一种用于电缆的耐磨损外壳及其加工工艺的制作方法

文档序号:37726099发布日期:2024-04-23 12:06阅读:9来源:国知局

本发明涉及电缆外壳制备,具体涉及一种用于电缆的耐磨损外壳及其加工工艺。


背景技术:

1、电缆是传输电信号和电流的载体,其供电稳定性将直接决定设备的运行安全性,同时,随着电力能源的发展,电气设备的应用越来越普及,对电缆的性能要求也越来越高;如在汽车行业、制冷行业等,电缆直接与引擎相连接,而这些设备在运行过程中常伴随振动、高温工况,存在电缆防护层磨损隐患;目前,应用于该类工况的电缆以复合结构为主,主要包括导电线芯、耐磨层和绝缘防护层,其中,导电线芯的作用是输送电流,耐磨层的作用是防止表层磨穿导致断路,绝缘防护层的作用是保证输电安全,为保证电缆的正常工作会在外部套上耐磨损外壳保护电缆。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于电缆的耐磨损外壳及其加工工艺,解决了现阶段电缆的耐磨效果差,且长时间使用后表面耐磨成分脱落的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,具体包括如下步骤:

4、将护套在高频交流电压为5000-15000v/m2的条件下,电晕处理后,浸泡在乙醇中,加入kh570和去离子水,在频率为20-30khz的条件下,超声处理10-15min后,取出烘干并涂覆石墨涂料,用365nm紫外光照射20-30min,制得耐磨护套。

5、所述的kh570、乙醇和去离子水的体积比为1:15:20,二苯甲酮的用量为八乙烯基倍半硅氧烷质量的0.2-0.5%。

6、进一步,所述的护套由如下步骤制成:

7、称取如下重量份原料:pvc树脂粉45-55份、纳米钙30-35份、二辛酯10-20份、石蜡10-15份、耐磨粉3-8份、炭黑1-3份、稳定剂1-3份、pe腊0.3-0.5份、硬脂酸0.2-0.5份,将原料在温度为170-185℃的条件下,挤出造粒后,再经挤塑机均匀挤包在电缆本体表面,制得护套。

8、进一步,所述的石墨涂料由如下步骤制成:

9、步骤a1:将聚四氢呋喃和异佛尔酮二异氰酸酯混合,在转速为150-200r/min,温度为90-95℃的条件下,进行反应3-5h,加入二羟基甲基丙酸,进行反应2-3h,加入丙烯酸羟乙酯,进行反应1-1.5h,加入去离子水并降温至35-40℃,加入三乙胺,进行反应30-40min,制得改性树脂液;

10、步骤a2:称取如下重量份原料:改性树脂液80-100份、改性填料20-30份、光引发剂1-1.5份、流平剂0.2-0.5份和消泡剂0.1-0.2份,将原料混合均匀,制得石墨涂料。

11、进一步,步骤a1所述的聚四氢呋喃、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯、去离子水和三乙胺的用量比为20mmol:35mmol:1mmol:9mmol:60ml:1.5mmol。

12、进一步,所述的改性填料由如下步骤制成:

13、步骤b1:将对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷、苄基三乙基氯化铵和dmf混合均匀,在转速为200-300r/min,温度为100-105℃,氮气保护的条件下,进行反应3-4h,降温至70-75℃,加入氢氧化钠溶液,继续反应15-20h,制得中间体1,将kh550、kh570、盐酸溶液和甲醇混合均匀,在转速为150-200r/min,温度为20-25℃的条件下,搅拌并加入去离子水,进行反应3-5d,制得功能化倍半硅氧烷;

14、步骤b2:将中间体1、功能化倍半硅氧烷和dmf混合均匀,在转速为120-150r/min,温度为40-50℃,ph值为11-12的条件下,进行反应6-8h,制得中间体2,将中间体2、邻苯二胺、碳酸钾和dmf混合均匀,在转速为150-200r/min,温度为80-85℃的条件下,进行反应10-15h后,调节ph值为5,制得中间体3;

15、步骤b3:将中间体3、硝酸铜、dmf混合,在转速为120-150r/min,温度为120-125℃的条件下,进行反应20-25h后,过滤去除滤液并烘干,制得前驱体,将四水合钼酸铵、硫脲、前驱体和去离子水混合均匀,在压强为10-15mpa,温度为210-220℃的条件下,水热反应10-15h,制得改性填料。

16、进一步,步骤b1所述的对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷和氢氧化钠和环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液的用量比40mmol:80mmol:10ml,氢氧化钠溶液的质量分数为30%,苄基三乙基氯化铵的用量为对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷质量和的1-3%,kh550、kh570和去离子水的用量比为600mmol:225mmol:72ml:30ml,盐酸溶液的浓度为1.2mol/l。

