一种复合型多功能电缆的制作方法

本发明涉及电缆技术领域，具体为一种复合型多功能电缆。

背景技术：

电线电缆是指用于电力、电气及相关传输用途的材料，“电线”和“电缆”并没有严格的界限，通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电缆，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线又称为布电线，硅橡胶电缆适用于交流额定电压0.6/1kv及以下固定敷设用动力传输线或移动电器用连接电缆，产品具有耐热辐射、耐寒、耐酸碱及腐蚀性气体、防水等特性，电缆结构柔软，辐射方便，高温(高寒)环境下电气性能稳定，抗老化性能突出，使用寿命长，广泛用于冶金、电力、石化、电子、汽车制造等行业，本产品适用于交流额定电压450/750v及以下移动或固定敷设用电器仪表连接线或信号传输，电缆具有较好的热稳定性，能在高温、低温、腐蚀性中保持良好的电性能和柔软性，适合冶金、电力、石化等行业具有移动耐温等特殊要求场合使用，扁平电缆是标准组织生产，适用交流额定电压450v/70v及以下的移动式电气设备中，扁型结构特别适用于频繁弯曲的场合，不扭结，折叠整齐，如行车，yb、ybf、ybz三大类产品均能满足各种场合的需要，适用于发电、冶金、化工、港口等恶劣环境下移动电器设备之间电器连接。

现有电缆在使用的过程中，防火性能一般，如果遇到高温会存在安全隐患，传统的电缆仅仅是内部铜线绕组，外部使用橡胶绝缘的结构，结构和功能单一，难以同时实现电力和信号传输功能，并且采用此结构的电缆容易出现线缆外皮在使用过程中开裂变形的现象，造成信号传输稳定性差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合型多功能电缆，解决了现有电缆功能单一的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合型多功能电缆，包括外层和缆芯，所述外层的内壁和缆芯的表面之间设置有填充层，所述外层包括护套，所述护套的内壁通过粘合剂粘合有阻燃层，并且阻燃层的内壁通过粘合剂粘合有屏蔽防护网，所述缆芯包括导体，所述导体的表面涂覆有涂料层，并且导体的包面绕包有pvc绝缘层，所述pvc绝缘层的表面设置有云母带，所述pvc绝缘层的内壁且位于导体的表面填充有屏蔽材料。

优选的，所述填充层的填充物为掺杂玄武岩纤维丝的pp阻燃填充绳，玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳的外径一致。

优选的，所述导体由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体。

优选的，所述一种复合型多功能电缆的制备方法具体包括以下步骤：

s1、缆芯的制备：由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体，然后对导体进行预处理，选择适量的聚酯亚胺、偶联剂、流平剂、α-al2o3、sio2和sic，将聚酯亚胺溶解在有机溶剂中制得聚酯亚胺溶液，将cnt制得cnt分散液，将聚酯亚胺溶液和cnt分散液混合均匀，得到混合料，将偶联剂处理的α-al2o3、sio2、sic和流平剂加入混合料中，充分搅拌得到混合涂料，将得到的混合涂料均匀的涂抹在导体上，就得到涂料层，选取适量的聚氯乙烯、玻璃纤维、环保增塑剂、填料、阻燃剂、润滑剂和油酸酰胺，采用依次添加搅拌的方式进行混合，然后通过挤包工艺在导体上成型出pvc绝缘层，将云母纸与施胶后的玻璃纤维布金河粘接压合，就形成了云母带层，将云母带层粘接在pvc绝缘层的表面，选取适量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、对苯二甲酸二辛酯、润滑剂、石墨烯改性mq树脂和交联剂，加入到转矩流变仪中，控温120-150℃，混合10-25分钟，混合转速50-100转/分钟，完成后将得到的物料放入平板硫化剂中，控温110-130℃，在4-8mpa的压力下压片处理5-10分钟，完成后在5-10mpa的压力下冷压20-60分钟，即可得到屏蔽材料，将屏蔽材料填充进pvc绝缘层与导体之间就制成了缆芯；

