一种可有效防止漏电情况的电伴热带的制作方法

[0001]
本发明涉及电伴热带技术领域，具体地说，涉及一种可有效防止漏电情况的电伴热带。


背景技术：

[0002]
电伴热带是由导电聚合物和两根平行金属导线及绝缘护层构成，其特点是导电聚合物具有很高的正温度系数特性，且互相并联，能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度，可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温热点及烧毁之虑；
[0003]
现有的电伴热带抗老化性能较差，影响长时间的使用。同时其力学性能、绝缘性和阻燃性较差，因此需要一种新型的电伴热带来改善现有技术的不足。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套；
[0006]
所述护套包括以下原料组成：乙丙橡胶100-140份、丁腈橡胶70-100份、硬脂酸锌1-5份、抗氧剂0.5-2.5份、填充剂10-50份、阻燃剂1-5份。
[0007]
作为本技术方案的进一步改进，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和2,6-二叔丁基对甲酚中的至少一种，当抗氧剂在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，该抗氧剂为酚类防老剂，对天然橡胶，顺丁，丁苯，丁基，异戊，丁腈，乙丙等合成橡胶，丙烯酸脂及乳胶制品的热氧老化有防护作用，更能抑制铜害，与抗臭氧及蜡并用可防气候的各种因素对硫化胶的损害本品在橡胶中易分散，还可作为合成橡胶后处理和贮存的稳定剂。
[0008]
作为本技术方案的进一步改进，所述填充剂选自硅藻土、硅石、碳酸钙、石灰石和钛白粉中的至少一种，橡胶加工中大量使用填充剂，不但改善了这些产品的性能，也大大降低了生产成本，用于提高树脂的耐化学、耐湿性能，降低成型收缩率，并有优良的尺寸稳定性、韧性、硬度、电和热的绝缘性。
[0009]
作为本技术方案的进一步改进，所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种，阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
[0010]
作为本技术方案的进一步改进，所述乙丙橡胶由聚乙烯树脂和聚丙烯树脂通过溶
液聚合法共聚形成，其制备方法包括以下步骤：
[0011]
s1.1、将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；
[0012]
s1.2、加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；
[0013]
s1.3、升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物，乙丙橡胶因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能、低密度和高填充性及耐热水性和耐水蒸气性等。
[0014]
作为本技术方案的进一步改进，所述乙丙橡胶中聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的用量比例为1-1.5:1-1.3。
[0015]
作为本技术方案的进一步改进，所述护套的制备方法包括如下步骤：
[0016]
s2.1、将乙丙橡胶和丁腈橡胶加热熔融，加入超声分散设备中，搅拌均匀；
[0017]
s2.2、加入填充剂、抗氧剂和阻燃剂，超声分散，搅拌均匀；
[0018]
s2.3、加入硬脂酸锌，超声分散，搅拌均匀，制得混合料；
[0019]
s2.4、干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0020]
作为本技术方案的进一步改进，所述s2.1中，超声分散20-40min，温度为160-180℃。
[0021]
作为本技术方案的进一步改进，所述s2.2-s2.3中，超声分散15-30min，温度为80-110℃。
[0022]
作为本技术方案的进一步改进，所述s2.4中，双螺杆机的挤出温度为150-180℃。
[0023]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0024]
1、该可有效防止漏电情况的电伴热带中，通过通过乙丙橡胶制成的护套，可改善电伴热带的综合性能，使其具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能及耐热水性和耐水蒸气性等。
[0025]
2、该可有效防止漏电情况的电伴热带中，橡胶加工中大量使用填充剂，不但改善了这些产品的性能，也大大降低了生产成本，用于提高树脂的耐化学、耐湿性能，降低成型收缩率，并有优良的尺寸稳定性、韧性、硬度、电和热的绝缘性。
[0026]
3、该可有效防止漏电情况的电伴热带中，阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的，可进一步提升电伴热带的阻燃性。
[0027]
4、该可有效防止漏电情况的电伴热带中，通过加入抗氧剂至橡胶中，可提升的抗老化性能，延长电伴热带的使用寿命。
附图说明
[0028]
图1为实施例1的整体流程框图。
具体实施方式
[0029]
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例1
[0031]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0032]
一、乙丙橡胶制备
[0033]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0034]
二、护套制备
[0035]
将乙丙橡胶100份和丁腈橡胶100份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂50份、抗氧剂2.5份和阻燃剂5份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌5份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0036]
实施例2
[0037]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0038]
一、乙丙橡胶制备
[0039]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0040]
二、护套制备
[0041]
将乙丙橡胶110份和丁腈橡胶95份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂40份、抗氧剂2份和阻燃剂4份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌4份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0042]
实施例3
[0043]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0044]
一、乙丙橡胶制备
[0045]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0046]
二、护套制备
[0047]
