一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆
阅读说明：本技术 一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆 (High-temperature-resistant anti-cracking high-performance long-life power cable ) 是由 朱从林 陆秀国 李正宝 於广勇 秦军 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆,该耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆由如下步骤制成：S1、准备原料；S2、将凹凸棒土、纳米刚玉粉和滑石粉混合均匀后放入高速搅拌器中,加入偶联剂,进行活化处理,得到活化物；S3、将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯通过混合处理,得到混合液；S4、将活化物和混合液放入搅拌器中进行搅拌处理,得到搅拌物；S5、将搅拌物放入热硫化机中进行硫化得到初品；S6、将初品送入双螺杆挤出机,经熔融挤出、冷却、真空干燥得到电缆保护套,将电缆保护套通过缠绕设备缠绕在线芯的外部,最后经收卷得到耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。(The invention discloses a high-temperature-resistant anti-cracking high-performance long-life power cable which is prepared by the following steps: s1, preparing raw materials; s2, uniformly mixing attapulgite, nano-corundum powder and talcum powder, putting the mixture into a high-speed stirrer, adding a coupling agent, and performing activation treatment to obtain an activator; s3, mixing butyl stearate, cyclohexane polycarbonic acid ester, alkyl succinic acid, high-density polypropylene and vinyl carboxylic ester to obtain a mixed solution; s4, placing the activated substance and the mixed solution into a stirrer for stirring treatment to obtain a stirred substance; s5, putting the stirred material into a hot vulcanizing machine for vulcanization to obtain a primary product; s6, feeding the primary product into a double-screw extruder, performing melt extrusion, cooling and vacuum drying to obtain a cable protective sleeve, winding the cable protective sleeve outside the wire core through winding equipment, and finally winding to obtain the high-temperature-resistant anti-cracking high-performance long-life power cable.)
技术领域
本发明涉及电缆
技术领域
，具体为一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。背景技术
电线电缆是工业中常用的输电设备，广泛应用于我们生活、生产中。电线电缆行业是电力和通信两大国民经济支柱产业的重要配套行业，在国民经济中有着极其重要的地位。电线电缆产品起着输送能源、传递信息的重要作用，是国民经济的“血管”和“神经”。
现有的电缆耐热性较差，同时易断裂，性能差导致电缆的使用寿命普遍较低。
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。
本发明所要解决的技术问题如下：
现有的电缆耐热性较差，同时易断裂，性能差导致电缆的使用寿命普遍较低。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆，该耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆由如下步骤制成：
