[0034] 下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0035] 实施例1
[0036] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0037] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0038] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体;
[0039] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将2kg两亲苯乙烯粒子加入至15kg乙二醇中超声1.5h,超声功率为450W,加入0.5kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声15min,得到胀塑性类凝胶体。
[0040] 实施例2
[0041] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0042] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0043] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体,胀塑性类凝胶体原料包括两亲苯乙烯粒子、接枝羧甲基纤维素钠、乙二醇;
[0044] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将5kg苯乙烯、1kg醋酸乙烯酯、10kg水混合,氮气保护下以400r/min的速度搅拌10min,加入0.1kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至80℃反应2h,离心,采用去离子水洗涤,40℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0045] 接枝羧甲基纤维素钠采用如下步骤制得:将2kg羧甲基纤维素钠溶解于10kg水中搅拌至溶解完全,采用浓度为0.1mol/L盐酸调节体系pH值为4‑5,加入0.1kg甲醛、0.1kg环己基异腈、0.1kg辛胺,40℃搅拌5h,搅拌速度为400r/min,用截留分子量为3500的透析袋透析1天,冻干透析液,得到接枝羧甲基纤维素钠。
[0046] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将1kg两亲苯乙烯粒子加入至10kg乙二醇中超声1h,超声功率为400W,加入0.5kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声10min,得到胀塑性类凝胶体。
[0047] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0048] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0049] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为15:1,挤出温度为140℃,出线速度为6m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0050] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0051] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0052] 实施例3
[0053] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0054] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0055] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体,胀塑性类凝胶体原料包括两亲苯乙烯粒子、接枝羧甲基纤维素钠、乙二醇;
[0056] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将10kg苯乙烯、4kg醋酸乙烯酯、20kg水混合,氮气保护下以600r/min的速度搅拌20min,加入1kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至90℃反应4h,离心,采用去离子水洗涤,50℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0057] 接枝羧甲基纤维素钠采用如下步骤制得:将6kg羧甲基纤维素钠溶解于20kg水中搅拌至溶解完全,采用浓度为0.2mol/L盐酸调节体系pH值为5,加入0.2kg甲醛、0.5kg环己基异腈、0.2kg辛胺,50℃搅拌10h,搅拌速度为500r/min,用截留分子量为3500的透析袋透析2天,冻干透析液,得到接枝羧甲基纤维素钠。
[0058] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将3kg两亲苯乙烯粒子加入至20kg乙二醇中超声2h,超声功率为500W,加入1kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声20min,得到胀塑性类凝胶体。
[0059] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0060] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0061] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为20:1,挤出温度为160℃,出线速度为8m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0062] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0063] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0064] 实施例4
[0065] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0066] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0067] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体,胀塑性类凝胶体原料包括两亲苯乙烯粒子、接枝羧甲基纤维素钠、乙二醇;
