一种高柔性防火电缆及其制备方法与流程
本申请属于柔性电缆制造，具体涉及一种高柔性防火电缆及其制备方法。
背景技术：
1、现有技术中，电缆被广泛应用于建筑、船舶、航空航天以及新能源汽车等领域，其设计质量直接关系到设备的安全稳定运行，随着新能源汽车的普及，新能源汽车用电缆需求量显著上升，为保证新能源汽车的行驶安全和充电安全，新能源汽车用电缆对柔韧性以及防火性要求越来越高。
2、现有技术中，线缆通常包括耐火层，导体层，绝缘层，填充层，绕包层以及护套层，其中导体铜通常为一类导体，延展性较差，将其作为线芯制备成线缆后线缆柔软度较差，不符合新能源汽车用线缆的使用需求，绝缘层通常为聚乙烯，绕包层通常为无纺布，护套层通常为无卤弹性体材料，一方面这些材料柔软性低，不符合新能源汽车用线缆的设计要求，不利于线缆在狭小空间内走线，另一方面，现有的电缆阻燃等级低，线缆在高荷载条件长时间工作过程中易发生火灾，且发生火灾时，电缆燃烧产生大量的浓烟和刺激性气味，给人员逃生的难度大大加强，存在较大的隐患，因此现急需做出改进。
技术实现思路
1、本申请为了解决现有技术中，新能源汽车用线缆对其自身柔软度和阻燃性具有较高要求，现有电缆的线芯通常为一类导体制得，延展性差，制备成线缆后柔软度低，不符合新能源汽车的要求，现有电缆的护套层通常为无卤弹性体，绕包成通常为无纺布，将它们制成线缆后无法满足新能源汽车对电缆阻燃性和柔软度的要求的技术问题，提出了一种高柔性防火电缆，为了解决本申请所提出的技术问题，本申请还提出了一种高柔性防火电缆的制备方法。
2、本申请采用如下方案，一种高柔性防火电缆，包括线芯，包覆于所述线芯外周上的外绕包层，以及包覆于所述外绕包层上的护套层，所述线芯由多根导体绞合而成，每一所述导体由内到外依次包覆有内绕包层和绝缘层，所述外绕包层的材质为陶瓷化硅橡胶带，所述绝缘层的材质为硅橡胶。
3、更进一步地，所述陶瓷化硅橡胶带按重量份数计，由以下组分组成，基料200-400份，填料50-100份，二甲基硅油40-60份，交联剂40-50份，稳定剂60-80份；
4、其中基料为硅橡胶，其为有机硅混炼胶，其为乙烯基封端甲基乙烯基硅胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚氨酯改性硅胶中的任一种或一种以上的混合物。
5、更进一步地，填料为二氧化硅和陶瓷胚体的混合物，二氧化硅的粒径为55-230μm，陶瓷胚体粒径为110-350μm，二氧化硅和陶瓷坯体的混合比例为质量比1：3-7进行混合。
6、更进一步地，所述导体为5类导体，所述导体由多根铜线多次绞合而成，每一铜线的截面直径为0.3mm-0.4mm。
7、更进一步地，所述导体经过两次绞合而成，所述导体中多根铜线一次绞合过程中的绞合方向为左向，一次绞合节径比为30-40倍，多根铜线二次绞合过程中的绞合方向为左向，二次绞合节径比为20-30倍，所述导体的伸长率s满足以下关系30％≤s＜60％。
8、更进一步地，所述外绕包层与所述绝缘层之间填充有填充料，所述填充料的材质为氢氧化镁和棉绳的混合物，氢氧化镁和棉绳的混合比例为按质量比4-10：1进行混合。
9、更进一步地，棉绳的长径比为8-15：1，棉绳的截面直径为0.05mm-0.15mm。
10、更进一步地，所述护套层的材质为陶瓷化聚氨酯弹性体，陶瓷化丙烯酸酯弹性体，陶瓷化蓖麻油树脂弹性体中的一种或一种以上的混合物。
11、为了解决本申请所提出的技术问题，本申请还提出一种高柔性防火电缆的制备方法，包括以下步骤：
12、步骤101.导体制备：将束合好的铜线单体按1+9或1+12正规排列后利用笼式绞线机一次绞合成预制导体，再将预制导体进行二次绞合成导体；
13、步骤102.绕包层挤出料制备：将基料，填料，二甲基硅油，交联剂，稳定剂依次投入混炼机中，在-0.01mpa，80℃-100℃，1600-2100rpm的条件下，搅拌10-20min后即得绕包层挤出料；
14、步骤103.线芯制备：将步骤102中制备得到的绕包层挤出料作为内绕包层挤包于在步骤101中制备得到的导体外周，再在内绕包层外周挤包绝缘层后得到线芯单体，将多根线芯单体按1+6正规排列后利用笼式绞线机绞合成线芯；
15、步骤104.线缆制备：将步骤102中制备得到的绕包层挤出料挤包于步骤103中制备得到的线芯外周后得到外绕包层，再将陶瓷化热弹性体作为护套层挤包于外绕包层外周上后，即得高柔性防火电缆。
16、更进一步地，步骤101中将铜线单体绞合成导体后，将导体进行退火，退火温度为500℃，退火时间为3h。
