一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺
技术领域
1.本发明涉及压电传感线缆外皮生产技术领域，具体为一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺。
背景技术：
2.pvdf即聚偏二氟乙烯，是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，在现实生活领域中，常作为一种工程塑料生产各种防腐塑料产品，因其具有较强的压电效应，因此也会使用在一些新型仪器的传感器内。
3.现有的pvdf线缆外皮由于外部缺少包裹层导致线缆长期裸露在外界环境中与其他物体之间接触产生摩擦会使线缆受到损伤，降低线缆的使用寿命，影响线缆的传感灵敏度，并且线缆在生产中的材料耗费大，生产成本高。
技术实现要素：
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺，解决了现有pvdf线缆外皮长期裸露在外界环境中与其它物体接触摩擦造成的线缆受损，传感灵敏度降低以及生产过程中pvdf材料耗费大，生产成本高的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种pvdf压电传感线缆外皮，包括绝缘层，所述绝缘层的内部设置有压电传感层，所述压电传感层的外部设置有若干条形槽，所述绝缘层与压电传感层通过熔融相连，一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺，包括以下步骤：s1.原料混合熔融将pe树脂、聚酰亚胺、聚醚醚酮、高岭土、铝矾土、白云石、密度调整剂、阻燃剂、引发剂和增亮剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成绝缘层熔融状态的原材料，将pvdf树脂、钛白粉、引发剂和抗氧剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成压电传感层熔融状态的原材料。
6.s2.压电传感层挤出成型首先将线缆内芯置于挤出机的入口，在线缆内芯挤出的过程中，将熔融状态的压电传感层材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的压电传感层材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在线缆内芯的四周，形成压电传感层，然后挤出的线缆通过循环冷却水系统进行一级冷却，能够将压电传感层冷却定型，然后通过烘干机进行烘干。
7.s3.绝缘层挤出成型通过导辊将冷却后包裹压电传感层的线缆穿入另一台挤出机中，将熔融状态的绝缘层材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的绝缘层材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在压电传感层的四周，形成绝缘层并挤出，通过真空冷却定型机进行二级冷却定型。
8.s4.喷涂风干将定型好的线缆通过喷涂机进行防火涂料以及产品信息的喷涂，喷涂完成后通过风干机对线缆表面进行风干。
9.s5.裁剪收卷通过收卷机将线缆进行收卷，收卷成盘后通过裁剪机对线缆进行裁剪，最后将线缆进行包装即可，收卷机的收卷效率为30m/min。
10.优选的，所述s1中的绝缘层原材料按照质量配比占55-65份pe树脂，3-5份聚酰亚胺、3-5份聚醚醚酮、5-10份高岭土、5-10份铝矾土、5-10份白云石、3-5份密度调整剂、3-5份阻燃剂、1-3份引发剂和5-8份增亮剂进行均匀混合，搅拌设置的时间为10-15min，釜体内的温度设置为130-140℃，所述s1中的压电传感层原材料按照质量配比占将60-70份pvdf树脂、10-20份钛白粉、5-10引发剂和5-10抗氧剂进行均匀混合，搅拌时间设置为10-15min，釜体内温度设置为170-180℃。
11.优选的，所述s2中挤出机的出口螺纹安装有螺纹环，通过在螺纹环的内径均匀设置刮刀，能够对压电传感层表面进行切削，在压电传感层的表面形成沟槽，挤出机的出口下方安装有废料箱，冷却循环水的温度设置为10-15℃。
