一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆及制备工艺

本发明涉及线缆，具体是一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆及制备工艺。

背景技术：

1、随着科技的进步，数码电子雷管技术逐步取代导爆管，随着数码电子雷管技术应用的普及，其爆破效果及使用安全一直是热点关注问题。传统数码电子雷管引爆用线缆多为铜线上套设聚氯乙烯保护套，成本高，且所用聚氯乙烯在加工中，通常需要添加大量增塑剂，会大幅降低其阻燃性能，在燃烧会产生大量的烟雾以及有毒气体，严重危害环境。

2、且市场现有低烟阻燃型电子雷管引爆用线缆存在耐腐蚀差、防污性差的缺点，使其在存放时容易受外力作用造成绝缘擦伤、破损等，从而导致质量问题及使用的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆及制备工艺，以解决现有技术中的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，包括以下步骤：

4、s1：制备含磷席夫碱衍生阻燃剂；

5、s2：将聚氯乙烯、增塑剂、含磷席夫碱衍生阻燃剂混料挤出，得到阻燃层；

6、s3：将自修复聚氨酯乳液、含磷席夫碱衍生阻燃剂、纳米二氧化硅共混制备保护涂料；

7、s4：将保护涂料涂覆在阻燃层表面，干燥，得到保护层套；

8、s5：将线芯外表面包裹抗穿刺层，然后套设保护层套，得到一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆。

9、进一步的，线芯为表面包裹铜层的铝芯，其中铜层与铝芯的截面积之比为1：3。

10、本发明中用表面包裹铜层的铝芯替代传统铜芯，既不影响线芯的传输性能，同时又节约了铜材资源，且本发明中采用的线芯电阻值在0.1欧姆以下，延伸率在15％以上，能有效改善数码电子雷管的使用安全性。

11、进一步的，抗穿刺层为芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维中一种或几种复配。

12、进一步的，以重量份数计，阻燃层中各组分含量为：38-44份的聚氯乙烯、3-7份增塑剂、2-6份含磷席夫碱衍生阻燃剂。

13、进一步的，增塑剂为环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯、聚己二酸丙二醇酯、偏苯三酸三异辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯中一种或几种复配。

14、进一步的，以重量份数计，保护涂料中各组分含量为：自修复聚氨酯乳液27-33份、复合阻燃剂1-2份、纳米二氧化硅2-4份。

15、进一步的，含磷席夫碱衍生阻燃剂的制备包括以下步骤：

16、1)将磷酸二氢铵、去离子水、贝壳粉、电气石粉混合，将ph调为8-10，超声20-30min，转移水热釜中在140-220℃保温6-18h，抽滤、洗涤、干燥，得到复合羟基磷灰石；

17、2)将双醛基壳聚糖、复合羟基磷灰石、去离子水混合，超声搅拌3-5h，冷冻干燥，得到双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石；

18、3)在氮气气氛下，将双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石、三乙胺、乙酸乙酯混合，降温至0℃，加入苯基膦酰二氯、乙酸乙酯的混合液，升温至50-60℃保温22-24h，过滤，经饱和氯化钠洗涤3-5次，用无水硫酸钠干燥，浓缩、重结晶，得到中间体；

19、4)在氮气气氛下，将对氨基酚、无水乙醇混合，加入中间体、无水乙醇的混合液，升温至45-50℃保温4-5h，旋蒸，得到含磷席夫碱衍生阻燃剂。

20、进一步的，自修复聚氨酯乳液的制备包括以下步骤：

21、(1)在氮气气氛下，将3-氨丙基聚二甲基硅氧烷、四氢呋喃混合，加入二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四氢呋喃的混合液，在冰水浴中搅拌4-5h，得到有机硅预聚体；

22、(2)将2,2'-二氨基二苯二硫醚、无水乙醇混合，加入双醛基壳聚糖、无水乙醇、乙酸的混合液，采用油浴加热至75-80℃保温5-6h，减压抽滤、干燥，经无水乙醇重结晶，冷却、干燥，得到含有席夫碱结构的预聚体；

23、(3)在氮气保护下，将聚四氢呋喃醚在120℃下保温2h，加入异佛尔酮二异氰酸酯在90-95℃保温1h，加入2,2-二羟甲基丁酸，80-85℃保温1-2h，加入含有席夫碱结构的预聚体、有机硅预聚体、1,4-丁二醇、二丁基二月桂酸锡、丁酮，在75-80℃下保温5-6h，降温至35℃加入三乙胺保温5-10min，加入去离子水乳化20-30min，旋蒸，得到自修复聚氨酯乳液。

