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本申请涉及电缆制造技术领域,尤其涉及一种半导电水性弹性胶及其制备方法、复合阻燃软电缆。

背景技术

部分电缆将电力线芯、控制线芯、通信线芯中的一种或多种复合后形成缆芯,并在电力线芯、控制线芯、通信线芯之间填充内绝缘以防止各个线芯之间存在干扰。而这些内绝缘的弹性较弱,导致整个复合电缆的柔性较差,不利于复合电缆的布线。此外,这些电缆大多添加大量卤素填料保证其阻燃性能,一旦电缆燃烧,会释放有毒的卤酸气体,对设备及人员带来了较大的安全隐患。

如何解决上述问题,即提供一种能够增强整个电缆的柔性、安全性较好的半导电水性弹性胶及其制备方法、复合阻燃软电缆是本领域技术人员需要考虑的。

发明内容

本申请实施例提供一种半导电水性弹性胶的制备方法,包括以下步骤:

将聚酯多元醇加入容器内,并维持容器内的温度为第一温度、压力为第一压力,直至聚酯多元醇完全脱水;

将脱水后的聚酯多元醇降温至第二温度,并加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的混合体、以及二羟基丙酸后形成混合物,将混合物升温至第三温度后在第二压力的压力环境下反应第一时间后形成聚氨酯预聚体;

将所述聚氨酯预聚体降温至第四温度,并向所述聚氨酯预聚体内加入丙酮和1,4丁二醇进行反应,待反应完成后向所述聚氨酯预聚体内加入三乙胺进行中和处理;

向完成中和处理后的所述聚氨酯预聚体中加入180至195mL的蒸馏水及改性石墨烯溶液后得到混合液,并对所述混合液在第一速度下搅拌后得到混合乳液;

将所述混合乳液在温度为第五温度、压力为第三压力的环境下减压蒸馏后脱去丙酮,进而得到聚氨酯乳液,所述聚氨酯乳液中的固态组分包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、及石墨烯,所述甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、及石墨烯的质量占据所述固态组分的总质量的份数分别为13至15份、13至15份、52至57份、5至6份、4份至5份、4.2份至4.6份、0.4份至1.5份;

将所述聚氨酯乳液与预备的聚丙烯酸酯乳液进行机械共混,进而得到半导电水性弹性胶,所述聚氨酯乳液中的固态组分与所述聚丙烯酸酯乳液的质量比例为4:1。

进一步地,所述第一温度为75至85℃,所述第一压力为0.085至0.095MP。

进一步地,所述第二温度为40至60℃,所述第三温度为65至75℃,所述第二压力为0.085至0.095MP,所述第一时间为3至5mins;

在将脱水后的聚酯多元醇降温至第二温度后,向脱水后的所述聚酯多元醇加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯组成的混合体,所述混合体中所述二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与所述甲苯二异氰酸酯的质量比为1:1。

进一步地,所述第四温度为40至50℃,所述第五温度为35至45℃,所述第三压力为0.085至0.095MP 。

本申请实施例还提供一种半导电水性弹性胶,采用上述半导电水性弹性胶的制备方法制备。

本申请实施例还提供一种复合阻燃软电缆,包括上述半导电水性弹性胶的制备方法所制备的第一内绝缘和第二内绝缘,所述复合阻燃软电缆还包括:

缆芯,所述缆芯包括导电线、控制线芯和通信线芯,所述控制线芯包括第一导体和第一绝缘层,所述第一绝缘层包设于所述第一导体的外周,所述通信线芯包括第二导体和第二绝缘层,所述第二绝缘层包设于所述第二导体的外周,所述第一内绝缘充填于所述导电线、控制线芯和通信线芯之间,所述第二内绝缘包设于所述缆芯的外周;

阻燃层,所述阻燃层包设于所述第二内绝缘的外周;

外绝缘层,所述外绝缘层包设于所述阻燃层的外周。

进一步地,所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材质均包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,所述聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为1:1:1。