12.优选的，所述s2中挤出机内部熔融区温度设置为170-180℃，所述s2中烘干机的温度设置为40-50℃，烘干时长设置为3-5min。
13.优选的，所述s3中的挤出机内部熔融区温度设置为130-140℃，通过设置温度在130-140℃之间，所述s3中真空冷却定型机的真空箱内压强设置在0.03-0.04mpa优选的，所述s3中导辊的材质设置为橡胶，导辊与压电传感层之间的动摩擦系数设置为0.6-0.8，通过在导辊之间施加压力fn=30-35n，根据动摩擦力公式：f=μ*fn可知导辊与压电传感层之间的摩擦力为18-28n，导辊的牵引效率设置为15-20m/min。
14.本发明提供了一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺。具备以下有益效果：本发明通过压电传感层挤出成型后在其表面包裹绝缘层并挤出，能够为压电传感层提供保护，提高了线缆的耐磨与抗腐蚀性，通过双层线缆外皮结构提高了线缆的抗拉能力与抗弯折能力，能够更好的对线缆内芯起到防护作用，提高了线缆的使用寿命，同时绝缘层通过由pe树脂与其他材料混合而成，在低温环境下仍能保持柔软的质地，能够保证压电传感层受到外力作用发生形变产生电信号的灵敏度，在压电传感层挤出时通过刮刀对压电传感层的表面进行切削加工，使其表面形成若干条形槽，其一能够将裁切的废料进行回收利用，减少压电传感层的材料使用，降低了成本；其二能够增大压电传感层表面积，从而增大了压电传感层与绝缘层的接触面积，使二者连接更加紧密，防止出现虚接导致的线缆外皮分层。
附图说明
15.图1为本发明的绝缘层结构示意图；图2为本发明的压电传感层示意图；图3为本发明的螺纹环结构示意图；
图4为本发明的整体工序流程图。
16.其中，1、绝缘层；2、压电传感层；3、条形槽；4、螺纹环；5、刮刀。
具体实施方式
17.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。
18.实施例一：如图1-4所示，本发明实施例提供一种pvdf压电传感线缆外皮，包括绝缘层1，绝缘层1的内部设置有压电传感层2，压电传感层2的外部设置有若干条形槽3，绝缘层1与压电传感层2通过熔融相连，通过压电传感层挤出成型后在其表面包裹绝缘层并挤出，能够为压电传感层提供保护，提高了线缆的耐磨与抗腐蚀性，通过双层线缆外皮结构提高了线缆的抗拉能力与抗弯折能力，能够更好的对线缆内芯起到防护作用，提高了线缆的使用寿命，同时绝缘层通过由pe树脂与其他材料混合而成，在低温环境下仍能保持柔软的质地，能够保证压电传感层受到外力作用发生形变产生电信号的灵敏度。
19.一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺，包括以下步骤：s1.原料混合熔融将pe树脂、聚酰亚胺、聚醚醚酮、高岭土、铝矾土、白云石、密度调整剂、阻燃剂、引发剂和增亮剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成绝缘层1熔融状态的原材料，将pvdf树脂、钛白粉、引发剂和抗氧剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成压电传感层2熔融状态的原材料，通过上述几种材料的均匀混合结合材料的本身特性，能够提高线缆整体的耐磨性能和耐腐蚀性能，增强了线缆内部的稳定性，有效的延长了其使用寿命。
20.s2.压电传感层挤出成型首先将线缆内芯置于挤出机的入口，在线缆内芯挤出的过程中，将熔融状态的压电传感层2材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的压电传感层2材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在线缆内芯的四周，形成压电传感层2，然后挤出的线缆通过循环冷却水系统进行一级冷却，能够将压电传感层2冷却定型，然后通过烘干机进行烘干，压电传感层2能够在受到机械力使自身发生形变时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变，通过挤出机能够让压电传感层2紧密地与线缆内芯结合，能对内芯形成最直接的保护，能够提高压电传感线缆的传感灵敏度。
