半导电水性弹性胶及其制备方法、复合阻燃软电缆与流程

本申请涉及电缆制造，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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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：

2、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；

3、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；

4、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；

5、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；

6、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；

7、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。

8、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。

9、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；

10、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。

11、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 。

12、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。

13、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：

14、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；

15、阻燃层，所述阻燃层包设于所述第二内绝缘的外周；

16、外绝缘层，所述外绝缘层包设于所述阻燃层的外周。

17、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。

18、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%。

19、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%。

20、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。

21、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。

技术特征：

1.一种半导电水性弹性胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的半导电水性弹性胶的制备方法，其特征在于，所述第一温度为75至85℃，所述第一压力为0.085至0.095mp。

3.如权利要求1所述的半导电水性弹性胶的制备方法，其特征在于，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；

4.如权利要求1所述的半导电水性弹性胶的制备方法，其特征在于，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 。

5.一种半导电水性弹性胶，其特征在于，采用如权利要求1至4中任意一项所述的半导电水性弹性胶的制备方法制备。

6.一种复合阻燃软电缆，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项中所述的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：

7.如权利要求6所述的复合阻燃软电缆，其特征在于，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。

8.如权利要求6所述的复合阻燃软电缆，其特征在于，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%。

9.如权利要求6所述的复合阻燃软电缆，其特征在于，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%。

10.如权利要求6所述的复合阻燃软电缆，其特征在于，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。

技术总结
本申请提供一种半导电水性弹性胶及其制备方法、复合阻燃软电缆，半导电水性弹性胶的制备方法是将聚酯多元醇完全脱水后降温，随后向其内加入二苯基甲烷‑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、二羟基丙酸和聚醋二元醇后形成混合物，并反应生成聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体再降温后加入丙酮和1,4丁二醇进行反应，待反应完成后加入三乙胺进行中和处理，中和完成后加入蒸馏水及改性石墨烯溶液后得到混合乳液，并对混合乳液减压蒸馏后脱去丙酮，进而得到聚氨酯乳液，将聚氨酯乳液与预备的聚丙烯酸酯乳液进行机械共混，得到半导电水性弹性胶。

技术研发人员：顾小刚,孙翠
受保护的技术使用者：中天科技装备电缆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6