[实用新型]作为能量源的聚合超导发热电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种发热电缆，具体涉及一种作为能量源的聚合超导发热电缆。

背景技术

目前，国内电地暖采用的发热电缆多为金属导线，热能损耗大，具有轻微电磁辐射等诸多缺陷。而且，传统电缆绝缘层多为PVC，加热后容易软化，化学稳定性随使用温度的升高而降低，在热胀冷缩的物理特性下容易粘连造成安全隐患。现有技术中也有利用碳纤维作为电热导线来制作地暖或电热毯的，但碳纤维的热量衰减严重，无法保证供暖温度，耗费能源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种作为能量源的聚合超导发热电缆，该发热电缆安全可靠，发热快。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种作为能量源的聚合超导发热电缆，包括电缆芯体和保护层，所述电缆芯体由至少两股纳米碳丝组成，每股所述纳米碳丝由3K-10K根纳米碳丝聚集而成，所述保护层由内向外依次包括纤维织布层、纤维丝层和绝缘层，所述纤维织布层为由碳纤维或纳米碳丝编织而成的网状织物层，所述纤维丝层为由1K-5K的纤维丝聚集而成。

优选的，所述纤维丝为玻璃纤维。

优选的，所述电缆芯体由至少两股纳米碳丝螺旋缠绕而成。

优选的，所述绝缘层为硅胶层，所述硅胶层外表面具有标记物。

长期使用后，由于磨损，标记物容易模糊或消失，为了克服这种不便，优选的，所述绝缘层外还套设有透明防磨层。

本发明中，纳米碳丝为含有石墨烯的纤维料，本领域所熟知的材料也能实现发明目的，能达到安全可靠，发热快的效果，但使用以下材料会获得更优异的效果：

一种发热电缆的电缆芯体材料，按重量份数计，由以下组分制备而成：碳100份，石墨烯60份，聚合纤维50-80份，高岭土20-30份，杀菌剂2-15份，负离子粉5-10份，阻燃剂2-10份，环氧树脂5-20份，固化剂1-8份，稀释剂1-5份。优选的，上述石墨烯为纳米级石墨烯粉体，高岭土和负离子粉也均为纳米级的粉末。

优选的，所述聚合纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维由以下方法制备而成：

将聚丙烯树脂、POE弹性体和助剂加热至熔融状态，挤出机挤出形成预制品，在1000-2000m/min纺丝速度下将预制品纺丝，然后在3000-5000m/min的速度下拉伸，拉伸比为5-8，得聚丙烯纤维。助剂可选用防腐剂等本领域所熟知的添加助剂。

优选的，所述聚丙烯为等规聚丙烯，等规度大于98%，通过GPC 测定的分子量分布Mw/Mn 为3-10。

优选的，所述杀菌剂为银离子粉。

优选的，所述阻燃剂包括三氧化二锑。

本发明的电缆芯体材料可由本领域所熟知的方法制备。如先将碳在4300度高温下拉成束状长丝，然后与其余组分复合，形成复合材料，即纳米碳丝。

此外，本发明中，发热电缆的外径≤ 4mm，保护层平均厚度≥0.45 mm。

本发明所达到的有益效果：

本发明的发热电缆安全、环保，发热快，热能稳定，有较高的机械强度，使用寿命长，能够满足地暖、地板、瑜伽垫、打坐垫、电热背心、护腰、肩带、鞋垫等生活用品的使用；

而使用本发明电缆芯体材料制作的发热电缆性能更优异：经多次实验测得：3-5秒即可达到工作温度，升温迅速；抗拉强度是金属丝的6-10倍，不折断、不起弧、防火性能好；稳定、寿命长：耐腐蚀、不衰减、不易氧化，使用寿命长达12万小时。节能、省电，纳米碳丝电热转换率高达98.2%，比金属丝发热节省30%热能；发热过程无声、无光、无污染，是名副其实的绿色产品。

附图说明

图1是实施例1中发热电缆的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种作为能量源的聚合超导发热电缆，包括电缆芯体1和保护层，电缆芯体1由三股纳米碳丝11螺旋缠绕而成，类似于常见绳索的缠绕螺旋缠绕。每股纳米碳丝11由9K（1K=1000）根纳米碳丝聚集而成，保护层由内向外依次包括纤维织布层2、纤维丝层3和绝缘层4，纤维织布层为由碳纤维或纳米碳丝编织而成的网状织物层，纤维丝层3为由2K的纤维丝聚集而成。纤维织布层2紧紧包裹于电缆芯体1外侧，纤维丝均匀填充于纤维织布层和绝缘层之间的空隙中，形成纤维丝层3。