一种可以加长型自限温电伴热带及其制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及电热器材及制造方法领域，尤其涉及一种可以加长型自限温电伴热带及其制造方法。
[0002]【背景技术】:
随着社会进步与自动化程度的提高，电加热、伴热技术应用越来越广泛，具有电阻正温度系数(即PTC)特性的自限温电伴热带，在液体输送管道的伴热保温体系中，以独到的自限温特性而得到广泛应用。自限温电伴热带的发热元件是在两根金属母线之间构造PTC发热体形成的并联回路；在一定的工作电压下，由于导电母线的电阻限制了载流量，同时又产生了电压降，使这种自限温电伴热带有最大使用长度限制，超过最大使用长度就要另接电源。另接电源给一些特长管线的现场安装造成了诸多麻烦和不安全因素。
[0003]
【发明内容】
:
本发明提供了一种可以加长型自限温电伴热带及其制造方法，其目的就是提供一种整体结构为一体，内有一根加热带和三根电源线的可以加长的电伴热产品；可以在工厂中制成整根产品，也可以在施工现场根据实际使用长度、将三根单根最大使用长度的可以加长型自限温电伴热带使用接线端子排组装成一整根，现场安装。在工厂中制成的整根产品现场安装方便接上电源即可，但由于是定尺生产，不能改变总长度；现场组装的产品，可根据现场情况变化在最大使用长度内取任意长度组装，灵活方便。本发明特别适用于较长的液体输送管道伴热保温体系中。
[0004]本发明采用的技术方案为:
一种可以加长型自限温电伴热带:带体由一根包覆绝缘的PTC发热芯带与三根包覆绝缘的电源线和两根包覆保护层的软钢丝绳组合在一起成带状扁平结构；带体剖面从左向右依次为包覆保护层的左软钢丝绳、包覆绝缘的第一电源线、包覆绝缘的PTC发热芯带、包覆绝缘的第二电源线、包覆绝缘的第三电源线、包覆保护层的右软钢丝绳，上述这些部件整体外套装有外护套。
[0005]所述该方法按下述步骤进行:首先确定PTC发热芯带配方:低密度聚乙稀(LDPE)35重量份；线性低密度聚乙烯(LLDPE) 15重量份；高密度聚乙烯(HDPE) 25重量份；聚丙烯(PP) 25重量份;乙炔炭黑:粒径40-50nm，吸油值3.0-3.5ml/g，比表面积大于70 Hl2 /g，PH值6.0 18重量份；抗氧剂4，V -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)0.5重量份；十溴联苯醚12重量份；三氧化二锑(Sb2O3) 6重量份；硬脂酸锌0.3重量份；乙烯基三乙氧基硅烷(VTMOS) 2.0重量份；引发剂过氧化二异丙苯DCP 0.15重量份；硅醇缩合催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL) I重量份。氧化锌4重量份；
第一步:采用硅烷交联双组二次混炼法，双组二次法是把配方中的大部分PE树脂与硅烷接枝剂共混发生接枝反应，生成的接枝PE为组份一，少部分PE树脂与引发剂、催化剂一起共混为组份二 ；分别进行二次混炼；首先将配方组份分为两组，组份一配方:乙丙橡胶(EPDM) 15重量份；高密度聚乙烯(HDPE)35重量份；等规聚丙烯(PP)35重量份；乙炔炭黑:粒径40-50nm，吸油值，3.0-3.5ml/g 18重量份；抗氧剂4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)0.5重量份；乙烯基三乙氧基硅烷(VTMOS) 2.0重量份；引发剂过氧化二异丙苯DCP 0.1重量份；十溴联苯醚12重量份；三氧化二锑Sb2O3 6重量份；硬脂酸锌0.3重量份；将引发剂过氧化二异丙苯DCP 0.1重量份融入液体硅烷中；将乙丙橡胶(EPDM);高密度聚乙烯(HDPE);等规聚丙烯(PP);乙炔炭黑；抗氧剂4，V -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)；十溴联苯醚；三氧化二锑Sb2O3J!脂酸锌；将组分一的原料在双辊炼塑机混合，在辊温200°C ±5°C时开始下料，时间控制在15分钟以内，加料顺序为树脂、抗氧剂、阻燃剂、炭黑，加炭黑时辊距调到1.5mm炭黑吃入后薄通，薄通后辊距调到2.5mm下片后投入双阶反应挤出机中挤出造粒；在挤出过程中注入与过氧化二异丙苯混合后的液体硅烷，得到的接枝PE，为组份一；组份二配方:高密度聚乙烯(HDPE) 100重量份；引发剂过氧化二异丙苯(DCP)0.10重量份；硅醇缩合催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL) I重量份，将组分二的原料在双辊炼塑机混合，在辊温190°C ±5°C、辊距调到1.5mm时开始下料，加料顺序为树脂、DBTDL, DCP,时间控制在10分钟以内，然后辊距调到2.5mm下片、切粒，得到的产物为组份-* *
第二步:将金属导电电极的两个放线盘放在挤出生产线的主动放线架上，使两根金属导电电极绞线同时放出，经张力控制器和加热装置加热至210°C后同时进入机头内，将占重量比95%的组份一和占重量比5%的组份二混合后加入料斗挤出PTC发热芯带；挤出速度控制在 30m/min ；
