專利名稱：硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法及其產(chǎn)品的制作方法
一、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種電線電纜的制備方法，更特別的是關(guān)于一種硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法及其產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
時代在進步，社會在發(fā)展，人民的生活質(zhì)量產(chǎn)生了日新月異的變化。電能成為人們工作和生活中不可缺少的一種重要能源，而電能的傳輸也被提上了一個新的議程。不言而喻現(xiàn)在電能的主要傳輸工具是電線電纜，這就對電線電纜生產(chǎn)行業(yè)提出了一個新的挑戰(zhàn)。為了趕上時代的步伐，電線電纜生產(chǎn)行業(yè)的科研人員就要不斷的研發(fā)出新的產(chǎn)品以適應(yīng)人們工作和生活的需求。現(xiàn)在電線電纜生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)品的主要材料是烯、烴類聚合物，價格低廉，加工性好，但耐熱性較差，一般使用溫度只有70-90℃，而且燃燒時產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)，對人員和設(shè)施設(shè)備形成第二次危害。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人們對電氣裝備用電線電纜的耐熱阻燃和安全等性能的要求越來越高，特別是對地鐵、船舶、電站程控交換機房、電腦房及各種人煙密集的公共場所以及電控設(shè)施設(shè)備等場合敷設(shè)的電線電纜，其安全性要求更高。
二
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種特別適合敷設(shè)在移動場合和對外力沖擊有較高要求的環(huán)境，并且具有優(yōu)良的耐低溫、耐油、耐磨損和良好的生理惰性及防腐性能的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法及其產(chǎn)品。
本發(fā)明的以上目的以及其他目的將通過下列詳細說明和描述來進一步體現(xiàn)。
本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，包括混膠、開煉、絕緣擠出、硫化、成纜、包帶和外護硫化步驟，其中所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為5-15，擠出溫度為30-90℃，采用擠壓式模具，角度差為15-25°，螺桿轉(zhuǎn)速為20-70轉(zhuǎn)/分鐘。
進一步的，在本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法中，所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為8-12，擠出溫度為40-80℃，采用擠壓式模具，角度差為16-20°，螺桿轉(zhuǎn)速為30-60轉(zhuǎn)/分鐘。
較好的是，在本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法中，所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為8-10，擠出溫度為50-70℃，采用擠壓式模具，角度差為17°，螺桿轉(zhuǎn)速為40-60轉(zhuǎn)/分鐘。
在本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法中，所述的混膠步驟包括將生膠100-150重量份，顏料0.01-0.5重量份，白炭黑10-40重量份，硫化劑0.2-2.0重量份通過攪拌均勻混合；可以選擇的是將生膠100-130重量份，顏料0.05-0.3重量份，白炭黑20-40重量份，硫化劑0.5-1.5重量份通過攪拌均勻混合；較好的是將生膠100-110重量份，顏料0.08-0.15重量份，白炭黑25-35重量份，硫化劑1.0-1.3重量份通過攪拌均勻混合；如果有必要在混膠步驟的配料過程中還可加入阻燃劑(如CN-00111389、CN-01813844、CN-02140952和CN-02155327所述的阻燃劑，上述這些阻燃劑在此列入本發(fā)明中)，阻燃劑的加入量為1-3重量份，較好的是1.5重量份。
在本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法中，所述的開煉步驟中輥筒速比為1-2.0；筒間距為5-10毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在60-100℃，下片寬度為50-100毫米；較好的是輥筒速比為1.3-1.5；筒間距為7-9毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在60-90℃，下片寬度為60-90毫米，并且不采用密煉機。
在本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法中，所述的絕緣硫化步驟中硫化管長度不小于12米，較好的為15-20米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃。所述的成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距不大于14倍外徑，較好的為6-13倍外徑。所述的外護硫化步驟中水浴長度不小于6米，較好的為6-10米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
按照本發(fā)明的方法制備的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜，銅導(dǎo)體包覆在硅橡膠絕緣體內(nèi)，在絕緣包帶內(nèi)有填充繩和硅橡膠絕緣體，最外層是硅橡膠護套。
本發(fā)明用行業(yè)內(nèi)通用的拉絲機、束線機和管絞機等設(shè)備制備導(dǎo)體，在擠出絕緣單線前，先進行混煉，將各種配合劑(如硫化劑、顏料等)混在一起，放入開煉機中煉膠，混合均勻后，拉成小條，放入擠出機中擠制絕緣線芯，出模后通過硫化管道使其硫化交聯(lián)，即成絕緣單線。然后再將絕緣單線利用成纜設(shè)備集束在一起，再擠包硅橡膠護套，并經(jīng)過硫化交聯(lián)使其定型，即得成品。
