本發(fā)明涉及一種發(fā)熱電纜及電纜芯體材料，具體涉及一種作為能量源的聚合超導(dǎo)發(fā)熱電纜及電纜芯體材料。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)電地暖采用的發(fā)熱電纜多為金屬導(dǎo)線，熱能損耗大，具有輕微電磁輻射等諸多缺陷。而且，傳統(tǒng)電纜絕緣層多為PVC，加熱后容易軟化，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低，在熱脹冷縮的物理特性下容易粘連造成安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中也有利用碳纖維作為電熱導(dǎo)線來制作地暖或電熱毯的，但碳纖維的熱量衰減嚴(yán)重，無法保證供暖溫度，耗費(fèi)能源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種作為能量源的聚合超導(dǎo)發(fā)熱電纜及電纜芯體材料，該發(fā)熱電纜安全可靠，發(fā)熱快。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種作為能量源的聚合超導(dǎo)發(fā)熱電纜，包括電纜芯體和保護(hù)層，所述電纜芯體由至少兩股納米碳絲組成，每股所述納米碳絲由3K-10K根納米碳絲聚集而成，所述保護(hù)層由內(nèi)向外依次包括纖維織布層、纖維絲層和絕緣層，所述纖維織布層為由碳纖維或納米碳絲編織而成的網(wǎng)狀織物層，所述纖維絲層為由1K-5K的纖維絲聚集而成。

優(yōu)選的，所述纖維絲為玻璃纖維。

優(yōu)選的，所述電纜芯體由至少兩股納米碳絲螺旋纏繞而成。

優(yōu)選的，所述絕緣層為硅膠層，所述硅膠層外表面具有標(biāo)記物。

長期使用后，由于磨損，標(biāo)記物容易模糊或消失，為了克服這種不便，優(yōu)選的，所述絕緣層外還套設(shè)有透明防磨層。

本發(fā)明中，納米碳絲為含有石墨烯的纖維料，本領(lǐng)域所熟知的材料也能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，能達(dá)到安全可靠，發(fā)熱快的效果，但使用以下材料會(huì)獲得更優(yōu)異的效果：

一種發(fā)熱電纜的電纜芯體材料，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分制備而成：碳100份，石墨烯60份，聚合纖維50-80份，高嶺土20-30份，殺菌劑2-15份，負(fù)離子粉5-10份，阻燃劑2-10份，環(huán)氧樹脂5-20份，固化劑1-8份，稀釋劑1-5份。優(yōu)選的，上述石墨烯為納米級(jí)石墨烯粉體，高嶺土和負(fù)離子粉也均為納米級(jí)的粉末。

優(yōu)選的，所述聚合纖維為聚丙烯纖維，所述聚丙烯纖維由以下方法制備而成：

將聚丙烯樹脂、POE彈性體和助劑加熱至熔融狀態(tài)，擠出機(jī)擠出形成預(yù)制品，在1000-2000m/min紡絲速度下將預(yù)制品紡絲，然后在3000-5000m/min的速度下拉伸，拉伸比為5-8，得聚丙烯纖維。助劑可選用防腐劑等本領(lǐng)域所熟知的添加助劑。

優(yōu)選的，所述聚丙烯為等規(guī)聚丙烯，等規(guī)度大于98%，通過GPC 測定的分子量分布Mw/Mn 為3-10。

優(yōu)選的，所述殺菌劑為銀離子粉。

優(yōu)選的，所述阻燃劑包括三氧化二銻。

本發(fā)明的電纜芯體材料可由本領(lǐng)域所熟知的方法制備。如先將碳在4300度高溫下拉成束狀長絲，然后與其余組分復(fù)合，形成復(fù)合材料，即納米碳絲。

此外，本發(fā)明中，發(fā)熱電纜的外徑≤ 4mm，保護(hù)層平均厚度≥0.45 mm。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明的發(fā)熱電纜安全、環(huán)保，發(fā)熱快，熱能穩(wěn)定，有較高的機(jī)械強(qiáng)度，使用壽命長，能夠滿足地暖、地板、瑜伽墊、打坐墊、電熱背心、護(hù)腰、肩帶、鞋墊等生活用品的使用；

而使用本發(fā)明電纜芯體材料制作的發(fā)熱電纜性能更優(yōu)異：經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測得：3-5秒即可達(dá)到工作溫度，升溫迅速；抗拉強(qiáng)度是金屬絲的6-10倍，不折斷、不起弧、防火性能好；穩(wěn)定、壽命長：耐腐蝕、不衰減、不易氧化，使用壽命長達(dá)12萬小時(shí)。節(jié)能、省電，納米碳絲電熱轉(zhuǎn)換率高達(dá)98.2%，比金屬絲發(fā)熱節(jié)省30%熱能；發(fā)熱過程無聲、無光、無污染，是名副其實(shí)的綠色產(chǎn)品。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中發(fā)熱電纜的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種作為能量源的聚合超導(dǎo)發(fā)熱電纜，包括電纜芯體1和保護(hù)層，電纜芯體1由三股納米碳絲11螺旋纏繞而成，類似于常見繩索的纏繞螺旋纏繞。每股納米碳絲11由9K（1K=1000）根納米碳絲聚集而成，保護(hù)層由內(nèi)向外依次包括纖維織布層2、纖維絲層3和絕緣層4，纖維織布層為由碳纖維或納米碳絲編織而成的網(wǎng)狀織物層，纖維絲層3為由2K的纖維絲聚集而成。纖維織布層2緊緊包裹于電纜芯體1外側(cè)，纖維絲均勻填充于纖維織布層和絕緣層之間的空隙中，形成纖維絲層3。

纖維絲為玻璃纖維。絕緣層4為硅膠層，硅膠層外表面具有標(biāo)記物。絕緣層外還套設(shè)有透明防磨層5。

實(shí)施例2

一種發(fā)熱電纜的電纜芯體材料，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分制備而成：碳100份，石墨烯60份，聚合纖維50份，高嶺土20份，銀離子粉3份，負(fù)離子粉5份，三氧化二銻5份，環(huán)氧樹脂10份，固化劑3份，稀釋劑3份。

上述聚丙烯纖維由以下方法制備而成：

將聚丙烯樹脂、POE彈性體和助劑加熱至熔融狀態(tài)，擠出機(jī)擠出形成預(yù)制品，在1000-2000m/min紡絲速度下將預(yù)制品紡絲，然后在3000m/min的速度下拉伸，拉伸比為5，得聚丙烯纖維。

聚丙烯為等規(guī)聚丙烯，等規(guī)度大于98%，通過GPC 測定的分子量分布Mw/Mn 為3-10。

實(shí)施例3

一種發(fā)熱電纜的電纜芯體材料，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分制備而成：碳100份，石墨烯60份，聚合纖維70份，高嶺土30份，銀離子粉10份，負(fù)離子粉6份，三氧化二銻5份，環(huán)氧樹脂10份，固化劑8份，稀釋劑5份。

上述聚丙烯纖維由以下方法制備而成：

將聚丙烯樹脂、POE彈性體和助劑加熱至熔融狀態(tài)，擠出機(jī)擠出形成預(yù)制品，在1000-2000m/min紡絲速度下將預(yù)制品紡絲，然后在3000-5000m/min的速度下拉伸，拉伸比為5-8，得聚丙烯纖維。聚丙烯為等規(guī)聚丙烯，等規(guī)度大于98%，通過GPC 測定的分子量分布Mw/Mn 為3-10。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。