[发明专利]抗弯折线缆及其制备方法

权利要求书

1.抗弯折线缆，其包括芯轴和包裹于芯轴外表面的外被层，其特征在于，外被层设置有相互平行的超高分子量聚乙烯纤维，且在线缆横截面中超高分子量聚乙烯纤维沿外被层周向均匀分布；

所述外被层由外被基体层和外被增强层熔接形成，其中所述外被增强层靠近所述芯轴且包裹于所述芯轴外表面，所述外被基体层为远离所述芯轴且在熔融或半熔融时包覆于所述外被增强层表面；在熔接形成前，外被增强层为具有相互平行排列的超高分子量聚乙烯纤维的超高分子量聚乙烯纤维定向膜；

所述的抗弯折线缆的制备方法，包括步骤：

(1)预制超高分子量聚乙烯纤维定向膜：将超高分子量聚乙烯纤维束沿长度方向进行均布平行排列形成纤维平面，在超高分子量聚乙烯纤维两端施加15～30N的稳定固定张力，在存在张力的纤维平面的上表面热压复合第一成形膜、下表面热压复合第二成形膜，热压复合温度为125-135℃；

(2)将预制的超高分子量聚乙烯纤维定向膜包裹于芯轴外表面，并用胶黏剂粘接固定，得到预制复合芯层；

(3)取外被基体层的原料混合熔融后挤出制得混合粒料，将混合粒料加入双螺杆挤出机中，混合粒料熔融后挤出并包覆至预制复合芯层外表面，制得抗弯折线缆。

2.如权利要求1所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述外被层形成过程中，外被增强层占外被层质量比为3～35％。

3.如权利要求1所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述外被层中超高分子量聚乙烯纤维的长度延伸方向与线缆长度延伸方向一致，或者超高分子量聚乙烯纤维在线缆中呈现螺旋状缠绕芯轴。

4.如权利要求1所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维定向膜包括第一成形膜、第二成形膜和超高分子量聚乙烯纤维，所述超高分子量聚乙烯纤维沿第一成形膜的长度方向均布排列于第一成形膜，所述第二成形膜覆盖于排列在第一成形膜的超高分子量聚乙烯纤维上。

5.如权利要求4所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述第一成形膜、第二成形膜均选自PE膜或者PP膜。

6.如权利要求4所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述第一成形膜或第二成形膜的厚度均为0.02-0.08mm，所述超高分子量聚乙烯纤维占超高分子量聚乙烯纤维定向膜的质量比为5-85％。

7.如权利要求1所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述外被基体层组成成分及质量百分比如下：弹性体SEBS粉25-45％，软化增塑剂10-20％，聚丙烯10-25％，阻燃剂8-20％，相容剂2-8％，抗铜害助剂0.1-2％，吸波剂0.3-3.5％，抗氧剂0.5-2％，光稳定剂0.5-2％，耐磨剂0.6-3％，色粉0.7-2.5％。

8. 如权利要求7所述的抗弯折线缆，其特征在于，软化增塑剂为白油、饱和直链环烷烃油中一种或者几种；聚丙烯为均聚丙烯或共聚聚丙烯一种或者两种；阻燃剂为磷酸酯或硅烷偶联处理的氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或者两种形成协同复合阻燃体系；相容剂为SEBS接枝马来酸酐、乙烯-丙烯-g-MAN、POE-g-MAN中的一种或者几种；抗铜害助剂为N,N′双[β(3,5二叔丁基4羟基苯基)丙酰]肼YYMD-700、MD1024中的一种或多种；吸波剂为碳化硅粉末、FeSiAl、掺杂MnZn或NiZn的铁氧化体粉末中的一种或者几种；抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂1010中的一种或至少两种；光稳定剂为苯并三唑类耐候剂TINUVIN 360、受阻胺类耐候剂Uvinul 4050H、三嗪类耐候剂TINUVIN 1600的一种或者多种；耐磨剂为纳米氧化铝、纳米氧化硅或者滑石粉中的一种或者多种。

9.如权利要求1所述的抗弯折线缆，其特征在于，所述步骤(3)中外被基体层的原料组成和质量百分比为弹性体SEBS粉25-45％，软化增塑剂10-20％，聚丙烯10-25％，阻燃剂8-15％，相容剂2-8％，抗铜害助剂0.1-2％，吸波剂0.3-3.5％，抗氧剂0.5-2％，光稳定剂0.5-2％，耐磨剂0.6-3％，色粉0.7-2.5％；

混合粒料制备方法为：

(3a)按照配比将弹性体SEBS粉和软化增塑剂置于高速混合机中高速搅拌，使得SEBS充分软化塑化，搅拌机转速1600-2000转/分钟，搅拌温度55℃，搅拌时间35分钟得到塑化SEBS弹性体；

(3b)将塑化SEBS弹性体及剩余基体层成分按照配方比例加入高速混合机中搅拌，充分混合分散均匀，搅拌机转速1600-2000转/分钟，搅拌温度55℃，搅拌时间60分钟得到基体层混合物；

(3c)将第二步得到的基体层混合物加入双螺杆挤出机中熔融分散混合，然后挤出拉条，风冷，切粒并烘干得到基体混合粒料；其中挤出一段温度155℃-170℃，二段温度170℃-185℃，三段温度185℃-225℃，转速350-450转/分钟，螺杆长径比55，螺杆直径40-45mm；所述步骤(3)中混合粒料加入双螺杆挤出机并熔融挤出，挤出温度一段和二段170℃-185℃，三段温度185℃-225℃，螺杆长径比55，螺杆直径40-45mm，挤出速度和预制复合芯层的牵引速度为45-55m/min。