專利名稱：交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電纜生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝。
背景技術(shù)：
一般的，傳統(tǒng)上電力電纜的生產(chǎn)制造是采用擠塑機(jī)的鑄鋁加熱系統(tǒng)，用電量大，耗能高，電纜生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)成本比較高，市場競爭力方面受到很大阻礙，在生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性上不存在有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝流程是:電纜導(dǎo)體放線——上牽引——擠塑機(jī)電磁法加熱擠包絕緣——經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料——進(jìn)入水槽定型冷卻——火花機(jī)檢驗(yàn)——下牽弓I——收排線。制造電纜時，采用紫外光輻照交聯(lián)聚乙烯料，擠包電纜絕緣線芯直接通過紫外光輻照設(shè)備輻照，由于塑料擠出成型前的高溫，與紫外光輻照設(shè)備光源產(chǎn)生300度的溫度，絕緣電纜線芯通過在紫外光幅照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時`是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料。因此代替了傳統(tǒng)的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，擠包完電纜絕緣線芯后，再通過蒸汽或水煮的辦法完成交聯(lián)工藝。紫外光交聯(lián)的原理是:在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料。該交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝流程具體是:根據(jù)預(yù)生產(chǎn)電纜型號規(guī)格，挑選出擠包電纜絕緣的模芯模套清理干凈，安裝在電纜擠塑機(jī)機(jī)頭上，打開電源，給擠塑機(jī)各區(qū)加溫，同時上好放線軸、收線軸，拉上牽引繩，壓上履帶牽引，水槽上滿水，主機(jī)上料用紫外光輻照交聯(lián)料，放好高溫分色線條，待到各區(qū)溫度到達(dá)后，保溫30分鐘，然后啟動主機(jī)，打開電機(jī)調(diào)速器調(diào)速，在排料的同時調(diào)整塑料的厚度與偏心度，調(diào)整好之后將放線銅鋁導(dǎo)體穿過機(jī)頭模具與牽引線連接牢固，然后給紫外光交聯(lián)設(shè)備送電并設(shè)定溫度，進(jìn)行紫外光輻照交聯(lián)，紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備操作是:
I)給設(shè)備上電并設(shè)定生產(chǎn)溫度；2)對燈管及反光罩進(jìn)行清洗；3)將牽引線與經(jīng)過擠出機(jī)包覆膜具的待生產(chǎn)線纜連接，并將接頭置于輻照主箱體出口外側(cè)，并將上蓋落至最低處，開啟各組燈管，升溫，主機(jī)調(diào)速排料，壓下上下牽引，開啟牽引機(jī)，協(xié)調(diào)好主機(jī)與牽引機(jī)的速度；經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料4)并根據(jù)實(shí)際狀況做相應(yīng)調(diào)整，熱延伸控制在70% 110% ;5)進(jìn)入水槽定型冷卻，火花機(jī)檢驗(yàn)，下牽引，收排線。其中:擠塑機(jī)采用高頻電磁控制器連接感應(yīng)線圈，擠塑機(jī)螺筒穿在感應(yīng)線圈內(nèi)，擠塑機(jī)螺筒上設(shè)置有測溫點(diǎn)，料斗連接擠塑機(jī)螺筒上。其中:紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備包括機(jī)柜和紫外線照射燈源，紫外線照射燈源設(shè)置有三組，三組紫外線照射燈源分別設(shè)置在機(jī)柜上，三組紫外線照射燈源同軸線設(shè)置，且繞軸線角度交錯旋轉(zhuǎn)。其中:光交聯(lián)敏化劑采用強(qiáng)效型氮丙啶交聯(lián)劑如SAC-100，UN-7 ;多功能聚碳化二亞胺類交聯(lián)劑如UN-557 ;光交聯(lián)敏華劑TPO:2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷、封閉型交聯(lián)劑UN-125F ;熱塑劑，如聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚苯乙烯；乙丙橡膠、各種氟橡膠、CPE ;丙烯酸、 苯乙烯型離子交換樹脂；聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯；環(huán)氧樹酯、DAP(聚苯二甲酸二烯丙酯)樹酯；聚三烯丙基異三聚氰酸酯；聚苯乙烯的內(nèi)增塑、苯乙烯與TAIC ；TAIC預(yù)聚物；高效阻燃劑TBC和阻燃交聯(lián)劑DABC中的一種或一種以上的混合物。