将乙丙橡胶120份和丁腈橡胶85份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂30份、抗氧剂1.5份和阻燃剂3份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌3份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0048]
实施例4
[0049]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0050]
一、乙丙橡胶制备
[0051]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0052]
二、护套制备
[0053]
将乙丙橡胶130份和丁腈橡胶75份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂20份、抗氧剂1份和阻燃剂2份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌2份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0054]
实施例5
[0055]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0056]
一、乙丙橡胶制备
[0057]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0058]
二、护套制备
[0059]
将乙丙橡胶140份和丁腈橡胶70份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂10份、抗氧剂0.5份和阻燃剂1份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌1份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0060]
上述中，抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和2,6-二叔丁基对甲酚中的至少一种，当抗氧剂在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，该抗氧剂为酚类防老剂，对天然橡胶，顺丁，丁苯，丁基，异戊，丁腈，乙丙等合成橡胶，丙烯酸脂及乳胶制品的热氧老化有防护作用，更能抑制铜害，与抗臭氧及蜡并用可防气候的各种因素对硫化胶的损害本品在橡胶中易分散，还可作为合成橡胶后处理和贮存的稳定剂；
[0061]
填充剂选自硅藻土、硅石、碳酸钙、石灰石和钛白粉中的至少一种，橡胶加工中大量使用填充剂，不但改善了这些产品的性能，也大大降低了生产成本，用于提高树脂的耐化学、耐湿性能，降低成型收缩率，并有优良的尺寸稳定性、韧性、硬度、电和热的绝缘性；
[0062]
阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种，阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
[0063]
本发明制备的可有效防止漏电情况的电伴热带具有较好的绝缘性和阻燃性，同时
抗冲击强度较好，可有效防止漏电情况的电伴热带的检测指标，具体见表1：
[0064]
表1
[0065] 耐热温度(℃)续燃时间(s)电阻率(ω/m)缺口冲击强度(j/m)实施例11473.75*10917实施例21553.16*10919实施例31652.68*10925实施例41562.97*10922实施例51503.06*10919
[0066]
根据表1所示，采用本发明制备的可有效防止漏电情况的电伴热带，实施例1-5中，当乙丙橡胶120份、丁腈橡胶85份、填充剂30份、抗氧剂1.5份、阻燃剂3份和硬脂酸锌3份时，电伴热带的绝缘性、阻燃性和抗冲击强度均达到最好，因此，实施例3用量配置下的护套使电伴热带的综合性能具有较大程度的提升。
[0067]
对比例1
[0068]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0069]
护套制备：将丁腈橡胶85份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂30份、抗氧剂1.5份和阻燃剂3份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌3份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0070]
对比例2
[0071]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0072]
一、乙丙橡胶制备
[0073]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0074]
二、护套制备
[0075]
将乙丙橡胶120份和丁腈橡胶85份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂30份和阻燃剂3份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌3份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0076]
对比例3
[0077]
本发明提供一种可有效防止漏电情况的电伴热带，包括自调节导热芯，所述自调节导热芯内部设有镀锌铜绞合线，所述自调节导热芯外表面套接有含氟聚合物套，所述含氟聚合物套外表面套接有金属线编织层，所述金属线编织层外表面套接有含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套，所述含氟聚合物外套表面套接有护套，护套的制备方法，包括：
[0078]
一、乙丙橡胶制备
[0079]
将聚乙烯和聚丙烯树脂加热熔融，加入至溶液中；加入催化剂，加热搅拌，使溶液混合；升温，使溶液蒸发，脱气后挤出，制得固体聚合物。
[0080]
二、护套制备
[0081]
将乙丙橡胶120份和丁腈橡胶85份加热熔融，加入超声分散设备中，温度为160-180℃下，超声分散20-40min，搅拌均匀；加入填充剂30份和抗氧剂1.5份，超声分散，搅拌均匀；加入硬脂酸锌3份，超声分散，搅拌均匀，温度为80-110℃下，超声分散15-30min，制得混合料；干燥混合料通过双螺杆机挤出，然后注塑成型，制得护套。
[0082]
本发明制备的可有效防止漏电情况的电伴热带，其阻燃性和抗老化性能较好，与其加入的乙丙橡胶、阻燃剂与抗氧剂有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下的试验：
[0083]
对比例1-3：采用实施例3的方法，在去除乙丙橡胶、阻燃剂与抗氧剂的情况下，检测制备的电伴热带的相关指标，具体见表2：
[0084]
表2
[0085][0086]
根据表2所示，当分别单独去除乙丙橡胶、阻燃剂和抗氧剂的情况下，电伴热带的各项数值均已达到最低水平，其耐热性和抗老性，具有明显程度的下降，同时力学性能也受到了影响，因此，可以看出，通过加入乙丙橡胶、阻燃剂和抗氧剂制备的护套对电伴热带的阻燃性和抗老性具有重要的影响。
[0087]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。