s2、外层的制备：采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网，先以天然鳞片石墨为材料，随后将天然鳞片材料投入到含有过氧化氢溶液和浓硫酸的反应容器内，同时经过匀速搅拌，且沿同一方向缓慢搅拌，从而制得可膨胀石墨粉，往高速搅拌机内添加abs树脂，聚烯烃，丁腈橡胶，相容剂，二分之一的可膨胀石墨粉，高温添加剂，流动改性剂，抗氧剂，滑石粉，随后加入碳粉，花岗石粉末，并在加入完成后定时搅拌10分钟，致使搅拌混合均匀，并静置10分钟备用，然后通过挤包工艺在屏蔽防护网的表面上成型出阻燃层，采用模面风冷切粒方式，将电缆料先是送入挤压混合机中混合挤出混合料，随后混合料降温后再送入造粒机中挤出造粒，由风冷模面热切机头直接对造粒机挤出的物料切粒，挤出包覆，将上述所得的物料颗粒送入螺杆送料机加热熔融并挤压推送到电缆挤出成型头，在阻燃层的表面成型成护套；

s3、填充层的制备：缆芯为5根，通过成缆工艺进行成缆作业，在此过程中，加入玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳形成填充层，将填充层包覆在缆芯的表面；

s4、成品的制备：通过挤塑的方式，将外层包覆在填充层的表面，形成电缆。

优选的，所述步骤s1中，导体进行预处理的时候依次通过稀盐酸溶液和去离子水进行处理，导体在无氧环境下进行表面处理，导体在无氧环境下的保持温度为900-1000℃。

优选的，所述步骤s1中，所述cnt分散液的制备方法包括：将cnt放入丙三醇中，在30-50℃下充分搅拌2-4h，然后于40-60℃超声处理2-4h，得到50gcnt/100ml丙三醇的cnt分散液，所述聚酯亚胺溶液的固含量为20-60％，所述涂料层中各组分以重量份计：聚酯亚胺20-30份、偶联剂1-6份、流平剂1-5份、α-al2o310-20份、sio24-10份和sic1-5份，步骤s1中，pvc绝缘层由以下重量份的原料制备而成：聚氯乙烯15-30份、玻璃纤维10-20份、环保增塑剂5-15份、填料5-8份、阻燃剂2-6份、润滑剂1-3份和油酸酰胺1-2份。

优选的，所述步骤s3中，阻燃层由以下重量份的原料制备而成：天然鳞片石墨20-30份、abs树脂15-25份、聚烯烃10-20份，丁腈橡胶15-25份，相容剂10-15份，高温添加剂5-10份，流动改性剂5-10份，抗氧剂10-15份，滑石粉15-20份，碳粉15-25份和花岗石粉末15-25份，护套由以下重量份的原料制备而成：pvc树脂40-50份；增塑剂26-38份；稳定剂3-6份；填充剂45-82份；润滑剂0.3-0.8份，增韧剂4-8份，增塑剂为对苯二甲酸二甲酯，稳定剂为钙锌复合稳定剂，填充剂为碳酸钙和/或高岭土，润滑剂为氧化聚乙烯石蜡，增韧剂为氯化聚乙烯。

有益效果

本发明提供了一种复合型多功能电缆。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该复合型多功能电缆，通过外层的内壁和缆芯的表面之间设置有填充层，外层包括护套，护套的内壁通过粘合剂粘合有阻燃层，并且阻燃层的内壁通过粘合剂粘合有屏蔽防护网，缆芯包括导体，导体的表面涂覆有涂料层，并且导体的包面绕包有pvc绝缘层，pvc绝缘层的表面设置有云母带，pvc绝缘层的内壁且位于导体的表面填充有屏蔽材料，以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂为主要基础材料制备出高压电缆用屏蔽材料，而且本发明采用导电炭黑和改性石墨烯作为导电材料，石墨婦与导电炭黑能够产生协同效应，促进导电通路的形成，对屏蔽材料的电学性能有很大的提升。