17、进一步,步骤b2所述的中间体1和功能化倍半硅氧烷的摩尔比为12:1,中间体2、邻苯二胺和碳酸钾的用量比1mmol:12mmol:1g。

18、进一步,步骤b3所述的中间体3和硝酸铜的摩尔比为1.25:1,四水合钼酸铵、硫脲、前驱体和去离子水的用量比为80mg:160mg:40mg:35ml。

19、本发明的有益效果:本发明公开的一种用于电缆的耐磨损外壳,将护套进行电晕处理后,用kh570表面处理,涂覆石墨涂料,再用紫外线照射固化,制得耐磨护套,利用高频率高电压在被处理的护套表面电晕放电,而产生低温等离子体,使塑料表面润湿性提高,进而使得kh570水解产生的si-oh键与表面羟基接枝,使得表面接枝双键,在石墨涂料固化过程中,由于护套表面含有活性双键能够参与石墨涂料的固化,进而增加了石墨涂料附着性,石墨涂料以聚四氢呋喃和异佛尔酮二异氰酸酯反应聚氨酯预聚体,再用二羟基甲基丙酸扩链,最后用丙烯酸羟乙酯,制得改性树脂液,将改性树脂液、改性填料、光引发剂、流平剂和消泡剂共混得到石墨涂料,改性填料以对羟基苯甲醛和环氧氯丙烷为原料反应,使得对羟基苯甲醛上的酚羟基和环氧氯丙烷上的环氧基反应,再在碱性条件下闭环形成新的环氧基,制得中间体1,将kh550和kh570水解缩聚,形成含有氨基和双键的笼型倍半硅氧烷结构,制得功能化倍半硅氧烷,将中间体1和功能化倍半硅氧烷在碱性条件下反应,使得中间体1上的环氧基和功能化倍半硅氧烷上的氨基反应,制得中间体2,将中间体2和邻苯二胺反应,使得中间体2上的醛基和邻苯二胺反应,形成咪唑结构,制得中间体3,将中间体3与硝酸铜反应形成金属有机框架,制得前驱体,将四水合钼酸铵和硫脲反应,在前驱体上负载二硫化钼,制得改性填料,改性填料的表面能够参与到改性树脂分子交联中,进而让分子形成交织的立体网格,提升了石墨涂料的耐磨性能,且改性填料为笼型倍半硅氧烷和金属有机框架相互包覆的结构,因其层状结构且易发生剪切而具有较好的润滑性能,表面的二硫化钼能够减小前驱体的表面应力,还能在弯曲后进入较为窄的沟槽之中,在外界反复的应力作用下形成一层致密均匀的润滑膜减小摩擦磨损,进而提升耐磨效果。



技术特征:

1.一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:所述的kh570、乙醇和去离子水的体积比为1:15:20,二苯甲酮的用量为八乙烯基倍半硅氧烷质量的0.2-0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:所述的护套由如下步骤制成:

4.根据权利要求3所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:所述的石墨涂料由如下步骤制成:

5.根据权利要求4所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:步骤a1所述的聚四氢呋喃、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯、去离子水和三乙胺的用量比为20mmol:35mmol:1mmol:9mmol:60ml:1.5mmol。

6.根据权利要求4所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:所述的改性填料由如下步骤制成:

7.根据权利要求6所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:步骤b1所述的对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷和氢氧化钠和环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液的用量比40mmol:80mmol:10ml,kh550、kh570和去离子水的用量比为600mmol:225mmol:72ml:30ml。

8.根据权利要求6所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:步骤b2所述的中间体1和功能化倍半硅氧烷的摩尔比为12:1,中间体2、邻苯二胺和碳酸钾的用量比1mmol:12mmol:1g。

9.根据权利要求6所述的一种用于电缆的耐磨损外壳的加工工艺,其特征在于:步骤b3所述的中间体3和硝酸铜的摩尔比为1.25:1,四水合钼酸铵、硫脲、前驱体和去离子水的用量比为80mg:160mg:40mg:35ml。

10.一种用于电缆的耐磨损外壳,其特征在于:根据权利要求1-9任一所述的制备方法制备而成。


技术总结
本发明公开了一种用于电缆的耐磨损外壳及其加工工艺,将护套进行电晕处理后,用KH570表面处理,涂覆石墨涂料,再用紫外线照射固化,制得耐磨护套,耐磨护套包括如下重量份原料:改性树脂液80‑100份、改性填料20‑30份、光引发剂1‑1.5份、流平剂0.2‑0.5份和消泡剂0.1‑0.2份,改性填料的表面能够参与到改性树脂分子交联中,进而让分子形成交织的立体网格,提升了石墨涂料的耐磨性能,且改性填料为笼型倍半硅氧烷和金属有机框架相互包覆的结构,因其层状结构且易发生剪切而具有较好的润滑性能,表面的二硫化钼能够减小前驱体的表面应力,进而提升耐磨效果。

技术研发人员:王时佳,张丽荣,张明良
受保护的技术使用者:浙江立洲线缆股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/22
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