S1、准备原料，包括凹凸棒土、纳米刚玉粉、滑石粉、硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯、乙烯基羧酸酯、偶联剂、阻燃剂、耐磨剂和硫化剂；
S2、将凹凸棒土、纳米刚玉粉和滑石粉混合均匀后放入高速搅拌器中，加入偶联剂，进行活化处理，得到活化物；
S3、将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯通过混合处理，得到混合液；
S4、将活化物和混合液放入搅拌器中，同时加入增塑剂和耐磨剂进行搅拌处理，得到搅拌物；
S5、将搅拌物放入热硫化机中，加入硫化剂，在热硫化机中硫化得到初品；
S6、将初品送入双螺杆挤出机，经熔融挤出、冷却、真空干燥得到电缆保护套，将电缆保护套通过缠绕设备缠绕在线芯的外部，最后经收卷得到耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。
进一步的，步骤S1中的原料包括如下重量份：凹凸棒土40-45份、纳米刚玉粉10-15份、滑石粉8-10份、硬脂酸丁酯10-12份、环己烷多碳酸酯10-14份、烃基丁二酸8-13份、高密度聚丙烯10-12份、乙烯基羧酸酯4-9份、偶联剂8-10份、阻燃剂7-11份、耐磨剂9-16份和硫化剂5-8份。
进一步的，步骤S2中高速搅拌器的搅拌转速为1500-1800r/min，搅拌时间为6-8min，搅拌温度为110-130℃。
进一步的，步骤S3中的混合处理的过程为将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯混合，超声震荡6-8min。
进一步的，步骤S4中搅拌处理的过程为将温度升高至75-85℃，混合30-40min。
进一步的，步骤S5中热硫化机的温度为150-170℃，压力为10-13MPa时间为18-20min。
进一步的，偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述阻燃剂为三聚氰胺；所述耐磨剂为聚硅氧烷、气相二氧化硅和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种以任意比例混合；所述硫化剂为氧化镁。
本发明的有益效果：
本发明通过在电缆保护套的制备过程中加入阻燃剂和耐磨剂，提高电缆保护套的耐高温性和强度，通过进行硫化过程提高电缆的韧性，从而提高了电缆的防裂性；通过原料中的高密度聚丙烯的添加，使得电缆线保护套的韧性和强度提高，并具有一定的抗老化性和耐腐蚀性，从而增加了电缆的强度，提高电缆寿命。
通过本发明中的缠绕设备对线芯进行缠绕的电缆稳固性好，缠绕效率高。通过设置夹紧组件，使线芯在进行缠绕时保持稳定性，通过调节移动支撑座与固定支撑座之间的距离，使满足不同长度尺寸的线芯，适用范围更广；通过设置第一移动电机带动第一滑动板的移动，从而调节支撑板与竖直台之间的距离，可以调节电缆保护套缠绕在线芯表面的松紧度，进一步提高设备的适用范围。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明缠绕设备的整体结构示意图；
图2是本发明环形台的内部结构示意图；
图3是本发明竖直台的内部结构示意图；
图4是本发明放线组件的结构示意图；
图5是本发明支撑板的侧视图；
图6是本发明缠绕机构的侧视图；
图7是本发明夹紧组件的俯视图。
图中，1、环形台；101、第一移动电机；102、第一螺纹杆；103、第一螺纹套；104、第一滑槽；105、第一滑动板；2、竖直台；201、第二移动电机；202、第二螺纹杆；203、第二螺纹套；204、第二滑槽；205、第二滑动板；3、放线组件；301、环形固定板；302、放线辊；4、缠绕机构；401、支撑板；402、第三滑槽；403、固定支撑座；404、移动支撑座；405、转动杆；406、夹紧组件；4061、夹紧台；4062、夹紧槽；4063、滑动槽；4064、第四滑槽；4065、滑动块；4066、环形夹紧板；4067、夹紧弹簧；407、伸缩气缸；408、转动电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆，该耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆由如下步骤制成：
S1、准备原料，包括凹凸棒土、纳米刚玉粉、滑石粉、硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯、乙烯基羧酸酯、偶联剂、阻燃剂、耐磨剂和硫化剂；
S2、将凹凸棒土、纳米刚玉粉和滑石粉混合均匀后放入高速搅拌器中，加入偶联剂，进行活化处理，得到活化物；
S3、将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯通过混合处理，得到混合液；
S4、将活化物和混合液放入搅拌器中，同时加入增塑剂和耐磨剂进行搅拌处理，得到搅拌物；