进一步地,所述导电线是由多个经过退火处理后的铜线通过不大于10倍的节径比绞合形成,所述导电线、所述控制线芯、以及所述通信线芯通过不大于15倍的节径比绞合后形成所述缆芯,且绞合过程中的退扭率设置为30%。

进一步地,所述阻燃层为阻燃硅胶带,所述阻燃硅胶带由第一阻燃剂、硅橡胶基材和粘合剂组成,所述第一阻燃剂的质量占所述阻燃硅胶带的总质量的百分比为8%至12%,所述粘合剂的质量占所述阻燃硅胶带的总质量的百分比为17%至23%。

进一步地,所述外绝缘层为阻燃热塑性弹性体,所述阻燃热塑性弹性体以聚醚型聚氨酯树脂为基材,并与第二阻燃剂、增塑剂、抗氧剂及稳定剂进行混炼造粒后制备而成。

相较于现有技术,本申请采用半导电水性弹性胶的制备方法通过制备聚氨酯乳液及聚丙烯酸酯乳液,并将二者进行机械混合,采用上述机械混合后形成的混合液制备出的半导电水性弹性胶不仅仅能够具备低烟无卤半导电材料的高强度,同时也能兼具橡胶弹性体的高弹性。聚氨酯乳液在制备时控制甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加比例,能够使制备得到的聚氨酯预聚体具有更好的弹性及结构强度,且避免反应过程中残留有害物质,而通过半导电水性弹性胶的制备方法所制备的半导电水性弹性胶具有较好的弹性及机械强度,且其具有较合适的电阻值,在保证绝缘效果的同时,起到均化电场的作用。

附图说明

图1为本申请的半导电水性弹性胶的制备方法在一实施例中的流程示意图。

图2为本申请的复合阻燃软电缆在一实施例中的结构示意图。

主要元件符号说明:

半导电水性弹性胶的制备方法100

复合阻燃软电缆200

缆芯10

导电线11

控制线芯12

第一导体121

第一绝缘层122

通信线芯13

第二导体131

第二绝缘层132

第一内绝缘20

第二内绝缘30

阻燃层40

外绝缘层50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而,本申请可以以许多不同的形式来实施,并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整,并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的,而不意图限制本申请。如本文所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一”,“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外,当在本文中使用时,“包括”和/或“包含”和/或“具有”,整数,步骤,操作,组件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征,区域,整数,步骤,操作,组件和/或其群组。

除非另外定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外,除非文中明确定义,诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

下面参照附图,对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。

请参阅图1,本申请的半导电水性弹性胶的制备方法100,包括以下步骤:

聚酯多元醇脱水,将聚酯多元醇加入容器内,并维持容器内的温度为第一温度、压力为第一压力,直至聚酯多元醇完全脱水。

于一实施例中,在本步骤中,容器为三口烧瓶,并具有搅拌器、温度计及冷凝管。搅拌器用于搅拌三口烧瓶内的液体,温度计用于测量三口烧瓶内的液体的温度,冷凝管用于使液体加热汽化形成的蒸汽回流,减少原材料的损耗。

聚酯多元醇可选用聚己二酸乙二醇酯(DEGA)。在将一定份量的聚酯多元醇加入三口烧瓶后,对三口烧瓶进行加热使其温度到达第一温度,并使三口烧瓶内减压至达到第一压力。

其中,第一温度为75至85℃,第一压力为0.085至0.095MP。聚酯多元醇在第一温度的温度环境及第一压力的压力环境下能快速脱去水分,其脱水后形成的原料可用于制备高弹性材料,以便于进行后续步骤。若第一温度较高,聚酯多元醇容易分解或者氧化。若第一温度较低,聚酯多元醇的脱水速度较慢。

聚氨酯预聚体制备,将脱水后的聚酯多元醇降温至第二温度,并加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的混合体、以及二羟基丙酸(DMPA)后形成混合物,将混合物升温至第三温度后在第二压力的压力环境下反应第一时间后形成聚氨酯预聚体。