其中:光交聯(lián)敏華劑ΤΡ0:化學(xué)名稱:2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷，英文名稱:2，4，6-Trimethyl Benzoyl Diphenylphosphine Oxide, CASNO:75980-60-8,分子式:C22H21P02,分子量:348.5，外觀:淡黃色結(jié)晶粉末，純度(C):彡99.0%，熔點(diǎn):91.0-94.(TC (攝氏度)，酸值(mgKOH/g):彡4，揮發(fā)份:彡0.2%，灰份:彡0.10%，應(yīng)用:ΤΡ0是一種高效的自由基
(I)型光、在長波長范圍內(nèi)都有吸收的高效光引發(fā)劑。由于其具有很寬的吸收范圍，其有效吸收峰值為350-400nm，一直吸收致420nm左右，它的吸收峰較常規(guī)引發(fā)劑偏長，經(jīng)光照后可生成苯甲酰和磷?；鶅蓚€自由基，都能引發(fā)聚合，因此光固化速度快，它還具有光漂白作用，適合于厚膜深層固化的特性，具有低揮發(fā)，適用于水基。本品多用于白色體系，可用于紫外固化樹脂、紫外固化粘合劑、光導(dǎo)纖維涂料、抗光蝕劑、復(fù)合材料等。本品的使用應(yīng)根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，建議添加量為0.5-4% w/w。它在白色或高鈦白粉顏料化表面均能完全固化。涂層不黃變，后聚合效應(yīng)低，無殘留。也可用于透明涂層，對于低氣味要求的產(chǎn)品尤其適合。在含苯乙烯體系的不飽和聚酯中單獨(dú)使用，具有很高引發(fā)效能。對于丙烯酸酯體系，尤其是有色的體系，通常需要和胺或丙烯酰胺配合使用，同時和其他光引發(fā)劑復(fù)配，以達(dá)到體系的徹底固化特別適用于低黃變、白色體系和厚的膜層的固化。添加量0.5-3.0% (有色體系)，0.3-2.0% (透明體系)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是:該交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝把原來的擠塑機(jī)的鑄鋁加熱系統(tǒng)改造成智能電磁自動加熱控溫系統(tǒng)，用電量比改造前降低了 60%，并引進(jìn)紫外光輻照交聯(lián)電纜生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備名稱=UV-1紫外光輻照電纜設(shè)備，制造電纜時，采用紫外光輻照交聯(lián)聚乙烯料，擠包電纜絕緣線芯直接通過紫外光輻照設(shè)備輻照，由于塑料擠出成型前的高溫，與紫外光輻照設(shè)備光源產(chǎn)生300度的溫度，絕緣電纜線芯通過在紫外光幅照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料。因此代替了傳統(tǒng)的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，擠包完電纜絕緣線芯后，再通過蒸汽或水煮的辦法完成交聯(lián)工藝。能夠達(dá)到節(jié)能50 %，縮短了電纜生產(chǎn)周期，節(jié)約了生產(chǎn)成本，增加了市場競爭力。紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備適用于聚乙烯或低煙無鹵阻燃聚烯烴低壓電線電纜的在線交聯(lián)生產(chǎn)，交聯(lián)厚度最大可達(dá)到2.0mm左右(非阻燃型高密度或線性低密度聚乙烯電纜料)。利用紫外光交聯(lián)技術(shù)具有生產(chǎn)速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、在線交聯(lián)等優(yōu)勢，以普通交聯(lián)聚乙烯電纜為例，熱延伸穩(wěn)定控制在100%左右時，不同線徑及標(biāo)稱絕緣厚度的生產(chǎn)速度可控制，在給出的速度內(nèi)生產(chǎn)，保證交聯(lián)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。該交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝設(shè)計(jì)合理、工藝技術(shù)易操控、生產(chǎn)制作安全可靠，具有很好的推廣使用價值。


附圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；附圖2是本發(fā)明的電磁加熱擠塑機(jī)的工作原理示意圖；附圖3是本發(fā)明的電磁加熱擠塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本發(fā)明的紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記分別表示:1、放線裝置，2、上牽引，3、擠塑機(jī)，4、紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備，5、冷卻水槽，6、下牽弓I，7、收線裝置，8、高頻電磁控制器，9、感應(yīng)線圈，10、測溫點(diǎn)，11、擠塑機(jī)螺筒，12、料斗，13、紫外線照射燈源，14、機(jī)柜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝作以下詳細(xì)說明。本發(fā)明的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝是:電纜導(dǎo)體放線——上牽引——擠塑機(jī)電磁法加熱擠包絕緣——經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料——進(jìn)入水槽定型冷卻——火花機(jī)檢驗(yàn)一下牽弓I—收排線。其中:擠塑機(jī)采用高頻電磁控制器8連接感應(yīng)線圈9，擠塑機(jī)螺筒11穿在感應(yīng)線圈9內(nèi)，擠塑機(jī)螺筒11上設(shè)置有測溫點(diǎn)10，料斗12連接擠塑機(jī)螺筒11上。

其中:紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備包括機(jī)柜14和紫外線照射燈源13，紫外線照射燈源13設(shè)置有三組，三組紫外線照射燈源13分別設(shè)置在機(jī)柜上，三組紫外線照射燈源13同軸線設(shè)置，且繞軸線角度交錯旋轉(zhuǎn)。其中:光交聯(lián)敏化劑采用強(qiáng)效型氮丙啶交聯(lián)劑如SAC-100，UN-7 ;多功能聚碳化二亞胺類交聯(lián)劑如UN-557 ;封閉型交聯(lián)劑UN-125F ;熱塑劑，如聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚苯乙烯；乙丙橡膠、各種氟橡膠、CPE ;丙烯酸、苯乙烯型離子交換樹脂；聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯；環(huán)氧樹酯、DAP (聚苯二甲酸二烯丙酯)樹酯；聚三烯丙基異三聚氰酸酯；聚苯乙烯的內(nèi)增塑、苯乙烯與TAIC ;TAIC預(yù)聚物；高效阻燃劑TBC和阻燃交聯(lián)劑DABC中的一種或一種以上的混合物。其中，紫外光交聯(lián)的原理是:在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料。依靠外加光引發(fā)劑來引發(fā)交聯(lián)。所謂光引發(fā)劑是指吸收適當(dāng)波長及強(qiáng)度的紫外光能后，自身裂解成自由基或通過激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移進(jìn)而引發(fā)一系列自由基反應(yīng)的物質(zhì)，但只用光引發(fā)劑仍然不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，必須采用強(qiáng)化交聯(lián)的光引發(fā)體系。在強(qiáng)化交聯(lián)光引發(fā)體系中，至少增加了一個新的組分即多能團(tuán)交聯(lián)劑。交聯(lián)劑的加入大大地加速了光交聯(lián)過程，尤其是在交聯(lián)反應(yīng)的初期，與未加交聯(lián)劑的體系相比，加入了交聯(lián)劑的體系經(jīng)5s光照后，凝膠含量從不足10%急劇上升至65%以上。交聯(lián)劑均含有兩個或多個不飽和結(jié)構(gòu)，交聯(lián)劑主要通過形成烯丙基自由基參與交聯(lián)反應(yīng)。在強(qiáng)化交聯(lián)體系中，交聯(lián)劑的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(I)提高光引發(fā)劑的量子效率。根據(jù)聚乙烯光交聯(lián)動力學(xué)方程，光引發(fā)劑的量子效率1^可表示為:
權(quán)利要求
1.交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，其特征在于該工藝流程是:電纜導(dǎo)體放線——上牽引一擠塑機(jī)電磁法加熱擠包絕緣一經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料一進(jìn)入水槽定型冷卻一火花機(jī)檢驗(yàn)一下牽弓I—收排線。
