后进行熔炼，随后送入圆柱形模具中进行浇注成型，然后升温至550℃下进行保温25min，随后冷却至温度为350℃，送入挤压机进行热挤压，挤压成导线材，随后再用稀盐酸进行处理，然后打磨光亮，即得本发明的柔性导线。

本实施例的步骤一中橡胶组合物包括以下重量份原料：

丁氰橡胶32份、复合石墨烯12份、硬脂酸4份、过氧化二异丙苯2份、柔性树脂12份、增黏树脂6份。

本实施例的步骤一中橡胶组合物制备方法为将丁氰橡胶、氧化二异丙苯、柔性树脂、增黏树脂加入到磁力搅拌器中，搅拌转速为75r/min，搅拌时间为15min，随后向其中加入复合石墨烯、硬脂酸，继续搅拌15min，随后送入密炼机中进行密炼，密炼5min，即得橡胶组合物。

本实施例的柔性树脂为柔性环氧树脂；所述增黏树脂为松香树脂。

本实施例的复合石墨烯为石墨烯纳米片、石墨烯粉按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例的导电填料为碳纤维。

本实施例的柔性增强剂为柔性纤维。

本实施例的柔性纤维为高分子合成纤维。

本实施例的步骤二熔炼中采用氩气进行保护，真空度小于0.1Mpa。

本实施例的热挤压后导线材厚度为10mm。

实施例2.

步骤一，称取以下对应重量百分比原料备用：Al 56%、Cu 30%、Si 8%、Ni 5%、Fe 0.8%、橡胶组合物0.10%、导电填料0.8%、柔性增强剂0.7%；

步骤二，将步骤一中的原料混合均匀后进行熔炼，随后送入圆柱形模具中进行浇注成型，然后升温至650℃下进行保温35min，随后冷却至温度为350℃，送入挤压机进行热挤压，挤压成导线材，随后再用稀盐酸进行处理，然后打磨光亮，即得本发明的柔性导线。

本实施例的步骤一中橡胶组合物包括以下重量份原料：

丁氰橡胶38份、复合石墨烯16份、硬脂酸8份、过氧化二异丙苯5份、柔性树脂18份、增黏树脂10份。

本实施例的步骤一中橡胶组合物制备方法为将丁氰橡胶、氧化二异丙苯、柔性树脂、增黏树脂加入到磁力搅拌器中，搅拌转速为85r/min，搅拌时间为25min，随后向其中加入复合石墨烯、硬脂酸，继续搅拌25min，随后送入密炼机中进行密炼，密炼15min，即得橡胶组合物。

本实施例的导电填料为碳纳米管。

本实施例的柔性增强剂为柔性纤维。

本实施例的柔性纤维为高分子合成纤维。

本实施例的热挤压后导线材厚度为30mm。

实施例3.

步骤一，称取以下对应重量百分比原料备用：Al 52%、Cu 27%、Si 6%、Ni 4%、Fe 0.5%、橡胶组合物0.06%、导电填料0.4%、柔性增强剂0.4%；

步骤二，将步骤一中的原料混合均匀后进行熔炼，随后送入圆柱形模具中进行浇注成型，然后升温至600℃下进行保温30min，随后冷却至温度为350℃，送入挤压机进行热挤压，挤压成导线材，随后再用稀盐酸进行处理，然后打磨光亮，即得本发明的柔性导线。

本实施例的步骤一中橡胶组合物包括以下重量份原料：

丁氰橡胶35份、复合石墨烯14份、硬脂酸6份、过氧化二异丙苯3.5份、柔性树脂15份、增黏树脂8份。

本实施例的步骤一中橡胶组合物制备方法为将丁氰橡胶、氧化二异丙苯、柔性树脂、增黏树脂加入到磁力搅拌器中，搅拌转速为80r/min，搅拌时间为20min，随后向其中加入复合石墨烯、硬脂酸，继续搅拌20min，随后送入密炼机中进行密炼，密炼10min，即得橡胶组合物。

本实施例的导电填料为氧化铁粉。

本实施例的柔性增强剂为柔性纤维。

本实施例的柔性纤维为高分子合成纤维。

本实施例的热挤压后导线材厚度为20mm。

对比例1：

与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是不添加橡胶组合物。

对比例2：

与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是不添加柔性增强剂。

对比例3：

与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是不添加导电填料。

对比例4：

与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是橡胶组合物中不添加复合石墨烯。

实施例1至3及对比例1-4制备的导线进行测试，得到性能测试结果如下

	柔性
		实施例1	优异
实施例2	优异
		实施例3	优异
对比例1	良好
		对比例2	良好
对比例3	优良
		对比例4	良好

本发明经过大量的实验论证，一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，该导线不仅导电、导热性能好，同时柔性性能优异，便于施工，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述步骤一中橡胶组合物包括以下重量份原料：

3.根据权利要求2所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述步骤一中橡胶组合物制备方法为将丁氰橡胶、氧化二异丙苯、柔性树脂、增黏树脂加入到磁力搅拌器中，搅拌转速为75-85r/min，搅拌时间为15-25min，随后向其中加入复合石墨烯、硬脂酸，继续搅拌15-25min，随后送入密炼机中进行密炼，密炼5-15min，即得橡胶组合物。

4.根据权利要求2所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述柔性树脂为柔性环氧树脂；所述增黏树脂为松香树脂。

5.根据权利要求2所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述复合石墨烯为石墨烯纳米片、石墨烯粉按照重量比3:2组成的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述导电填料为碳纤维、碳纳米管、氧化铁粉、氧化铜粉、氧化铝粉中的一种或多种的组合物。

7.根据权利要求1所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述柔性增强剂为柔性纤维。

8.根据权利要求7所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述柔性纤维为高分子合成纤维。

9.根据权利要求1所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述步骤二熔炼中采用氩气进行保护，真空度小于0.1Mpa。

10.根据权利要求1所述的一种橡胶与金属复合柔性导线的制备方法，其特征在于，所述热挤压后导线材厚度为10-30mm。