(2)、该复合型多功能电缆，通过先以天然鳞片石墨为材料，随后将天然鳞片材料投入到含有过氧化氢溶液和浓硫酸的反应容器内，同时经过匀速搅拌，且沿同一方向缓慢搅拌，从而制得可膨胀石墨粉，往高速搅拌机内添加abs树脂，聚烯烃，丁腈橡胶，相容剂，二分之一的可膨胀石墨粉，高温添加剂，流动改性剂，抗氧剂，滑石粉，随后加入碳粉，花岗石粉末，并在加入完成后定时搅拌10分钟，致使搅拌混合均匀，并静置10分钟备用，然后通过挤包工艺在屏蔽防护网的表面上成型出阻燃层，采用的碳粉和花岗石粉末自身可燃性几乎为零，因此阻燃的效果较强，与可膨胀石墨粉配合能够大大提高电缆外包层的阻燃效果。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明结构的侧视图；

图3为本发明外层的结构示意图；

图4为本发明缆芯的结构示意图。

图中：1-外层、11-护套、12-阻燃层、13-屏蔽防护网、2-缆芯、21-导体、22-涂料层、23-pvc绝缘层、24-云母带、25-屏蔽材料、3-填充层。

具体实施方式

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。

请参阅图1-4，本发明提供三种技术方案：一种复合型多功能电缆，包括外层1和缆芯2，外层1的内壁和缆芯2的表面之间设置有填充层3，外层1包括护套11，护套11的内壁通过粘合剂粘合有阻燃层12，并且阻燃层12的内壁通过粘合剂粘合有屏蔽防护网13，缆芯2包括导体21，导体21的表面涂覆有涂料层22，并且导体21的包面绕包有pvc绝缘层23，pvc绝缘层23的表面设置有云母带24，pvc绝缘层23的内壁且位于导体21的表面填充有屏蔽材料25。

本发明中，填充层3的填充物为掺杂玄武岩纤维丝的pp阻燃填充绳，玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳的外径一致。

本发明中，导体21由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

一种复合型多功能电缆的制备方法具体包括以下实施例：

实施例1

s1、缆芯2的制备：由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，然后对导体21进行预处理，选择25份聚酯亚胺、4份偶联剂、3份流平剂、15份α-al2o3、7份sio2和3份sic，将聚酯亚胺溶解在有机溶剂中制得聚酯亚胺溶液，将cnt制得cnt分散液，将聚酯亚胺溶液和cnt分散液混合均匀，得到混合料，将偶联剂处理的α-al2o3、sio2、sic和流平剂加入混合料中，充分搅拌得到混合涂料，将得到的混合涂料均匀的涂抹在导体21上，就得到涂料层22，选取23份聚氯乙烯、15份玻璃纤维、10份环保增塑剂、6份填料、4份阻燃剂、2份润滑剂和1.5份油酸酰胺，采用依次添加搅拌的方式进行混合，然后通过挤包工艺在导体21上成型出pvc绝缘层23，将云母纸与施胶后的玻璃纤维布金河粘接压合，就形成了云母带层24，将云母带层24粘接在pvc绝缘层23的表面，选取适量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、对苯二甲酸二辛酯、润滑剂、石墨烯改性mq树脂和交联剂，加入到转矩流变仪中，控温135℃，混合17分钟，混合转速75转/分钟，完成后将得到的物料放入平板硫化剂中，控温120℃，在6mpa的压力下压片处理7分钟，完成后在7mpa的压力下冷压40分钟，即可得到屏蔽材料25，将屏蔽材料25填充进pvc绝缘层23与导体21之间就制成了缆芯2；