21.s3.绝缘层挤出成型通过导辊将冷却后包裹压电传感层2的线缆穿入另一台挤出机中，将熔融状态的绝缘层1材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的绝缘层1材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在压电传感层2的四周，形成绝缘层1并挤出，通过真空冷却定型机进行二级冷却定型，通过在压电传感层2的表面包裹绝缘层1，能够对压电传感层2起到良好的保护作用，防止压电传感
层2受到磨损，切进一步提高了线缆的绝缘性与抗拉扯能力，提高了线缆整体的使用寿命，同时绝缘层1的质地较为柔软，能够更好的将受力发生形变的机械信号转化为电信号以此提高传感器的灵敏度。
22.s4.喷涂风干将定型好的线缆通过喷涂机进行防火涂料以及产品信息的喷涂，喷涂完成后通过风干机对线缆表面进行风干，不但能对线缆外皮起到装置美观的作用，同时能够使线缆具有良好的阻燃性。
23.s5.裁剪收卷通过收卷机将线缆进行收卷，收卷成盘后通过裁剪机对线缆进行裁剪，最后将线缆进行包装即可，收卷机的收卷效率为30m/min，通过自动化收卷与包装提高生产效率。
24.s1中的绝缘层1原材料按照质量配比占55份pe树脂，5份聚酰亚胺、5份聚醚醚酮、10份高岭土、5份铝矾土、5份白云石、3份密度调整剂、3份阻燃剂、1份引发剂和8份增亮剂进行均匀混合，搅拌设置的时间为15min，釜体内的温度设置为130℃，s1中的压电传感层2原材料按照质量配比占将60-70份pvdf树脂、10-20份钛白粉、5-10引发剂和5-10抗氧剂进行均匀混合，搅拌时间设置为15min，釜体内温度设置为170℃，通过上述几种材料的均匀混合结合材料的本身特性，能够提高线缆整体的耐磨性能和耐腐蚀性能，增强了线缆内部的稳定性，有效的延长了其使用寿命。
25.s2中挤出机的出口螺纹安装有螺纹环4，通过在螺纹环4的内径均匀设置刮刀5，当压电传感层2挤出时能够对压电传感层2表面进行切削，在压电传感层2的表面形成沟槽3，能够将裁切的废料进行回收利用，减少压电传感层的材料使用，降低了成本，能够增大压电传感层表面积，从而增大了压电传感层与绝缘层的接触面积，使二者连接更加紧密，防止出现虚接导致的线缆外皮分层，挤出机的出口下方安装有废料箱，用处收集切屑下的废料收集，可以对废料进行二次加工重复利用，冷却循环水的温度设置为10℃，压电传感层2通过冷却水的冷却可以快速定型。
26.s2中挤出机内部熔融区温度设置为170℃，能够保持压电传感层处于熔融状态，s2中烘干机的温度设置为40℃，烘干时长设置为5min，通过设置烘干机能够对水冷后的线缆进行干燥，防止线缆表面的水分对后续工序产生影响。
27.s3中的挤出机内部熔融区温度设置为130℃，能够使绝缘层1处于熔融状态但不会对熔点较高的压电传感层2造成影响，s3中真空冷却定型机的真空箱内压强设置在0.03mpa，通过真空冷却箱使线缆快速冷却定型。
28.s3中导辊的材质设置为橡胶，导辊与压电传感层2之间的动摩擦系数设置为0.6，通过在导辊之间施加压力fn=30n，根据动摩擦力公式：f=μ*fn可知导辊与压电传感层2之间的摩擦力为18n，导辊的牵引效率设置为15m/min，能够保证导辊对压电传感层进行稳定牵引的同时，不会对线缆本体造成损坏。
29.实施例二：如图1-4所示，本发明实施例提供一种pvdf压电传感线缆外皮，包括绝缘层1，绝缘层1的内部设置有压电传感层2，压电传感层2的外部设置有若干条形槽3，绝缘层1与压电传感层2通过熔融相连，通过压电传感层挤出成型后在其表面包裹绝缘层并挤出，能够为压电传感层提供保护，提高了线缆的耐磨与抗腐蚀性，通过双层线缆外皮结构提
高了线缆的抗拉能力与抗弯折能力，能够更好的对线缆内芯起到防护作用，提高了线缆的使用寿命，同时绝缘层通过由pe树脂与其他材料混合而成，在低温环境下仍能保持柔软的质地，能够保证压电传感层受到外力作用发生形变产生电信号的灵敏度。
30.一种pvdf压电传感线缆外皮及其制备工艺，包括以下步骤：s1.原料混合熔融将pe树脂、聚酰亚胺、聚醚醚酮、高岭土、铝矾土、白云石、密度调整剂、阻燃剂、引发剂和增亮剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成绝缘层1熔融状态的原材料，将pvdf树脂、钛白粉、引发剂和抗氧剂一起放入高温反应釜内充分搅拌混合形成压电传感层2熔融状态的原材料，通过上述几种材料的均匀混合结合材料的本身特性，能够提高线缆整体的耐磨性能和耐腐蚀性能，增强了线缆内部的稳定性，有效的延长了其使用寿命。
