一种高速电梯电缆料、材料制备方法及线缆制造方法与流程

本发明涉及电梯电缆领域，特别是涉及一种高速电梯电缆料、材料制备方法及线缆制造方法。

背景技术：

当今世界上电梯电缆的护层材料就2大类，第一类是聚氯乙烯及其混合物，第二类低烟无卤环保材料。它们的综合性能均满足不了高速电梯中随行电缆大长度，及高速运行后的疲劳寿命500万次的要求。同时其材料的比重导致随行电缆的自重成了电梯能耗大的重要因素之一。

随着经济的不断发展，以及全球化电缆市场的冲击，传统的pvc电缆料及低烟无卤环保材料已经不能满足市场细分后的要求，尤其是一些特种电缆市场，比如高速电梯电缆市场，要求电缆料在具有常规性能的基础上，增加一些特殊性能，如耐磨性能、耐油性能、高抗拉强度、高阻燃、低密度。目前的主要做法是引入耐磨粉体解决耐磨性问题，引入其他基料的共混材料解决耐油性，引入类似氢氧化铝材料解决低烟无卤阻燃性问题。然而通过引入其他组分和填料增加耐磨性、耐油性和阻燃性时候，容易导致电梯电缆成缆后硬度增大，柔韧性下降，同时材料比重增加等一系列问题，从而影响电梯随行电缆的技术需求。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高速电梯电缆料、材料制备方法及线缆制造方法，解决了高速梯随行电缆材料自重大，回弹性低，及疲劳寿命短的问题。解决了高速梯随行电缆制备的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种高速电梯电缆料，按质量比，包括pe树脂粉80-120份，pop15-25份，pps7-14份，sbs改性剂10-20份，增塑剂20-30份，纳米级填料15-25份，十二烷基硫酸钠1-3份，抗氧剂1-2份，润滑剂0.7-1.3份，偶联剂0.3-0.8份。pps材料的化学名为聚苯硫醚，英文名称polyphenylenesulfide缩写为pps，是一种线型高分子量的结晶度高的聚合物；通过加入到材料中，可以降低结晶度高的聚合物的融化温度，提高材料的相容性。十二烷基硫酸钠是表面活性剂，还能起到稳定剂的作用，能稳定已分散的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物sbs的分散状态，不致pps、钙粉、pop、pe等分子聚集或结团，从而提高了混炼胶的稳定性。并能在高温下“发泡”，实现线缆的膨胀，降低线缆的重量。

进一步地，本发明公开了一种高速电梯电缆料的优选结构，所述增塑剂为乙二酸二辛脂、偏苯三酸三辛脂、邻苯二甲酸二异壬脂中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述纳米级填料包括自碳酸钙、滑石粉、陶土、云母、蒙脱土、硅灰石中的至少一种。纳米级的填充材料，其目的就是发挥分散相的作用。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

进一步地，所述抗氧剂包括抗氧剂1010和双酚a中的一种。

进一步地，所述pe树脂粉100份，pop20份，pps10份，sbs改性剂15份，增塑剂25份，纳米级填料20份，十二烷基硫酸钠2份，抗氧剂1.5份，润滑剂1份，偶联剂0.5份。

一种高速电梯电缆料的制备方法，包括以下步骤：

1.配备原料，将各物料按照比例精确称量；

2.将pps、10份增塑剂、偶联剂、纳米级填料投入高速捏合机，高速捏合3-8分钟左右，捏合时材料温度达120±3℃后转入下道工序；

3.先投15份增塑剂高速捏合1-2分钟，再将抗氧剂、润滑剂、sbs投入高速捏合机，高速捏合3-7分钟；

4.然后将pe树脂粉磨粉体投入捏合机，高速捏合3-7分钟，直到捏合时材料温度达到100±3℃；

5.均匀投入十二烷基硫酸钠，低速捏合3-7分钟，混合均匀，预塑化，低速捏合时材料温度为100±3℃；防止十二烷基硫酸钠受高温而“发泡”。

6.挤出机进行挤出混炼造粒，挤出机温度设置范围140℃-175℃；

7.冷却过筛，磁选；

8.包装入库。

进一步地，步骤2中的捏合时间为5分钟；所述步骤3中的投入增塑剂时的高速捏合时间为1分钟，投入抗氧剂、润滑剂、sbs的高速捏合时间为5分钟；所述步骤4中的捏合时间为5分钟；所述步骤5中的捏合时间为5分钟。

一种高速电梯电缆的制造方法，在生产电缆绝缘或护套护层时，机头挤塑温度为200±5℃，眼模温度为170±5℃，外模具为高压模，出模具线缆应过140±5℃的热导管，导管长度1.5米，收线速度30-300m/min，再风冷长度为3米，后进80±3℃的温水槽，槽长度为3米，再过冷却水冷却。通过设置140±5℃的热导管，通过加热线缆，使得十二烷基硫酸钠受高温的“发泡”，从而使护层内壁有网状孔形成，外层表面光滑圆整，达到减轻护层重量的作用。线缆冷却工艺要求是确保pps材料的韧性要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.由于采用了如上的技术方案，本发明通过选用合适的原材料，优化配方中各组分的配比，具有耐磨、耐油、耐寒-40℃、耐温110℃、防“二次灾害”的无毒、低发烟量等性能要求；