s2、外层1的制备：采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网13，先以25份天然鳞片石墨为材料，随后将天然鳞片材料投入到含有过氧化氢溶液和浓硫酸的反应容器内，同时经过匀速搅拌，且沿同一方向缓慢搅拌，从而制得可膨胀石墨粉，往高速搅拌机内添加20份abs树脂，15份聚烯烃，20份丁腈橡胶，12份相容剂，二分之一的可膨胀石墨粉，7份高温添加剂，7份流动改性剂，12份抗氧剂，17份滑石粉，随后加入20份碳粉，20份花岗石粉末，并在加入完成后定时搅拌10分钟，致使搅拌混合均匀，并静置10分钟备用，然后通过挤包工艺在屏蔽防护网13的表面上成型出阻燃层12，采用模面风冷切粒方式，将电缆料先是送入挤压混合机中混合挤出混合料，随后混合料降温后再送入造粒机中挤出造粒，由风冷模面热切机头直接对造粒机挤出的物料切粒，挤出包覆，将上述所得的物料颗粒送入螺杆送料机加热熔融并挤压推送到电缆挤出成型头，在阻燃层12的表面成型成护套11；

s3、填充层3的制备：缆芯2为5根，通过成缆工艺进行成缆作业，在此过程中，加入玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳形成填充层3，将填充层3包覆在缆芯2的表面；

s4、成品的制备：通过挤塑的方式，将外层1包覆在填充层3的表面，形成电缆。

实施例2

s1、缆芯2的制备：由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，然后对导体21进行预处理，选择20份聚酯亚胺、1份偶联剂、1份流平剂、10份α-al2o3、4份sio2和1份sic，将聚酯亚胺溶解在有机溶剂中制得聚酯亚胺溶液，将cnt制得cnt分散液，将聚酯亚胺溶液和cnt分散液混合均匀，得到混合料，将偶联剂处理的α-al2o3、sio2、sic和流平剂加入混合料中，充分搅拌得到混合涂料，将得到的混合涂料均匀的涂抹在导体21上，就得到涂料层22，选取15份聚氯乙烯、10份玻璃纤维、5份环保增塑剂、5份填料、2份阻燃剂、1份润滑剂和1份油酸酰胺，采用依次添加搅拌的方式进行混合，然后通过挤包工艺在导体21上成型出pvc绝缘层23，将云母纸与施胶后的玻璃纤维布金河粘接压合，就形成了云母带层24，将云母带层24粘接在pvc绝缘层23的表面，选取适量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、对苯二甲酸二辛酯、润滑剂、石墨烯改性mq树脂和交联剂，加入到转矩流变仪中，控温120℃，混合10分钟，混合转速50转/分钟，完成后将得到的物料放入平板硫化剂中，控温110℃，在4mpa的压力下压片处理5分钟，完成后在5mpa的压力下冷压20分钟，即可得到屏蔽材料25，将屏蔽材料25填充进pvc绝缘层23与导体21之间就制成了缆芯2；

s2、外层1的制备：采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网13，先以20份天然鳞片石墨为材料，随后将天然鳞片材料投入到含有过氧化氢溶液和浓硫酸的反应容器内，同时经过匀速搅拌，且沿同一方向缓慢搅拌，从而制得可膨胀石墨粉，往高速搅拌机内添加15份abs树脂，10份聚烯烃，15份丁腈橡胶，10份相容剂，二分之一的可膨胀石墨粉，5份高温添加剂，5份流动改性剂，10份抗氧剂，15份滑石粉，随后加入15份碳粉，15份花岗石粉末，并在加入完成后定时搅拌10分钟，致使搅拌混合均匀，并静置10分钟备用，然后通过挤包工艺在屏蔽防护网13的表面上成型出阻燃层12，采用模面风冷切粒方式，将电缆料先是送入挤压混合机中混合挤出混合料，随后混合料降温后再送入造粒机中挤出造粒，由风冷模面热切机头直接对造粒机挤出的物料切粒，挤出包覆，将上述所得的物料颗粒送入螺杆送料机加热熔融并挤压推送到电缆挤出成型头，在阻燃层12的表面成型成护套11；