[0068] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将6kg苯乙烯、2kg醋酸乙烯酯、12kg水混合,氮气保护下以450r/min的速度搅拌12min,加入0.2kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至84℃反应2.5h,离心,采用去离子水洗涤,45℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0069] 接枝羧甲基纤维素钠采用如下步骤制得:将3kg羧甲基纤维素钠溶解于12kg水中搅拌至溶解完全,采用浓度为0.12mol/L盐酸调节体系pH值为4.2,加入0.12kg甲醛、0.2kg环己基异腈、0.12kg辛胺,42℃搅拌6h,搅拌速度为420r/min,用截留分子量为3500的透析袋透析1天,冻干透析液,得到接枝羧甲基纤维素钠。
[0070] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将1.5kg两亲苯乙烯粒子加入至12kg乙二醇中超声1.5h,超声功率为450W,加入0.8kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声15min,得到胀塑性类凝胶体。
[0071] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0072] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0073] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为16:1,挤出温度为150℃,出线速度为6.5m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0074] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0075] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0076] 实施例5
[0077] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0078] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0079] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0080] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体,胀塑性类凝胶体原料包括两亲苯乙烯粒子、接枝羧甲基纤维素钠、乙二醇;
[0081] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将8kg苯乙烯、2.5kg醋酸乙烯酯、18kg水混合,氮气保护下以550r/min的速度搅拌12min,加入0.25kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至85℃反应3h,离心,采用去离子水洗涤,45℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0082] 接枝羧甲基纤维素钠采用如下步骤制得:将5kg羧甲基纤维素钠溶解于15kg水中搅拌至溶解完全,采用浓度为0.12mol/L盐酸调节体系pH值为4.5,加入0.12kg甲醛、0.4kg环己基异腈、0.15kg辛胺,45℃搅拌7h,搅拌速度为450r/min,用截留分子量为3500的透析袋透析2天,冻干透析液,得到接枝羧甲基纤维素钠。
[0083] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将1.2kg两亲苯乙烯粒子加入至20kg乙二醇中超声1.5h,超声功率为450W,加入0.6kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声15min,得到胀塑性类凝胶体。
[0084] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0085] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0086] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为18:1,挤出温度为150℃,出线速度为7m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0087] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0088] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0089] 本实施例所得同轴电缆与传统的PVC电线相比,不仅比普通同轴电缆柔软,而且绝缘物理性能和电气性能更加优越,本实施例所得同轴电缆的绝缘电阻>120MΩ·km,而传统PVC同轴电缆仅大于10MΩ·km,其耐电压性能是传统PVC同轴电缆两倍,耐温度等级是‑50~250℃,而传统PVC同轴线的耐温度等级是‑20~50℃。
[0090] 对比例1
[0091] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0092] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0093] 绝缘层为物理发泡聚乙烯。
[0094] 对比例2
[0095] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0096] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0097] 绝缘层为软聚氯乙烯层。
[0098] 对比例3
[0099] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0100] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0101] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0102] 耐冲击缓冲层为胀塑性流体;
[0103] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0104] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0105] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为18:1,挤出温度为150℃,出线速度为7m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入胀塑性流体;
[0106] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0107] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0108] 对比例4
