[发明专利]一种屏蔽型柔性防火电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件领域，尤其涉及一种屏蔽型柔性防火电缆及其制备方法。

背景技术

电缆，通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。

绝缘层即在电缆导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料，如：树脂、塑料、硅橡胶、PVC等，但这些材料受本质性能所限，其耐热性能和绝缘性能相对较弱。

在国内已申请的相关专利中，专利《柔性细柔铜丝屏蔽拖链动力电缆》(申请号：201410705447.9，公开日：2016-06-22)，公开了一种柔性细柔铜丝屏蔽拖链动力电缆，同样采用了铜丝网作为屏蔽层，但由于该铜丝网设置于常规电缆(本发明石墨化碳纤维网)处，其屏蔽效果并未在常规电缆基础是提升太多，屏蔽效果相对较差，使用范围较小；采用的绝缘材料除芯材表面的材料外主要是常规聚脂纤维及氯丁橡胶，这两种材料绝缘性能一般，甚至一般不会用作绝缘材料，且易受酸碱腐蚀、耐水性差、易燃烧，因此该发明的绝缘性弱，使用寿命短，阻燃能力差、易老化、不耐高温；整体结构机较于常规技术并未做太多改变，各方面机械性能也不会出现明显变化，因此其综合机械性能较差、最小弯曲半径较大。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种综合机械性能好、绝缘性强、屏蔽效果好、最小弯曲半径小、耐高温、抗老化、使用寿命长、使用范围广的屏蔽型柔性防火电缆及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种屏蔽型柔性防火电缆的制造方法，包括以下步骤：

1)原材料的选用与准备

①表层护套原材料选用固化有5～8wt％氢氧化镁阻燃剂的改性热硫化型硅橡胶，选用标准为：其体积电阻率不低于2×10¹⁵Ω·cm、介电强度不低于200kV/cm、长时工作温度范围-55～180℃；

②支撑层原材料选用石墨化碳纤维；

③内衬原材料选用ENB三元乙丙橡胶；

④绝缘层原材料选用环氧树脂与玻璃纤维按重量比9∶1的混合材料；

⑤导体原材料选用铜材或铝材；

⑥屏蔽层原材料选用直径0.2mm-0.5mm的电解熟铜丝；

2)石墨化碳纤维的制备

①将氨气、丙烷和丙烯腈合成为聚丙烯腈树脂；

②将步骤①获得的聚丙烯腈树脂溶入聚氧化乙烯与纯净水的混合剂中，该混合剂内聚氧化乙烯与纯净水的体积比为2.5-3∶7，获得纺丝原液；

③将步骤②获得的纺丝原液通过孔径0.05mm-0.08mm的喷孔加压喷入凝固浴中，压力范围为1.5bar-2bar，喷头与凝固浴液面距离为10mm-15mm，获得聚丙烯腈原丝；

④将步骤③获得的聚丙烯腈原丝进行预氧化，获得预氧化纤维；

⑤将步骤④获得的预氧化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min-10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min-8min获得炭化纤维；

⑥将步骤⑤获得的炭化纤维置进行石墨化处理，即将之放置于2400℃-2500℃环境下，保温8s-12s；

⑦收丝，获得所需石墨化碳纤维；

3)屏蔽型柔性防火电缆的制造

①将导体编织好，形成金属芯，将1)中步骤⑥准备的电解熟铜丝编织在芯材表面，编织成致密网管状，形成铜丝网层，获得待用导体；

②将1)中步骤④准备的环氧树脂与玻璃纤维加热至熔融态，获得封装用流体；

③将步骤①获得的待用导体放入步骤②获得的封装用流体进行封装，获得待用芯材；

④将1)中步骤④准备的ENB三元乙丙橡胶制成管状，获得套管内层；

⑤将2)中步骤⑦获得的石墨化碳纤维编织成致密网管状，套装在步骤④获得的套管内层外表面，获得套管中层；

⑥将1)中步骤①准备的固化有5～8wt％氢氧化镁阻燃剂的热硫化型硅橡胶制成表层护套，该表层护套的内径比步骤⑤获得的套管中层外径大1mm～2mm；

⑦将步骤③获得的待用芯材插入步骤⑤获得的套管中层中，再将获得的组合体整体插入步骤⑥获得的表层护套内，即获得所需屏蔽型柔性防火电缆。