s3、填充层3的制备：缆芯2为5根，通过成缆工艺进行成缆作业，在此过程中，加入玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳形成填充层3，将填充层3包覆在缆芯2的表面；

s4、成品的制备：通过挤塑的方式，将外层1包覆在填充层3的表面，形成电缆。

实施例3

s1、缆芯2的制备：由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，然后对导体21进行预处理，选择30份聚酯亚胺、6份偶联剂、5份流平剂、20份α-al2o3、10份sio2和5份sic，将聚酯亚胺溶解在有机溶剂中制得聚酯亚胺溶液，将cnt制得cnt分散液，将聚酯亚胺溶液和cnt分散液混合均匀，得到混合料，将偶联剂处理的α-al2o3、sio2、sic和流平剂加入混合料中，充分搅拌得到混合涂料，将得到的混合涂料均匀的涂抹在导体21上，就得到涂料层22，选取30份聚氯乙烯、20份玻璃纤维、14份环保增塑剂、8份填料、6份阻燃剂、2份润滑剂和2份油酸酰胺，采用依次添加搅拌的方式进行混合，然后通过挤包工艺在导体21上成型出pvc绝缘层23，将云母纸与施胶后的玻璃纤维布金河粘接压合，就形成了云母带层24，将云母带层24粘接在pvc绝缘层23的表面，选取适量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、对苯二甲酸二辛酯、润滑剂、石墨烯改性mq树脂和交联剂，加入到转矩流变仪中，控温150℃，混合25分钟，混合转速100转/分钟，完成后将得到的物料放入平板硫化剂中，控温130℃，在8mpa的压力下压片处理10分钟，完成后在10mpa的压力下冷压60分钟，即可得到屏蔽材料25，将屏蔽材料25填充进pvc绝缘层23与导体21之间就制成了缆芯2；

s2、外层1的制备：采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网13，先以30份天然鳞片石墨为材料，随后将天然鳞片材料投入到含有过氧化氢溶液和浓硫酸的反应容器内，同时经过匀速搅拌，且沿同一方向缓慢搅拌，从而制得可膨胀石墨粉，往高速搅拌机内添加25份abs树脂，20份聚烯烃，25份丁腈橡胶，15份相容剂，二分之一的可膨胀石墨粉，10份高温添加剂，10份流动改性剂，15份抗氧剂，20份滑石粉，随后加入25份碳粉，25份花岗石粉末，并在加入完成后定时搅拌10分钟，致使搅拌混合均匀，并静置10分钟备用，然后通过挤包工艺在屏蔽防护网13的表面上成型出阻燃层12，采用模面风冷切粒方式，将电缆料先是送入挤压混合机中混合挤出混合料，随后混合料降温后再送入造粒机中挤出造粒，由风冷模面热切机头直接对造粒机挤出的物料切粒，挤出包覆，将上述所得的物料颗粒送入螺杆送料机加热熔融并挤压推送到电缆挤出成型头，在阻燃层12的表面成型成护套11；

s3、填充层3的制备：缆芯2为5根，通过成缆工艺进行成缆作业，在此过程中，加入玄武岩纤维丝和pp阻燃填充绳形成填充层3，将填充层3包覆在缆芯2的表面；

s4、成品的制备：通过挤塑的方式，将外层1包覆在填充层3的表面，形成电缆。

工作原理：以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂为主要基础材料制备出高压电缆用屏蔽材料，而且本发明采用导电炭黑和改性石墨烯作为导电材料，石墨婦与导电炭黑能够产生协同效应，促进导电通路的形成，对屏蔽材料的电学性能有很大的提升，采用的碳粉和花岗石粉末自身可燃性几乎为零，因此阻燃的效果较强，与可膨胀石墨粉配合能够大大提高电缆外包层的阻燃效果

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。