2.交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，其特征在于該工藝流程是:根據(jù)預(yù)生產(chǎn)電纜型號規(guī)格，挑選出擠包電纜絕緣的模芯模套清理干凈，安裝在電纜擠塑機(jī)機(jī)頭上，打開電源，給擠塑機(jī)各區(qū)加溫，同時上好放線軸、收線軸，拉上牽引繩，壓上履帶牽引，水槽上滿水，主機(jī)上料用紫外光輻照交聯(lián)料，放好高溫分色線條，待到各區(qū)溫度到達(dá)后，保溫30分鐘，然后啟動主機(jī)，打開電機(jī)調(diào)速器調(diào)速，在排料的同時調(diào)整塑料的厚度與偏心度，調(diào)整好之后將放線銅鋁導(dǎo)體穿過機(jī)頭模具與牽引線連接牢固，然后給紫外光交聯(lián)設(shè)備送電并設(shè)定溫度，進(jìn)行紫外光輻照交聯(lián)，紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備操作是: 1)給設(shè)備上電并設(shè)定生產(chǎn)溫度； 2)對燈管及反光罩進(jìn)行清洗； 3)將牽引線與經(jīng)過擠出機(jī)包覆膜具的待生產(chǎn)線纜連接，并將接頭置于輻照主箱體出口外側(cè)，并將上蓋落至最低處，開啟各組燈管，升溫，主機(jī)調(diào)速排料，壓下上下牽引，開啟牽引機(jī)，協(xié)調(diào)好主機(jī) 與牽引機(jī)的速度；經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料； 4)并根據(jù)實(shí)際狀況做相應(yīng)調(diào)整，熱延伸控制在70% 110%； 5)進(jìn)入水槽定型冷卻，火花機(jī)檢驗(yàn)，下牽引，收排線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，其特征在于所述的擠塑機(jī)采用高頻電磁控制器連接感應(yīng)線圈，擠塑機(jī)螺筒穿在感應(yīng)線圈內(nèi)，擠塑機(jī)螺筒上設(shè)置有測溫點(diǎn)，料斗連接擠塑機(jī)螺筒上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，其特征在于所述的紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備包括機(jī)柜和紫外線照射燈源，紫外線照射燈源設(shè)置有三組，三組紫外線照射燈源分別設(shè)置在機(jī)柜上，三組紫外線照射燈源同軸線設(shè)置，且繞軸線角度交錯旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，其特征在于所述的光交聯(lián)敏化劑采用強(qiáng)效型氮丙啶交聯(lián)劑如SAC-100，UN-7 ;多功能聚碳化二亞胺類交聯(lián)劑如UN-557 ;光交聯(lián)敏華劑TPO =2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、封閉型交聯(lián)劑UN-125F ;熱塑劑，如聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚苯乙烯；乙丙橡膠、各種氟橡膠、CPE ;丙烯酸、苯乙烯型離子交換樹脂；聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯；環(huán)氧樹酯、DAP(聚苯二甲酸二烯丙酯)樹酯；聚三烯丙基異三聚氰酸酯；聚苯乙烯的內(nèi)增塑、苯乙烯與TAIC ;TAIC預(yù)聚物；高效阻燃劑TBC和阻燃交聯(lián)劑DABC中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜制作工藝，屬于電力電纜生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，該工藝流程是電纜導(dǎo)體放線，上牽引，擠塑機(jī)電磁法加熱擠包絕緣，經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備主體箱時，在聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂中加入適量的光交聯(lián)敏化劑，利用聚烯烴材料加熱擠出時是透明狀態(tài)的特性將紫外光輻照聚焦透射照入材料，高能紫外光引發(fā)光交聯(lián)敏化劑形成自由基并進(jìn)一步誘導(dǎo)聚烯烴單元產(chǎn)生大分子自由基，自由基之間通過鍵合作用形成交聯(lián)聚烯烴材料，進(jìn)入水槽定型冷卻，火花機(jī)檢驗(yàn)，下牽引，收排線。該工藝代替了傳統(tǒng)的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，節(jié)能，縮短了電纜生產(chǎn)周期，節(jié)約了生產(chǎn)成本，增加了市場競爭力。
文檔編號H01B13/14GK103247391SQ201310133940
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月4日
發(fā)明者蘇京進(jìn), 張壽敏, 趙如海, 李樹海, 周榮柱, 徐茂偉 申請人:山東華東線纜集團(tuán)有限公司