于一实施例中,在本步骤中,第二温度为40至60℃,将脱水后的聚酯多元醇降温至第二温度,降低脱水后的聚酯多元醇的活性。随后向脱水后的聚酯多元醇中加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯形成的混合体,混合体中二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的质量比为1:1,该比例下形成的混合体比较稳定,且混合体内二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的相对粒径较小,后续在通过混合体进行进一步加工后能够得到较为均匀的产物。

其中,甲苯二异氰酸酯采用TDI 80/20,其包含80%的2,4-TDI和20%的2,6-TDI。

单独采用甲苯二异氰酸酯,容易残留毒性,而将二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯共聚,能够减少甲苯二异氰酸酯残留单体的毒性,且加快二者与聚酯多元醇共聚形成固化剂的反应速度,并使形成的固化剂的强度更好。

第三温度为65至75℃,第二压力为0.085至0.095MP,第一时间为3至5mins。将脱水后的聚酯多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、及二羟基丙酸在第三温度的温度环境及第二压力的压力环境下反应3至5mins形成聚氨酯预聚体。

溶解及中和处理,将聚氨酯预聚体降温至第四温度,并向聚氨酯预聚体内加入丙酮和1,4丁二醇(BDO)进行反应,待反应完成后向聚氨酯预聚体内加入三乙胺(TEA)进行中和处理。

于一实施例中,在本步骤中,第四温度为40至50℃。将聚氨酯预聚体逐渐降温至第四温度,在降温的过程中,聚氨酯预聚体的粘度逐渐增加,向聚氨酯预聚体内加入丙酮和1,4丁二醇,使聚氨酯预聚体在丙酮中溶解形成乳化液,加入丙酮能够防止乳化液粘度过大而固化,并维持乳化液的粘度大约在20000mPa.s~40000mPa.s范围内。聚氨酯预聚体与1,4丁二醇反应后形成由单体聚合而成的二聚体、三聚体、以及四聚体等低聚物。

三乙胺能够溶解在丙酮中,并与聚氨酯预聚体中的酸性分子反应后中和其酸性。

混合乳液制备,向完成中和处理后的聚氨酯预聚体中加入180至195mL的蒸馏水及改性石墨烯溶液后得到混合液,并对混合液在第一速度下搅拌后得到混合乳液。

于一实施例中,在本步骤中,向完成中和处理后的聚氨酯预聚体中加入蒸馏水,能够得到聚氨酯预聚体的乳液,而向乳液中加入改性石墨烯溶液,利用石墨烯独特的二维共轭结构来填充聚氨酯预聚体,使聚氨酯预聚体与石墨烯复合后形成的结构的稳定性及力学性能提高。

在本步骤中,第一速度为6000rpm,混合液在第一速度下,其进行高速搅拌,搅拌时间大约为30分钟,使聚氨酯预聚体与石墨烯混合均匀。

聚氨酯乳液制备,将混合乳液在温度为第五温度、压力为第三压力的环境下减压蒸馏后脱去丙酮,进而得到聚氨酯乳液。聚氨酯乳液中的固态组分包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、及石墨烯,所述甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、及石墨烯的质量占据所述固态组分的总质量的份数分别为13至15份、13至15份、52至57份、5至6份、4份至5份、4.2份至4.6份、0.4份至1.5份。

在采用一些实施方式时,甲苯二异氰酸酯的份数可以为13份、14份、15份。

在采用一些实施方式时,二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的份数可以为13份、14份、15份。