[0109] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0110] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0111] 绝缘层由内而外依次包括:硬聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及硬聚氯乙烯层;
[0112] 耐冲击缓冲层为胀塑性类凝胶体,胀塑性类凝胶体原料包括两亲苯乙烯粒子、接枝羧甲基纤维素钠、乙二醇;
[0113] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将8kg苯乙烯、2.5kg醋酸乙烯酯、18kg水混合,氮气保护下以550r/min的速度搅拌12min,加入0.25kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至85℃反应3h,离心,采用去离子水洗涤,45℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0114] 接枝羧甲基纤维素钠采用如下步骤制得:将5kg羧甲基纤维素钠溶解于15kg水中搅拌至溶解完全,采用浓度为0.12mol/L盐酸调节体系pH值为4.5,加入0.12kg甲醛、0.4kg环己基异腈、0.15kg辛胺,45℃搅拌7h,搅拌速度为450r/min,用截留分子量为3500的透析袋透析2天,冻干透析液,得到接枝羧甲基纤维素钠。
[0115] 胀塑性类凝胶体采用如下工艺制备:将1.2kg两亲苯乙烯粒子加入至20kg乙二醇中超声1.5h,超声功率为450W,加入0.6kg接枝羧甲基纤维素钠继续超声15min,得到胀塑性类凝胶体。
[0116] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0117] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0118] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层硬聚氯乙烯层与内层硬聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为18:1,挤出温度为150℃,出线速度为7m/min,向内层硬聚氯乙烯层与内层硬聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0119] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0120] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0121] 对比例5
[0122] 一种柔性抗压同轴电缆,包括多股镀锡铜丝绞合而成的内导体、包覆在内导体外侧的绝缘层、包覆在绝缘层外侧的外导体、及包覆在外导体外侧的外护套;
[0123] 外护套采用聚氯乙烯材料制成;
[0124] 绝缘层由内而外依次包括:软聚氯乙烯层、耐冲击缓冲层及软聚氯乙烯层;
[0125] 耐冲击缓冲层为胀塑性流体,胀塑性流体原料包括两亲苯乙烯粒子、乙二醇;
[0126] 其中两亲苯乙烯粒子采用如下工艺制备:将8kg苯乙烯、2.5kg醋酸乙烯酯、18kg水混合,氮气保护下以550r/min的速度搅拌12min,加入0.25kg过硫酸钾,搅拌均匀,升温至85℃反应3h,离心,采用去离子水洗涤,45℃干燥,得到粒径为100‑300nm的两亲苯乙烯粒子。
[0127] 胀塑性流体在制备过程中:将1.2kg两亲苯乙烯粒子加入至20kg乙二醇中超声1.5h,超声功率为450W,得到胀塑性流体。
[0128] 上述柔性抗压同轴电缆的制备方法,包括如下步骤:
[0129] S1、将多股镀锡铜丝导体送入至束丝机中绞合成铜芯得到内导体;
[0130] S2、在铜芯表面采用单螺杆挤出机挤出内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层,单螺杆挤出机长径比为18:1,挤出温度为150℃,出线速度为7m/min,向内层软聚氯乙烯层与内层软聚氯乙烯层间加入耐冲击缓冲层;
[0131] S3、将S2形成的绝缘层外包覆外导体;
[0132] S4、采用挤出机设备挤出外护套,挤出过程中采用的压缩比25:1双螺纹螺杆,得到柔性抗压同轴电缆。
[0133] 试验1
[0134] 实施例5与对比例5的耐冲击缓冲层进行分散稳定性测试,其中耐冲击缓冲层的Zeta与静置沉降时间的测试结果如下所示:
[0135]检测项目 1天 60天 180天 300天
实施例5 52.5 52.4 52.0 50.3
对比例5 50.4 16.2 11.3 9.4
[0136] 可以,在静置1天时,实施例5与对比例5都处于较稳定的状态,随着静置时间的增加,实施例5的Zate电位值只出现了轻微降低,但是对于对比例5,Zate电位值随着静置时间的增加出现了大幅度的降低,申请人猜测,这可能由于未添加接枝羧甲基纤维素钠,体系为流体状态,长时间静置团聚或聚集现象所致。
[0137] 试验2
[0138] 实施例5与对比例5的耐冲击缓冲层进行粘度‑剪切速率测试,分别检测静置1天与静置60天后,实施例5与对比例5耐冲击缓冲层的粘度‑剪切速率,检测结果如图1所示。
[0139] 由图1可知,实施例5在静置60天后依旧保持极好的剪切增稠性能,而对比例5在剪切初期不再具备剪切增稠现象,这是由于体系长时间静置下产生团聚或聚集现象,而在高强剪切速率体系再次恢复至均一状态,剪切粘度呈现跳跃式增加。
[0140] 试验3
[0141] 将电缆样品放置冲击设备内,经2m高度的1kg重锤冲击实施例5与对比例1‑5电力电缆,如此往复循环一定次数后测试电缆抗拉强度,测试结果见下表:
[0142] 测试项目 10次循环/MPa 100次循环/MPa 500次循环/MPa对比例1 201.2 152.6 64.3
对比例2 192.4 132.5 31.2
对比例3 214.2 213.5 213.4
对比例4 200.4 160.3 66.8
对比例5 196.4 164.2 67.5
实施例5 215.6 214.1 213.2
[0143] 试验4
[0144] 对实施例5与对比例3制得的抗压同轴电力电缆的机械相位稳定性进行测试,测试方法为IEC60966‑2‑1,测试结果见下表所示:
[0145]
[0146] 由上表可知,实施例5在弯折500次后驻波变化仅为1.2°,机械相位温度性很好,电缆弯折1万次以后,驻波变化量趋于不变,保证了电缆整体结构的稳定性,提高了机械相位稳定性。
[0147] 目前要做到电缆承受多达500次弯曲仍能保持相位稳定性非常困难,而且在弯折的过程制得电缆内金属变质层很容易变形,进而影响相位稳定性,而本发明制备的电缆机械相位稳定,而且制备工艺简单,成本相对也比较低,便于推广。
[0148] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。