由于硅橡膠硫化后，柔韌性和彈性大大提高，所以，該類電纜特別適合敷設(shè)在移動場合和對外力沖擊有較高要求的環(huán)境。此外，因硅橡膠分子結(jié)構(gòu)中含有無機硅原子，其耐熱性是常用橡膠和塑料所無法比擬的，工作溫度可達180℃以上，加入阻燃劑后還具有極佳的阻燃效果。此外，產(chǎn)品還具有優(yōu)良的耐低溫，耐油，耐磨損和良好的生理惰性及防腐性能。
本發(fā)明的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜是我公司科研人員根據(jù)市場需求而研制的一種耐熱阻燃清潔環(huán)保型電纜。該電纜電氣性能優(yōu)良，耐熱阻燃性好，即使在高溫燃燒時也無有害氣體放出，避免了二次污染。燃燒后生成的SiO2白色產(chǎn)物仍附在導(dǎo)電線芯上，保持了電纜的絕緣性能和通電性能。
在八、九十年代，國內(nèi)使用的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜基本依賴進口。當(dāng)時，由于國內(nèi)市場不大，原材料奇缺(事實上，目前國內(nèi)使用的硅橡膠生料大多進口或中外合資生產(chǎn))，而今，隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對電氣安全的高度重視，許多行業(yè)如冶煉、電廠、船舶、化工等行業(yè)對耐高溫防腐的硅橡膠電纜用量越來越大。我公司開發(fā)的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜具有一定的社會效益。
本產(chǎn)品是專用于電氣裝備用的電纜。由于產(chǎn)品具有許多特殊常規(guī)電纜所不具備的優(yōu)良特性如耐高、低溫(可在-60℃-180℃范圍內(nèi)正常使用)，耐酸、堿等化學(xué)腐蝕和優(yōu)良的機械特性等，所以該產(chǎn)品投放市場后，便被廣泛用在地鐵、電腦房及各種人煙密集的公共場所和電控設(shè)施及電子設(shè)備的線路安裝等場合。
在本發(fā)明中采用的導(dǎo)體應(yīng)符合GB/T3956第5類或第6類結(jié)構(gòu)的要求；絕緣材料采用硅橡膠料，擠出的絕緣單線，外觀圓整，結(jié)構(gòu)密實，絕緣厚度應(yīng)符合相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求；為使電纜整體結(jié)構(gòu)對稱，性能一致，護套材料一般也采用硅橡膠護套料，擠出的成品經(jīng)硫化交聯(lián)后，外觀光滑，富有彈性，還具有耐寒、防腐、耐候等性能。根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境的具體情況應(yīng)采用超厚護套，以滿足實際的使用條件。
四

圖1是本發(fā)明產(chǎn)品的簡示圖。
在圖1中，符合1代表銅導(dǎo)體，符號2代表硅橡膠絕緣材料，符號3代表填充繩，符號4代表絕緣包帶，符號5代表硅橡膠護套。
以下通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設(shè)備和原材料等均可從市場購得或是本行業(yè)常用的。
五具體實施例方式
例1按以下方法來制備硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜混膠生膠100公斤，顏料0.1公斤，白炭黑30公斤，硫化劑1.2公斤，無機阻燃劑(CN-00111389所述的無機阻燃劑)1.5公斤通過攪拌均勻混合；開煉輥筒速比為1.4；筒間距為8毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在90℃，下片寬度為90毫米，并且不采用密煉機；絕緣擠出擠出機的長徑比為8，擠出溫度為70℃，采用擠壓式模具，角度差為18°，螺桿轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘；
硫化硫化管長度為13米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃；成纜成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為13倍外徑；包帶和外護硫化水浴長度為6米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
例2按以下方法來制備硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜混膠150公斤，顏料0.4公斤，白炭黑40公斤，硫化劑2.0公斤通過攪拌均勻混合；開煉輥筒速比為1.1；筒間距為5毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在70℃，下片寬度為60毫米；絕緣擠出擠出機的長徑比為10，擠出溫度為90℃，采用擠壓式模具，角度差為25°，螺桿轉(zhuǎn)速為70轉(zhuǎn)/分鐘；硫化硫化管長度為20米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃；成纜成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為12倍外徑；包帶和外護硫化水浴長度為7米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
例3按以下方法來制備硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜混膠130公斤，顏料0.3公斤，白炭黑20公斤，硫化劑1.5公斤，有機阻燃劑3公斤通過攪拌均勻混合；開煉輥筒速比為2.0；筒間距為10毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在95℃，下片寬度為95毫米；絕緣擠出擠出機的長徑比為6，擠出溫度為50℃，采用擠壓式模具，角度差為18°，螺桿轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘；硫化硫化管長度為15米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃；成纜成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為10倍外徑；包帶和外護硫化水浴長度為7米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