2.本材料的制备方法简单，具有强大的市场竞争力和良好的经济效益。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例线缆的结构示意图；

图中标记：1是芳纶纱，2是屏蔽薄。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种高速电梯电缆料，其按重量配比由以下原料组成：

在本发明的一个优选实施例中，所述增塑剂，乙二酸二辛脂doa、偏苯三酸三辛脂totm、邻苯二甲酸二异壬脂dinp中的一种或多种的混合物。

在本发明的一个优选实施例中，所述纳米级填料，选自碳酸钙、滑石粉、陶土、云母、蒙脱土、硅灰石中的至少一种或多种的混合物。

在本发明的一个优选实施例中，所述偶联剂，选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

在本发明的一个优选实施例中，所述抗氧剂，选自抗氧剂1010和双酚a中的一种。

在本发明的一个优选实施例中，所述润滑剂，选自聚乙烯蜡、硬脂酸甘油酯中的一种或多种。

本发明通过选用合适的原材料，优化配方中各组分的配比，在具有满足耐磨、耐油、耐寒-40℃、耐温110℃、防“二次灾害”的无毒、低发烟量等性能要求的同时，兼顾挤出工艺简单等特点，具有强大的市场竞争力和和良好的经济效益。

实施例2：

一种高速电梯电缆料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，配备原料，将各物料按照比例精确称量；

第二步，将pps、10份增塑剂、偶联剂、纳米级填料投入高速捏合机，高速捏合5分钟左右，一旦捏合后材料温度达120±3℃后转入下道工序。根据高分子材料领域极性相似相容原理，pps材料的化学名：聚苯硫醚----英文名称polyphenylenesulfide缩写pps，是一种线型高分子量的结晶度高的聚合物，由于结晶度高的聚合物导致塑化温度高，唯有降低其结晶度才可以与塑化温度低的pe材料相混，pe材料和pps都是非极性材料。根据聚合物共混中的流变学原则---等粒性，采用纳米级的填充材料，其目的就是发挥分散相的作用。

第三步，先投15份增塑剂高速捏合1分钟，再将抗氧剂、润滑剂、sbs投入高速捏合机，高速捏合5分钟，后将pe树脂粉磨粉体投入捏合机，高速捏合5分钟，捏合后材料温度达到100±3℃后,均匀投入十二烷基硫酸钠，迅速加入低速捏合5分钟，混合均匀，预塑化，注意低速捏合时材料温度不能超过100±3℃，防止十二烷基硫酸钠受高温的“发泡”。十二烷基硫酸钠是表面活性剂，还能起到稳定剂的作用，能稳定已分散的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物sbs的分散状态，不致pps、钙粉、pop、pe等分子聚集或结团，从而提高了混炼胶的稳定性。

第四步，双阶双螺杆挤出机进行挤出混炼造粒，挤出机温度设置范围140℃-175℃；

第五步，冷却过筛，磁选；

第六步，包装入库。

通过本方法制造出来的材料测试结果见表1：

表1

上表1中，邵氏硬度、拉伸强度、断裂伸长率是粒子经过平板硫化后制样测试。耐油试验、耐磨试验是粒子经过成缆后制样测试。通过采用本方法生产出来的材料具有耐磨、耐油、耐寒-40℃、耐温110℃、防“二次灾害”的无毒、低发烟量等特点。

实施例3：

一种高速电梯电缆的制造方法，在生产电缆绝缘或护套护层时，机头挤塑温度为200±5℃，眼模温度为170±5℃，外模具为高压模，出模具线缆应过140±5℃的热导管，导管长度1.5米，根据线缆直径，收线速度30-300m/min，再风冷长度为3米，后进80±3℃的温水槽，槽长度为3米，再过冷却水冷却。通过设置140±5℃的热导管，通过加热线缆，使得十二烷基硫酸钠受高温的“发泡”，从而使护层内壁有网状孔形成，外层表面光滑圆整，达到减轻护层重量的作用。线缆冷却工艺要求是确保pps材料的韧性要求。

通过本发明生产出来的材料制成的线缆，如图1所示，包括芳纶纱1和设置于金属表面的屏蔽薄2。

产品单元结构尺寸：

(1)2×(5g2)：黑51-54+黄/绿、黑55-58+黄/绿。成缆外径：9.3mm。绝缘厚度：0.8mm,最薄点：≥0.62mm；

(3)6×(8×0.75)：黑1-8、9-16、14-27、25-32、33-40、41-48。成缆外径：8.6mm。绝缘厚度：0.6mm,最薄点：≥0.44mm；

(4)2×(6×0.75)p铝箔屏蔽：黑61-66、67-72：内护套外径：8.2mm。绝缘厚度：0.6mm,最薄点：≥0.44mm；

(5)syv-75-4：外径：6mm；

(6)钢丝绳外径：4.76mm；

(7)护套厚度：e1≥1.0mm；e2(平均值)：2.0，e2(最薄点)≥1.4mm；e3(平均值)：2.6mm。成品外形标称尺寸：120x14.3(mm)。

本发明材料生产的扁形随动电缆测试结果见表2：

表2

通过表2可以看出，实施例所生产的电缆料，在常规性能表现上与普通电缆料有明显的性能优势，同时无卤低毒环保，尤其适用于高速电梯运行环境。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本领域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只是说明本发明的原理，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。