在采用一些实施方式时,聚酯多元醇的份数可以为52份、53份、54份、55份、56份、57份。

在采用一些实施方式时,二羟基丙酸的份数可以为5份、5.1份、5.2份、5.3份、5.4份、5.5份、5.6份、5.7份、5.8份、5.9份、6份。

在采用一些实施方式时,1,4丁二醇的份数可以为4份、4.1份、4.2份、4.3份、4.4份、4.5份、4.6份、4.7份、4.8份、4.9份、5份。

在采用一些实施方式时,三乙胺的份数可以为4.2份、4.3份、4.4份、4.5份、4.6份。

在采用一些实施方式时,石墨烯的份数可以为0.4份、0.5份、0. 6份、0. 7份、0. 8份、0. 9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份。

于一实施例中,在本步骤中,第五温度为35至45℃,第三压力为0.085至0.095MP 。将混合乳液在第五温度的温度环境及第三压力的压力环境下蒸馏使有机溶剂丙酮汽化,并通过冷凝管将丙酮回收,以便于再次利用。

半导电水性弹性胶制备,将聚氨酯乳液与预备的聚丙烯酸酯乳液进行机械共混,进而得到半导电水性弹性胶,聚氨酯乳液中的固态组分甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、及石墨烯与所述聚丙烯酸酯乳液的质量比例为4:1。

于一实施例中,在本步骤中,聚丙烯酸酯乳液一般由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物。

本申请还提供一种半导电水性弹性胶,其采用上述半导电水性弹性胶的制备方法100制备而成。半导电水性弹性胶的组份包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟基丙酸、1,4丁二醇、三乙胺、石墨烯、以及聚丙烯酸酯。

半导电水性弹性胶采用上述半导电水性弹性胶的制备方法100制备,其具有较好的弹性及机械强度,且其具有较大的电阻值,能够起到很好的绝缘效果,且起到均化电场的作用。

实施例1

在本实施例中,将49.7g的聚己二酸乙二醇酯加入容器内,并维持容器内的温度为80℃、压力为0.09MP,直至聚己二酸乙二醇酯完全脱水。

将脱水后的聚己二酸乙二醇酯降温至50℃,并加入25.6g的甲苯二异氰酸酯、以及4.978g的二羟基丙酸后形成混合物,将混合物升温至70℃后在0.09MP的压力环境下反应4mins后形成聚氨酯预聚体。

将聚氨酯预聚体降温至45℃,并向聚氨酯预聚体内加入丙酮和4.151g的1,4丁二醇进行反应,待反应完成后向聚氨酯预聚体内加入4.058g的三乙胺进行中和处理。

向完成中和处理后的聚氨酯预聚体中加入190mL的蒸馏水及改性石墨烯溶液后得到混合液,其中,改性石墨烯溶液中石墨烯为0.88g,并对混合液在6000rpm的速度下搅拌后得到混合乳液。随后,将混合乳液在40℃的温度环境和0.09MP压力环境下减压蒸馏后脱去丙酮,进而得到聚氨酯乳液。最后,将聚氨酯乳液与预备的22.22g的聚丙烯酸酯乳液进行机械共混,进而得到半导电水性弹性胶。

制备后的半导电水性弹性胶的稳定性好,整体呈乳白色,且平均粒径为52nm,其抗拉强度为10.9Mpa,断裂伸长率为465%,在100℃下的电阻值为180.4Ω·cm。

实施例2

在本实施例中,按照上述实施例1所公开的半导电水性弹性胶的制备方法100制备半导电水性弹性胶时,聚己二酸乙二醇酯的添加量为49.7g,甲苯二异氰酸酯添加量为19.2g,二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加量为6.4g,二羟基丙酸的添加量为4.978g,1,4丁二醇的添加量为4.151g,三乙胺的添加量为4.058g,石墨烯的添加量为0.88g,聚丙烯酸酯乳液的添加量为22.22g。

制备后的半导电水性弹性胶的稳定性好,整体呈乳白色,且平均粒径为42.7nm,其抗拉强度为12.2MPa,断裂伸长率为534%,在100℃下的电阻值为191.2Ω·cm。