24、进一步的，双醛基壳聚糖的制备包括以下步骤：将壳聚糖、冰醋酸混合，搅拌至溶解，加入高碘酸钠，避光搅拌2-3h后，加入乙二醇，倒入透析袋中于去离子水中透析3d，冷冻干燥，得到双醛基壳聚糖。

25、本发明的有益效果：

26、本发明提供一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆及制备工艺，通过限定线芯与阻燃层中原料组分，制备环保无烟阻燃，具有耐机械损伤、防污自清洁表面的铜铝合金线缆，将其应用于数码电子雷管引爆，能大幅提高其安全可靠性。

27、本发明中选用低价易得的贝壳粉作为原料制备聚氯乙烯的阻燃剂，对贝壳粉进行处理，用贝壳粉、电气石粉水热合成复合羟基磷灰石，然后与双醛基壳聚糖复合，得到双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石，以双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石作为功能单元，将磷元素及席夫碱结构引入功能单元中，得到高效阻燃性、低毒、环境友好的含磷席夫碱衍生阻燃剂，能显著提高了聚氯乙烯的阻燃性与抗熔滴性能，赋予保护套较高的极限氧指数、较低的热释放量、低烟及无毒等优点；对复合羟基磷灰石的表面处理，在提高聚氯乙烯阻燃性的同时，对聚氯乙烯起到了增韧效果，并使阻燃剂阻燃性能稳定，不随时间迁移析出的优点。

28、为了使制备的线缆具有抗机械损伤能力的自清洁防污性，在阻燃层表面构建自修复超疏水表面，用聚四氢呋喃醚、异佛尔酮二异氰酸酯制备预聚体，以双醛基壳聚糖和2,2'-二氨基二苯二硫醚为原料，合成了含有二硫键的席夫碱结构的预聚体作为扩链剂，同时引入氨基封端聚二甲基硅氧烷与能够形成强弱不同氢键的异氰酸酯单体反应生成的脲基氢键，在多重动态共价键的作用下，使其在室温时能发生多重自修复，同时在保护涂料中引入含磷席夫碱衍生阻燃剂、纳米二氧化硅，通过控制其质量比，使其在涂层中构建微纳表面，赋予保护层的超疏水性，从而大幅延长线缆的使用寿命。

技术特征：

1.一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，线芯为表面包裹铜层的铝芯，其中铜层与铝芯的截面积之比为1：3。

3.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，抗穿刺层为芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维中一种或几种复配。

4.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，以重量份数计，阻燃层中各组分含量为：38-44份的聚氯乙烯、3-7份增塑剂、2-6份含磷席夫碱衍生阻燃剂。

5.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，增塑剂为环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯、聚己二酸丙二醇酯、偏苯三酸三异辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯中一种或几种复配。

6.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，以重量份数计，保护涂料中各组分含量为：自修复聚氨酯乳液27-33份、复合阻燃剂1-2份、纳米二氧化硅2-4份。

7.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，含磷席夫碱衍生阻燃剂的制备包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，自修复聚氨酯乳液的制备包括以下步骤：

9.根据权利要求7或8所述的一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆的制备工艺，其特征在于，双醛基壳聚糖的制备包括以下步骤：将壳聚糖、冰醋酸混合，搅拌至溶解，加入高碘酸钠，避光搅拌2-3h后，加入乙二醇，倒入透析袋中于去离子水中透析3d，冷冻干燥，得到双醛基壳聚糖。

10.一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述制备工艺制备得到。

技术总结
本发明涉及线缆技术领域，具体是一种数码电子雷管引爆用铜铝合金线缆及制备工艺，用贝壳粉、电气石粉水热合成复合羟基磷灰石，然后与双醛基壳聚糖复合，得到双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石，以双醛基壳聚糖复合羟基磷灰石作为功能单元，将磷元素及席夫碱结构引入功能单元中，得到含磷席夫碱衍生阻燃剂；用聚四氢呋喃醚、异佛尔酮二异氰酸酯制备预聚体，以双醛基壳聚糖和2,2'‑二氨基二苯二硫醚为原料，合成了含有二硫键的席夫碱结构的预聚体作为扩链剂，同时引入氨基封端聚二甲基硅氧烷与能够形成强弱不同氢键的异氰酸酯单体反应生成的脲基氢键，在多重动态共价键的作用下，使其在室温时能发生多重自修复。

技术研发人员：柴修伟,陈闯,凌宗磊,王文科
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12