31.s2.压电传感层挤出成型首先将线缆内芯置于挤出机的入口，在线缆内芯挤出的过程中，将熔融状态的压电传感层2材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的压电传感层2材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在线缆内芯的四周，形成压电传感层2，然后挤出的线缆通过循环冷却水系统进行一级冷却，能够将压电传感层2冷却定型，然后通过烘干机进行烘干，压电传感层2能够在受到机械力使自身发生形变时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变，通过挤出机能够让压电传感层2紧密地与线缆内芯结合，能对内芯形成最直接的保护，能够提高压电传感线缆的传感灵敏度。
32.s3.绝缘层挤出成型通过导辊将冷却后包裹压电传感层2的线缆穿入另一台挤出机中，将熔融状态的绝缘层1材料置于挤出机进料口内，通过绞龙输送装置将熔融状态的绝缘层1材料挤入挤出机的腔体内，通过减速电机带动挤出螺杆转动，将熔融材料推向挤出机出口并均匀包裹在压电传感层2的四周，形成绝缘层1并挤出，通过真空冷却定型机进行二级冷却定型，通过在压电传感层2的表面包裹绝缘层1，能够对压电传感层2起到良好的保护作用，防止压电传感层2受到磨损，切进一步提高了线缆的绝缘性与抗拉扯能力，提高了线缆整体的使用寿命，同时绝缘层1的质地较为柔软，能够更好的将受力发生形变的机械信号转化为电信号以此提高传感器的灵敏度。
33.s4.喷涂风干将定型好的线缆通过喷涂机进行防火涂料以及产品信息的喷涂，喷涂完成后通过风干机对线缆表面进行风干，不但能对线缆外皮起到装置美观的作用，同时能够使线缆具有良好的阻燃性。
34.s5.裁剪收卷通过收卷机将线缆进行收卷，收卷成盘后通过裁剪机对线缆进行裁剪，最后将线缆进行包装即可，收卷机的收卷效率为30m/min，通过自动化收卷与包装提高生产效率。
35.s1中的绝缘层1原材料按照质量配比占65份pe树脂，3份聚酰亚胺、3份聚醚醚酮、5份高岭土、5份铝矾土、5份白云石、3份密度调整剂、3份阻燃剂、3份引发剂和5份增亮剂进行均匀混合，搅拌设置的时间为10min，釜体内的温度设置为140℃，s1中的压电传感层2原材
料按照质量配比占将60-70份pvdf树脂、10-20份钛白粉、5-10引发剂和5-10抗氧剂进行均匀混合，搅拌时间设置为15min，釜体内温度设置为170℃，通过上述几种材料的均匀混合结合材料的本身特性，能够提高线缆整体的耐磨性能和耐腐蚀性能，增强了线缆内部的稳定性，有效的延长了其使用寿命。
36.s2中挤出机的出口螺纹安装有螺纹环4，通过在螺纹环4的内径均匀设置刮刀5，当压电传感层2挤出时能够对压电传感层2表面进行切削，在压电传感层2的表面形成沟槽3，能够将裁切的废料进行回收利用，减少压电传感层的材料使用，降低了成本，能够增大压电传感层表面积，从而增大了压电传感层与绝缘层的接触面积，使二者连接更加紧密，防止出现虚接导致的线缆外皮分层，挤出机的出口下方安装有废料箱，用处收集切屑下的废料收集，可以对废料进行二次加工重复利用，冷却循环水的温度设置为15℃，压电传感层2通过冷却水的冷却可以快速定型。
37.s2中挤出机内部熔融区温度设置为180℃，能够保持压电传感层处于熔融状态，s2中烘干机的温度设置为50℃，烘干时长设置为3min，通过设置烘干机能够对水冷后的线缆进行干燥，防止线缆表面的水分对后续工序产生影响。
38.s3中的挤出机内部熔融区温度设置为140℃，能够使绝缘层1处于熔融状态但不会对熔点较高的压电传感层2造成影响，s3中真空冷却定型机的真空箱内压强设置在0.04mpa，通过真空冷却箱使线缆快速冷却定型。
39.s3中导辊的材质设置为橡胶，导辊与压电传感层2之间的动摩擦系数设置为0.8，通过在导辊之间施加压力fn=35n，根据动摩擦力公式：f=μ*fn可知导辊与压电传感层2之间的摩擦力为28n，导辊的牵引效率设置为20m/min，能够保证导辊对压电传感层进行稳定牵引的同时，不会对线缆本体造成损坏。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。