实施例3

在本实施例中,按照上述实施例1所公开的半导电水性弹性胶的制备方法100制备半导电水性弹性胶时,聚己二酸乙二醇酯的添加量为49.7g,甲苯二异氰酸酯添加量为12.8g,二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加量为12.8g,二羟基丙酸的添加量为4.978g,1,4丁二醇的添加量为4.151g,三乙胺的添加量为4.058g,石墨烯的添加量为0.88g,聚丙烯酸酯乳液的添加量为22.22g。

制备后的半导电水性弹性胶的稳定性好,整体呈乳白色且偏向蓝色,且平均粒径为38.8nm,其抗拉强度为14.1MPa,断裂伸长率为653%,在100℃下的电阻值为164.4Ω·cm。

实施例4

在本实施例中,按照上述实施例1所公开的半导电水性弹性胶的制备方法100制备半导电水性弹性胶时,聚己二酸乙二醇酯的添加量为49.7g,甲苯二异氰酸酯添加量为6.4g,二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加量为19.2g,二羟基丙酸的添加量为4.978g,1,4丁二醇的添加量为4.151g,三乙胺的添加量为4.058g,石墨烯的添加量为0.88g,聚丙烯酸酯乳液的添加量为22.22g。

制备后的半导电水性弹性胶的稳定性好,整体呈半透明偏蓝色,且平均粒径为42.1nm,其抗拉强度为19.7MPa,断裂伸长率为991%,在100℃下的电阻值为155.2Ω·cm。

实施例5

在本实施例中,按照上述实施例1所公开的半导电水性弹性胶的制备方法100制备半导电水性弹性胶时,聚己二酸乙二醇酯的添加量为49.7g,甲苯二异氰酸酯添加量为0,二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加量为25.6g,二羟基丙酸的添加量为4.978g,1,4丁二醇的添加量为4.151g,三乙胺的添加量为4.058g,石墨烯的添加量为0.88g,聚丙烯酸酯乳液的添加量为22.22g。

制备后的半导电水性弹性胶的稳定性好,整体呈半透明偏蓝色,且平均粒径为48.9nm,其抗拉强度为24.9MPa,断裂伸长率为1297%,在100℃下的电阻值为150.1Ω·cm。

由实施例1至实施例5可知,在甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷-4,4二异氰酸酯的添加量的比例为1:1时,制备而成的半导电水性弹性胶的平均粒径最小,且具有最好的弹性及电阻值。半导电水性弹性胶的平均粒径最小,可以避免其在生产过程中不容易产生大颗粒而对半导电水性弹性胶的性能造成不良影响。例如,半导电水性弹性胶的大颗粒会影响电场的均化屏蔽。

综上所述,采用本申请的半导电水性弹性胶的制备方法100所制备的半导电水性弹性胶具有较好的弹性及机械强度,且其具有较大的电阻值,能够起到很好的绝缘效果,且起到均化电场的作用。

请参阅图2,本申请还提供一种复合阻燃软电缆200,包括按照上述半导电水性弹性胶的制备方法100所制备的第一内绝缘20和第二内绝缘30,第一内绝缘20和第二内绝缘30的材质为上述半导电水性弹性胶。复合阻燃软电缆还包括缆芯10、阻燃层40及外绝缘层50。第二内绝缘30包设于缆芯10的外周,阻燃层40包设于第二内绝缘30的外周,外绝缘层50包设于阻燃层40的外周。

具体来讲,缆芯10包括导电线11、控制线芯12和通信线芯13。

导电线11用于传输电力,其包括多股软铜线。软铜线是采用退火技术形成,且具有高导电性能。退火软铜线的直径范围为0.10~0.20mm,电阻率不大于0.01684Ω.mm

控制线芯12用于传递控制信号,其包括第一导体121和第一绝缘层122,第一绝缘层122通过挤包等工艺包设于第一导体121的外周。通信线芯13用于传递通信信号,其包括第二导体131和第二绝缘层132,第二绝缘层132通过挤包等工艺包设于第二导体131的外周。