17、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
18、本申请提供一种高柔性防火电缆及其制备方法，其中高柔性防火电缆包括线芯，外绕包层，以及护套层，其中线芯由多根导体绞合而成，每一导体外周由内到外依次包覆有内绕包层和绝缘层，通过将外绕包层的材质选为陶瓷化硅橡胶，将护套层的材质选为热塑性弹性体，将各层状结构挤包于线芯外周后，可在提升线缆柔软度的同时，保证线缆的阻燃性，满足新能源汽车用电缆的使用需求，本申请提供的高柔性防火电缆的制备方法包括导体制备，绕包层挤出料制备，线芯制备，线缆制备四个步骤，通过对导体的二次绞合，提升导体的延展性，保证了线缆的柔软度，具有操作简单，改进成本低，便于推广实施的优点。
技术特征：
1.一种高柔性防火电缆，其特征在于，包括线芯(1)，包覆于所述线芯(1)外周上的外绕包层(2)，以及包覆于所述外绕包层(2)上的护套层(3)，所述线芯(1)由多根导体(10)绞合而成，每一所述导体(10)由内到外依次包覆有内绕包层(11)和绝缘层(12)，所述外绕包层(2)的材质为陶瓷化硅橡胶带，所述绝缘层(12)的材质为硅橡胶。
2.根据权利要求1所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，所述陶瓷化硅橡胶带按重量份数计，由以下组分组成，基料200-400份，填料50-100份，二甲基硅油40-60份，交联剂40-50份，稳定剂60-80份；
3.根据权利要求2所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，填料为二氧化硅和陶瓷胚体的混合物，二氧化硅的粒径为55-230μm，陶瓷胚体粒径为110-350μm，二氧化硅和陶瓷坯体的混合比例为，按质量比1：3-7进行混合。
4.根据权利要求1所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，所述导体(10)为5类导体，所述导体(10)由多根铜线经过多次绞合制得，每一铜线的截面直径为0.3mm-0.4mm。
5.根据权利要求4所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，所述导体(10)由多根铜线经过两次绞合制得，所述导体(10)中多根铜线一次绞合过程中的绞合方向为左向，一次绞合节径比为30-40倍，多根铜线二次绞合过程中的绞合方向为左向，二次绞合节径比为20-30倍，所述导体(10)的伸长率s满足以下关系30％≤s＜60％。
6.根据权利要求1所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，所述外绕包层(2)与所述绝缘层(12)之间填充有填充料(4)，所述填充料(4)的材质为氢氧化镁和棉绳的混合物，氢氧化镁和棉绳的混合比例为，按质量比4-10：1进行混合。
7.根据权利要求6所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，棉绳的长径比为8-15:1，棉绳的截面直径为0.05mm-0.15mm。
8.根据权利要求1所述的一种高柔性防火电缆，其特征在于，所述护套层(3)的材质为陶瓷化聚氨酯弹性体，陶瓷化丙烯酸酯弹性体，陶瓷化蓖麻油树脂弹性体中的一种或一种以上的混合物。
9.一种高柔性防火电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种高柔性防火电缆的制备方法，其特征在于，步骤101中将铜线单体绞合成导体后，将导体进行退火，退火温度为500℃，退火时间为3h。
技术总结
本申请提供一种高柔性防火电缆及其制备方法，其中高柔性防火电缆包括线芯，外绕包层，以及护套层，其中线芯由多根导体绞合而成，每一导体外周由内到外依次包覆有内绕包层和绝缘层，通过将外绕包层的材质选为陶瓷化硅橡胶，将护套层的材质选为热塑性弹性体，将各层状结构挤包于线芯外周后，可同时提升线缆柔软度和阻燃性，满足新能源汽车用电缆的使用需求，本申请提供的高柔性防火电缆的制备方法包括导体制备，绕包层挤出料制备，线芯制备，线缆制备四个步骤，通过对导体的二次绞合，提升导体的延展性，保证了线缆的柔软度，具有操作简单，改进成本低，便于推广实施的优点。
技术研发人员：曹新海,郑从相,刘星
受保护的技术使用者：广州电缆厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23