第三步:然后将挤出的PTC发热芯带在90°C热水中煮24h交联度可达70% ；
第四步:生产包覆绝缘:选择工作温度与上述制得的发热芯带的最高表面温度相同的绝缘料在发热芯带外包覆绝缘，做成有绝缘层的PTC发热芯带；
第五步:将挤包绝缘层后的左、右软钢丝绳、和挤包绝缘层后的第一、第二、第三电源线及有绝缘层的PTC发热芯带按照左软钢丝绳、第一电源线、PTC发热芯带、第二电源线、第三电源线、右软钢丝绳的顺序依次排列放入主动放线架，然后引入护套挤出机的机头，挤制护套；形成扁平型的可加长型自限温电伴热带成品；按本方法制成伴热带，最高工作温度可达 120。。。
[0006]带体可以在工厂中制成整根产品，也可以在施工现场根据实际使用长度、将三根单根最大使用长度的可以加型自限温电伴热带使用接线端子排现场安装。由I号接线端子排、2号接线端子排、3号接线端子排、4号接线端子排等不同的接线端子排将三根等长的可以加长型自限温电伴热带组装成一整根。有单向供电方案和双向供电方案两种连接方案。
[0007]每根可以加长型自限温电伴热带有7个接线点，从左向右依次为包覆保护层的软钢丝绳F，电源线a，伴热带导线b，伴热带导线e，电源线c，电源线O，包覆保护层的软钢丝绳G ;根据在工厂内制成整根产品的结构特点及接线原理，它包括一根PTC发热芯带(3)，与三根电源线(2)和两根包覆保护层的软钢丝绳(I)组合在一起成带状扁平结构；两根平行热线导体(b)和(e)包裹在PTC材料层内构成加热带(3)，PTC材料外有绝缘层，三根有绝缘层的电源线(a)、(C)和(O)与加热带平行包裹在外护套(4)内；在伴热带的三分之一处截断(b)、(e)、(c)线，(bl)和(b2)空接，(el)与(c2)联接，(cl)与(e2)联接；在伴热带的下一个三分之一处截断(a)、(b)、(e)线，(e3)、和(e4)空接，(al)与(b4)联接，(b3)与(a2)联接;伴热带的末端(b5)空接，(a3)、(e5)、(c3)和(01)联接在一起。
[0008]可以在安装现场用接线端子排将三根等长的可加长型自限温电伴热带组装成一整根单向供电方案，其接线端子排的结构特点及接线原理:1号接线端子排为首端电源接线端；2号、3号接线端子排为中间接线排；4号接线端子排为尾端接线排。I号接线端子排内接线端子IF^ F 2相连，Ia丨与Ia 2相连，Ib丨与Ib 2相连，Ie 2空接，Ic丨与Ic 2相连，1:与12相连，IG占IG 2相连。2号接线端子排内接线端子2F占2F 2相连，2a占2a 2相连，2b工与2b2空接，2e 1与2c 2相连，2c 1与2e 2相连，2o 1与2o 2相连，2G 1与2G 2相连。3号接线端子排内接线端子3F# 3F 2相连，3a占3b 2相连，3b占3a 2相连，3e占3e 2空接，3c占3c 2相连，301与3o 2相连，3G占3G 2相连。4号接线端子排内接线端子4F工空接，4a 4θ04ορ4O1相连，4b i空接，4G i空接。
[0009]可以在安装现场用接线端子排将三根等长的可加长型自限温电伴热带组装成一整根双向供电方案，其接线端子排的结构特点及接线原理:双向供电方案I号、4号接线端子排为电源接线端；2号、3号接线端子排为中间接线排。I号接线端子排内接线端子IF1与IF2相连，％与IA 2、I I 2相连，I B1与IB2相连、仏与I C2、I II 2相连，％与I G2相连。2号接线端子排内接线端子2Fi与2F2相连，2Ai与2A2、2 I 1、2 I 2相连，2 II ι与2C02C2相连，2B#2B2、2 II 2相连，2G# 2 G2相连。3号接线端子排内接线端子3F i与3F2相连，3 A1与 3A2、3 I 丨相连，3 II 丨与 3 I 2 JB1、3B2 相连，3(^与 3C 2、3 II 2 相连，3G^ 3G 2相连。4号接线端子排内接线端子4Fi与4F2相连，4Ai与4A2相连、4B1、与4B2、4 I ι相连，4 II ι与4C1、4C2相连，461与4G 2相连。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
本发明所述电伴热带的结构特点是，它由一根自限温电伴热带与三根电源线和两根包覆保护层的软钢丝绳组合在一起而成。采用四个不同的接线端子排将三根可以加长型自限温电伴热带连接成一整根。采用单向供电方案可使电伴热带的最大使用长度增加3倍；采用双向供电方案可使电伴热带的最大使用长度增加9倍，而且达到三相平衡。本发明特别适用较长的液体输送管道伴热保温体系，其长度可达3000米以上。所述电伴热带由于加入两根软钢丝绳加强了承载强度可以垂直敷设。其最大优点是，所述电伴热带由于采用了专用接线端子排将三段可加长型自限温电伴热带连接起来组成长线。既可以在工厂内制成一整根也可以在安装现场根据管道实际长度组装成任意长的一整根，方便了设计和现场安装。在工厂中制成的整根产品现场安装方便接上电源即可，但由于是定尺生产，不能改变使用长度；现场组装的产品，可根据现场情况变化取任意长度组装，灵活方便。本发明所述的一