值得注意的是,控制线芯12和通信线芯13的外径与软铜线的外径偏差为±0.2mm,其绝缘电阻不小于20MΩ。控制线芯12和通信线芯13可设置为多个,将导电线11、多个控制线芯12和通信线芯13通过不大于15倍的节径比复合在一起形成缆芯10,且绞合过程中的退扭率设置为30%,并搭配大于缆芯100.5mm的紧压模具,以保证缆芯10圆整度不大于15%,外径控制偏差在±0.5mm范围内。缆芯10采用的复绞方式根据截面大小采用1+6或1+6+12或1+6+12+18方式排列正规绞。此外,多个控制线芯12和通信线芯13完全包设在导电线11内部,保证缆芯10正常的动力传输的同时,减少了充电系统连接的线缆根数,整个电缆的集成度高,布线方便,属于节约低碳型产品,符合国家可持续发展方向。

半导电水性弹性胶充填于导电线11、控制线芯12和通信线芯13之间,由半导电水性弹性胶均匀分散并涂敷在导电线11、控制线芯12和通信线芯13之间的间隙及表面,随后通过红外加热后快速烘干、定型、固化形成高弹性的第一内绝缘20和第二内绝缘30,使导电线11、控制线芯12和通信线芯13被第一内绝缘20阻隔后独立设置,防止导电线11、控制线芯12和通信线芯13互相干扰。此外,固化后的第二内绝缘30包设于缆芯10的外周,以将缆芯10与外界阻隔,对缆芯10起到保护的作用。如此,第一内绝缘20和第二内绝缘30不仅为高绝缘材质,防止导电线11漏电,还能够提高缆芯10的柔性,且均化缆芯10的电场。

于一实施例中,第一绝缘层122和第二绝缘层132的材质相同,且均包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为1:1:1。采用上述组分及配比制备的第一绝缘层122和第二绝缘层132,使控制线芯12和通信线芯13具备良好的介电常数以保证信号传输过程的低损耗。同时,控制线芯12和通信线芯13还具备良好的机械性能及耐刮磨特性,保证线芯在加工和使用过程的高安全性。此外,控制线芯12和通信线芯13在拉伸强度及断裂伸长率等性能方面具有优异的表现,能够配合半导电水性弹性胶所制备的第一内绝缘20和第二内绝缘30,共同提高整个电缆的柔性,降低电缆的布线难度。

于一实施例中,阻燃层40为阻燃硅胶带,阻燃硅胶带绕包于第二内绝缘30的外周,且阻燃硅胶带的搭盖率不小于15%,使电缆具备较好的柔性和阻燃性。阻燃硅胶带由第一阻燃剂、硅橡胶基材和粘合剂组成。阻燃硅胶带在燃烧时,其成分中的硅离子会在高温下迅速形成陶壳体,陶壳体能够隔离火焰和热量达到阻碍火焰蔓延扩散的效果。阻燃硅胶带的的氧指数不小于60,伸长率不小于400%,保证了电缆的高阻燃性能。

第一阻燃剂、硅橡胶基材和粘合剂通过混炼、成型、硫化等工艺制成阻燃硅胶带。第一阻燃剂为低烟无卤阻燃剂(例如氢氧化铝、三水合硅酸铝、氢氧化镁),其质量占阻燃硅胶带的总质量的百分比为8%至12%。粘合剂为丁基橡胶粘合剂,其质量占阻燃硅胶带的总质量的百分比为17%至23%。

于一实施例中,外绝缘层50为阻燃热塑性弹性体。阻燃热塑性弹性体采用螺杆挤出设备挤出。螺杆挤出设备采用突变形单螺杆、其直径为100mm,其长径比为25/1,其压缩比为1.2。此外,挤出后的阻燃热塑性弹性体通过挤压式模具挤包后成型于阻燃层40的外周。挤包温度为100~160℃,使材料均匀且紧密地挤包在阻燃层40的外周。