S5、将搅拌物放入热硫化机中，加入硫化剂，在热硫化机中硫化得到初品；
S6、将初品送入双螺杆挤出机，经熔融挤出、冷却、真空干燥得到电缆保护套，将电缆保护套通过缠绕设备缠绕在线芯的外部，最后经收卷得到耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。
步骤S1中的原料包括如下重量份：凹凸棒土40份、纳米刚玉粉10份、滑石粉8份、硬脂酸丁酯10份、环己烷多碳酸酯10份、烃基丁二酸8份、高密度聚丙烯10份、乙烯基羧酸酯4份、偶联剂8份、阻燃剂7份、耐磨剂9份和硫化剂5份。
步骤S2中高速搅拌器的搅拌转速为1500r/min，搅拌时间为6min，搅拌温度为110℃。
步骤S3中的混合处理的过程为将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯混合，超声震荡6min。
步骤S4中搅拌处理的过程为将温度升高至75℃，混合30min。
步骤S5中热硫化机的温度为150℃，压力为10MPa时间为18min。
偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述阻燃剂为三聚氰胺；所述耐磨剂为聚硅氧烷、气相二氧化硅和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种以任意比例混合；所述硫化剂为氧化镁。
实施例2
一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆，该耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆由如下步骤制成：
S1、准备原料，包括凹凸棒土、纳米刚玉粉、滑石粉、硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯、乙烯基羧酸酯、偶联剂、阻燃剂、耐磨剂和硫化剂；
S2、将凹凸棒土、纳米刚玉粉和滑石粉混合均匀后放入高速搅拌器中，加入偶联剂，进行活化处理，得到活化物；
S3、将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯通过混合处理，得到混合液；
S4、将活化物和混合液放入搅拌器中，同时加入增塑剂和耐磨剂进行搅拌处理，得到搅拌物；
S5、将搅拌物放入热硫化机中，加入硫化剂，在热硫化机中硫化得到初品；
S6、将初品送入双螺杆挤出机，经熔融挤出、冷却、真空干燥得到电缆保护套，将电缆保护套通过缠绕设备缠绕在线芯的外部，最后经收卷得到耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。
步骤S1中的原料包括如下重量份：凹凸棒土43份、纳米刚玉粉13份、滑石粉9份、硬脂酸丁酯11份、环己烷多碳酸酯12份、烃基丁二酸10份、高密度聚丙烯11份、乙烯基羧酸酯6份、偶联剂9份、阻燃剂9份、耐磨剂12份和硫化剂6份。
步骤S2中高速搅拌器的搅拌转速为1650r/min，搅拌时间为7min，搅拌温度为120℃。
步骤S3中的混合处理的过程为将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯混合，超声震荡7min。
步骤S4中搅拌处理的过程为将温度升高至80℃，混合35min。
步骤S5中热硫化机的温度为160℃，压力为11MPa时间为19min。
偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述阻燃剂为三聚氰胺；所述耐磨剂为聚硅氧烷、气相二氧化硅和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种以任意比例混合；所述硫化剂为氧化镁。
实施例3
一种耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆，该耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆由如下步骤制成：
S1、准备原料，包括凹凸棒土、纳米刚玉粉、滑石粉、硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯、乙烯基羧酸酯、偶联剂、阻燃剂、耐磨剂和硫化剂；
S2、将凹凸棒土、纳米刚玉粉和滑石粉混合均匀后放入高速搅拌器中，加入偶联剂，进行活化处理，得到活化物；
S3、将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯通过混合处理，得到混合液；
S4、将活化物和混合液放入搅拌器中，同时加入增塑剂和耐磨剂进行搅拌处理，得到搅拌物；
S5、将搅拌物放入热硫化机中，加入硫化剂，在热硫化机中硫化得到初品；
S6、将初品送入双螺杆挤出机，经熔融挤出、冷却、真空干燥得到电缆保护套，将电缆保护套通过缠绕设备缠绕在线芯的外部，最后经收卷得到耐高温防裂型高性能长寿命电力电缆。
步骤S1中的原料包括如下重量份：凹凸棒土45份、纳米刚玉粉15份、滑石粉10份、硬脂酸丁酯12份、环己烷多碳酸酯14份、烃基丁二酸13份、高密度聚丙烯12份、乙烯基羧酸酯9份、偶联剂10份、阻燃剂11份、耐磨剂16份和硫化剂8份。