例4按以下方法來制備硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜混膠110公斤，顏料0.15公斤，白炭黑25公斤，硫化劑1.0公斤，阻燃劑1.5公斤；開煉輥筒速比為1.8，筒間距為10毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在80℃，下片寬度為80毫米；絕緣擠出擠出機的長徑比為15，擠出溫度為90℃，采用擠壓式模具，角度差為20°，螺桿轉(zhuǎn)速為70轉(zhuǎn)/分鐘；硫化硫化管長度為16米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃；成纜成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為8倍外徑；
包帶和外護硫化水浴長度為9米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
例5按以下方法來制備硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜混膠120公斤，顏料0.13公斤，白炭黑35公斤，硫化劑1.3公斤，阻燃劑2.0公斤；開煉輥筒速比為1.3，筒間距為9毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在90℃，下片寬度為70毫米；絕緣擠出擠出機的長徑比為10，擠出溫度為80℃，采用擠壓式模具，角度差為16°，螺桿轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘；硫化硫化管長度為18米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃；成纜成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為7倍外徑；包帶和外護硫化水浴長度為10米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
權(quán)利要求
1.一種硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于包括混膠、開煉、絕緣擠出、硫化、成纜、包帶和外護硫化步驟，其中所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為5-15，擠出溫度為30-90℃，采用擠壓式模具，角度差為15-25°，螺桿轉(zhuǎn)速為20-70轉(zhuǎn)/分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為8-12，擠出溫度為40-80℃，采用擠壓式模具，角度差為16-20°，螺桿轉(zhuǎn)速為30-60轉(zhuǎn)/分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為8-10，擠出溫度為50-70℃，采用擠壓式模具，角度差為17°，螺桿轉(zhuǎn)速為40-60轉(zhuǎn)/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的混膠步驟包括將生膠100-150重量份，顏料0.01-0.5重量份，白炭黑10-40重量份，硫化劑0.2-2.0重量份通過攪拌均勻混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于還可加入阻燃劑1-3重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的開煉步驟中輥筒速比為1-2.0；筒間距為5-10毫米，采用水冷卻方式，溫度控制在60-100℃，下片寬度為50-100毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的絕緣硫化步驟中硫化管長度為10-20米，采用熱空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)200-220℃，2區(qū)220-240℃，3區(qū)200-220℃，4區(qū)180-200℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的成纜步驟采用石棉繩填充、高溫帶繞包，成纜節(jié)距為6-14倍外徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法，其特征在于所述的外護硫化步驟中水浴長度為6-10米，采用先水浴加熱，再空氣硫化，硫化溫度為1區(qū)240-260℃，2區(qū)200-220℃，3區(qū)220-240℃，4區(qū)160-180℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一制備的硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜，其特征在于銅導(dǎo)體包覆在硅橡膠絕緣體內(nèi)，在絕緣包帶內(nèi)有填充繩和硅橡膠絕緣體，最外層是硅橡膠護套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅橡膠絕緣電氣裝備用電線電纜的制備方法及其產(chǎn)品，包括混膠、開煉、絕緣擠出、硫化、成纜、包帶和外護硫化步驟，其中所述的絕緣擠出步驟中擠出機的長徑比為5－15，擠出溫度為30－90℃，采用擠壓式模具，角度差為15－25°，螺桿轉(zhuǎn)速為20－70轉(zhuǎn)/分鐘。用本發(fā)明的方法制備的產(chǎn)品特別適合敷設(shè)在移動場合和對外力沖擊有較高要求的環(huán)境，并且具有優(yōu)良的耐低溫、耐油、耐磨損和良好的生理惰性及防腐性能。
文檔編號H01B13/00GK1658337SQ20051000721
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者鄭保禎, 鄭玉順, 李繼濤, 周玉寶, 孫章栓, 鄭俊忠, 楊俊娟, 于恩樓, 王桂芝 申請人:河間市天寶利爾線纜有限公司