阻燃热塑性弹性体以聚醚型聚氨酯树脂为基材,并与第二阻燃剂、增塑剂、抗氧剂及稳定剂进行混炼造粒后制备而成。采用上述组分制备的阻燃热塑性弹性体具有优异的阻燃性能,可以通过V-0燃烧试验,材料经135℃空气老化168h后拉伸强度和断裂伸长率变化率不超过±20%,-40℃的断裂伸长率不小于450%,具有优异的耐热、耐低温性能。

其中,聚醚型聚氨酯树脂的质量占阻燃热塑性弹性体的总质量的百分比为78%至82%,可提供弹性和形状稳定性。第二阻燃剂为磷化铝和三聚氰胺氰脲酸盐,磷化铝的质量占阻燃热塑性弹性体的总质量的百分比为3.5%至4.5%,三聚氰胺氰脲酸盐的质量占阻燃热塑性弹性体的总质量的百分比为5%至7%,从而提高外绝缘层50的阻燃性能。增塑剂为氧化聚丙烯、环氧大豆油中的一种或者多种。抗氧剂为双酚A、三叔丁基羟基苯丙酮中的一种或者多种。稳定剂为1,2-蒽酯、β-二萘酚中的一种或者多种。增塑剂、抗氧剂、稳定剂可以提高阻燃热塑性弹性体的加工性能、耐候性和化学稳定性。

实施例6

在本实施例中,以控制线芯12为例,第一绝缘层122采用质量比为1:1:1的聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,将第一绝缘层122包设于第一导体121的外周后,控制线芯12在GB/T 2951.11标准下的拉伸强度为24.8MPa,在GB/T 2951.11标准下的断裂伸长率为582%,在GB/T 1409标准下的介电常数为2.23MHz,在EN 50305标准下的耐刮磨的次数为238次。

对比例1

在本对比例中,以控制线芯12为例,第一绝缘层122仅采用聚乙烯,将第一绝缘层122包设于第一导体121的外周后,控制线芯12在GB/T 2951.11标准下的拉伸强度为17MPa,在GB/T 2951.11标准下的断裂伸长率为558%,在GB/T 1409标准下的介电常数为2.21MHz,在EN 50305标准下的耐刮磨的次数为170次。

对比例2

在本对比例中,以控制线芯12为例,第一绝缘层122采用质量比为1:2:1的聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,将第一绝缘层122包设于第一导体121的外周后,控制线芯12在GB/T 2951.11标准下的拉伸强度为26.5MPa,在GB/T 2951.11标准下的断裂伸长率为407%,在GB/T 1409标准下的介电常数为2.35MHz,在EN 50305标准下的耐刮磨的次数为195次。

对比例3

在本对比例中,以控制线芯12为例,第一绝缘层122采用质量比为1:1:2的聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,将第一绝缘层122包设于第一导体121的外周后,控制线芯12在GB/T 2951.11标准下的拉伸强度为19.5MPa,在GB/T 2951.11标准下的断裂伸长率为513%,在GB/T 1409标准下的介电常数为2.41MHz,在EN 50305标准下的耐刮磨的次数为152次。

如上述实施例6及对比例1至3所示,实施例6相较于对比例1来说,其拉伸强度及耐刮磨次数远远高于对比例1,而断裂伸长率和介电常数也略高于对比例1。

实施例6相较于对比例2来说,其拉伸强度及介电常数与对比例2大致相同,但是其断裂伸长率和耐刮磨次数远远高于对比例2。

实施例6相较于对比例3来说,其拉伸强度及断裂伸长率略高于对比例3,而耐刮磨次数远远高于对比例3,介电常数与对比例3大致相同。

综上,采用质量比为1:1:1的聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的第一绝缘层122制备的控制线芯12及通信线芯13,在抗拉伸及耐刮磨性能上具有优秀的表现,并具有良好的机械性能和介电常数。

上文中,参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是,本领域中的普通技术人员能够理解,在不偏离本申请的范围的情况下,还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

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