步骤S2中高速搅拌器的搅拌转速为1800r/min，搅拌时间为8min，搅拌温度为130℃。
步骤S3中的混合处理的过程为将硬脂酸丁酯、环己烷多碳酸酯、烃基丁二酸、高密度聚丙烯和乙烯基羧酸酯混合，超声震荡8min。
步骤S4中搅拌处理的过程为将温度升高至85℃，混合40min。
步骤S5中热硫化机的温度为170℃，压力为13MPa时间为20min。
偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述阻燃剂为三聚氰胺；所述耐磨剂为聚硅氧烷、气相二氧化硅和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种以任意比例混合；所述硫化剂为氧化镁。
请参阅图1-7，上述实施例中所述缠绕设备包括环形台1，环形台1的一侧表面固定有竖直台2，环形台1的内部一侧壁固定有第一移动电机101，第一移动电机101的输出端固定有第一螺纹杆102，第一螺纹杆102的外表面套接有第一螺纹套103，第一螺纹套103与第一螺纹杆102螺纹连接，环形台1的顶部靠近中间的位置开设有第一滑槽104，环形台1的上表面设有第一滑动板105，第一滑动板105与第一螺纹套103之间通过第一连接杆相连接，第一连接杆贯穿第一滑槽104且与第一滑槽104滑动连接。通过第一移动电机101带动第一滑动板105在环形台1上表面滑动。
竖直台2的内部底端固定有第二移动电机201，第二移动电机201的输出端固定有第二螺纹杆202，第二螺纹杆202的外表面套接有第二螺纹套203，第二螺纹杆202与第二螺纹套203螺纹连接，竖直台2靠近环形台1的一侧开设有第二滑槽204，竖直台2靠近环形台1的一侧设有第二滑动板205，第二滑动板205与第二螺纹套203之间通过第二连接杆相连接，第二连接杆贯穿第二滑槽204且与第二滑槽204滑动连接。通过第二移动电机201带动第二滑动板205在竖直台2侧表面滑动。
第二滑动板205远离竖直台2的一侧固定有放线组件3，放线组件3包括两个与第二滑动板205相固定的环形固定板301，两个环形固定板301呈上下对称分布，两个环形固定板301之间转动连接有放线辊302。放线辊302的外表面缠绕有电缆保护套。
第一滑动板105的上表面设有缠绕机构4，缠绕机构4包括与第一滑动板105相固定的支撑板401，支撑板401靠近竖直台2的一侧顶部开设有第三滑槽402，支撑板401靠近竖直台2的一侧设有固定支撑座403和移动支撑座404，固定支撑座403和移动支撑座404呈上下对称分布，固定支撑座403与支撑板401的一侧底端相固定，移动支撑座404与第三滑槽402滑动连接；
固定支撑座403和移动支撑座404相互靠近的一侧设有转动杆405，固定支撑座403和移动支撑座404均通过转动杆405转动连接有夹紧组件406，夹紧组件406包括与转动杆405相固定的夹紧台4061，夹紧台4061的一侧靠近中心的位置开设有夹紧槽4062，夹紧槽4062的内壁表面开设有若干均匀分布的滑动槽4063，滑动槽4063的端壁开设有第四滑槽4064，滑动槽4063的内部设有滑动块4065，滑动块4065与第四滑槽4064滑动连接，滑动块4065靠近夹紧槽4062的一端固定有环形夹紧板4066，滑动块4065远离夹紧槽4062的一端固定有夹紧弹簧4067，夹紧弹簧4067远离滑动块4065的一端与滑动槽4063的一侧壁相固定。通过设置夹紧组件406，将线芯的两端分别固定在两个夹紧组件406内，保证缠绕稳定性，提高缠绕质量。
支撑板401靠近竖直台2的一侧顶端固定有伸缩气缸407，伸缩气缸407的输出端与移动支撑座404的顶部相固定，第一滑动板105的顶部固定有转动电机408，其中一个转动杆405的底端穿过固定支撑座403且与转动电机408的输出端相固定。
缠绕设备的工作过程及原理：
本发明在使用时，先将电缆保护套收卷在放线辊302的外表面，启动伸缩气缸407推动移动支撑座404在第三滑槽402内滑动，从而根据线芯的长度调节固定支撑座403与移动支撑座404之间的距离，将线芯的两端分别放在两个夹紧组件406中的夹紧槽4062内，通过夹紧弹簧4067的作用推动滑动块4065在第四滑槽4064内滑动，从而推动环形夹紧板4066对线芯的两端进行夹紧，同时将电缆保护套的一端与线芯的一端相固定；
启动转动电机408，驱动其输出端带动其中一个转动杆405转动，配合另一个转动杆405在移动支撑座404上的转动，从而带动线芯的自转，拉动电缆保护套缠绕在线芯的外表面，同时启动第二移动电机201，驱动其输出端带动第二螺纹杆202转动，配合第二螺纹套203与第二螺纹杆202的螺纹连接，带动第二滑动板205在竖直台2上滑动，从而带动放线组件3沿着线芯轴向移动，对线芯的外表面进行均匀缠绕，最终完成缠绕过程。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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