一种低介电系数双层异种材质电缆及其制备方法与流程

文档序号:19278343发布日期:2019-11-29 22:35阅读:303来源:国知局

本发明涉及一种双层电线及其制备方法,具体的,本发明提供一种内层为pvc材料,外层为泡沫聚氨酯材料的双层异种材料电线,采用共挤出方法制备,简单快捷易操作。



背景技术:

高压电缆中,电线外层的介电性能不可忽视,传统的塑料外壳,绝缘且介电常数均大于1(pvc材料的介电常数为4-8),干燥空气的介电常数约等于1。而介电常数差异,会导致出现局部电压绝缘击穿的情况(空气和电缆存在电压差)。更多的,绝缘材料存在介电损耗,造成了浪费。

但是电缆的绝缘层首先考虑的是对内电缆的保护作用,所以机械强度,耐候性等性能作为优先考虑,往往忽略低介电常数的需要。所以一般电缆建筑在高空,避免高压电弧击穿伤人的情况发生。但是高空电缆仅解决了安全问题,介电损耗的问题仍未解决。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种双层异种材料电缆,并提供其制备方法。

一种双层异种材质电线共挤出制备方法,包括以下步骤:

(1)采用双层共挤出机头,机头外接圆筒模具,其内腔粗细等于未发泡的电缆粗细,外模具入料口入料为未发泡的聚氨酯流体,内模具入料口入料为粘流态pvc;

(2)开始走线,同时开启内外层进料,电缆共挤出加工后进入低温圆筒模具,走线的速度100-300m/min;

(3)电缆出圆筒模具,接触室温,开始升温发泡;

(4)截断电缆成所需规格,封头,进库封存。

其中,所述的pvc为绝缘pvc材料,在常温状态下为高弹态,粘流温度为80-100℃,玻璃化转化温度小于-20℃。

其中,所述的聚氨酯发泡温度为5-40℃,发泡时间为15-20s。

由上述制备方法制备的双层异种材质电缆,应用于低空高压电缆

更具体的,所述的电缆双层包皮表面粗糙,内层为绝缘pvc材料;外层为泡沫聚氨酯,气泡密度由内到外逐渐增大,厚度为3-5cm。

本发明提供双层异种材料电缆,内层为pvc基材,外层为泡沫pu材料。双层共挤出后,进入圆筒模具,模温为-15℃,从而快速冷却电缆外包裹料温至零度左右,猝灭聚氨酯的发泡进程。然后截断成需要的长度规格。车间温度为常温,电缆从低温圆筒模具出来后,重新开始发泡,内层pvc基材由于温度低,相当于赛路卡工艺中的冷模,pu接触到内层冷的pvc基材产生自结皮,而外表面接触空气,为自由发泡,表层粗糙有泡孔,整体从内到外,气泡密度逐渐变大,介电常数逐渐缩小为1,减小了以往高压电联介电常数与空气差距较大的情况,适用于低空高压电缆。

有益效果

1.一次性共挤出双层异种材质电线外皮,节约了工时,省略了操作工序;

2.避免了两次生产时内层绝缘受到的外界碰撞及机械损伤;避免了两次生产时内绝缘因储藏等问题造成的内层绝缘出现污垢等现象;减少了电缆机头的清洁次数,从而增加了机头的问题性;

3.使用企业现有的设备,可以直接在旧的设备进行生产,不用引进新的设备,节约了生产投资成本。

4.制备的电缆的外层泡沫聚氨酯层由内到外,泡沫密度逐渐增大,介电常数逐渐递减,最终和外界空气相当,约等于1。增加了安全性,也减少了介电损耗。

具体实施方法

本公司现有的双层注塑机挤压模,专利号cn106448949a,具体使用方法在专利文件中已有详细说明。本发明所用原料,如pvc颗粒(粘流态转化温度为80℃),发泡pu(发泡时间为15-20s且不含脱模剂)为市场购买,加工车间温度为室温,常温默认为25℃。走线速度均采用300m/min。

(1)pvc颗粒加热至85℃成为可加工流体,注入内层模具入料口;

(2)发泡pu原材料iso(tm80/20)和pol低温(5℃)预混合注入外层模具入料口;

(3)出线机头外接圆筒模具,内腔粗细等于电缆,调节圆筒模具模温为-18℃,车间温度(室温)为20℃,开始走线,同时开启内外层入料口进行双层包覆,pvc物料注入速度为100l/min,聚氨酯物料注入速度为246l/min。

(4)双层包裹后的电缆在出圆筒模具后升温发泡;

(5)发泡完成,将制备好的电线截断成150m每根,观察截面,外层泡沫聚氨酯由内到外泡沫逐渐密集,且泡孔越来越大,pu厚度约为3cm,对电线进行封头,入库封存。



技术特征:

1.一种双层异种材质电线共挤出制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)采用双层共挤出机头,机头外接圆筒模具,其内腔粗细等于未发泡的电缆粗细,外模具入料口入料为未发泡的聚氨酯流体,内模具入料口入料为粘流态pvc;

(2)开始走线,同时开启内外层进料,电缆共挤出加工后进入低温圆筒模具,走线的速度100-300m/min;

(3)电缆出圆筒模具,接触室温,开始升温发泡;

(4)截断电缆成所需规格,封头,进库封存。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的pvc为绝缘pvc材料,在常温状态下为高弹态,粘流温度为80-100℃,玻璃化转化温度小于-20℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的聚氨酯发泡温度为5-40℃,发泡时间为15-20s。

4.一种由权利要求1-3任一所述的制备方法制备的双层异种材质电缆,其特征在于,应用于低空高压电缆。

5.根据权利要求4所述的双层异种材质电缆,其特征在于,所述的电缆双层包皮表面粗糙,内层为绝缘pvc材料;外层为泡沫聚氨酯,气泡密度由内到外逐渐增大,厚度为3-5cm。


技术总结
本发明目的在于提供一种简单高效成本低的渐变式低介电系数双层异种材料电线的制备方法。采用双层注塑机。外层进料为PU+发泡剂,内层进料PVC塑料。高温共挤出后,通过急速降温,猝灭聚氨酯发泡进程,整体恒温至零度以下后,室温继续发泡,以内层PVC塑料作为冷模进行自结皮发泡。整体从内到外,气泡密度逐渐变大,介电常数逐渐缩小为1,减小了以往高压电联介电常数与空气差距较大的情况,适用于低空高压电缆。

技术研发人员:李蓬;荆林国;马骏;王志;王历华;邹宇鹏
受保护的技术使用者:国网山东省电力公司滨州供电公司;国家电网有限公司
技术研发日:2019.08.20
技术公布日:2019.11.29
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