[发明专利]一种防腐性强的软导体电缆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防腐性强的软导体电缆及其制备方法，属于导电材料技术领域。产品包括镀锡铜导体，碳纤维编织层，包带，橡胶绝缘层，芳纶纱编织层，聚氨酯护套层；所述软导体电缆由内之外依次为镀锡铜导体、碳纤维编织层、包带、橡胶绝缘层、芳纶纱编织层、聚氨酯护套层；制备时，依次通过拉丝、镀锡、拉毛和涂覆偶联剂、碳纤维编织、隔离带绕包、绝缘挤制、芳纶纱编织和聚氨酯护套挤制。本发明所得产品具有良好的防腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及导电材料领域，具体是一种防腐性强的软导体电缆及其制备方法。

背景技术

电缆，尤其是户外移动作业时，作为机械供电的电缆会频繁受到地面矿石的摩擦、挤压弯曲及扭转，再加上外来介质如空气、雨水等的侵蚀，导致电缆容易发生各种故障，影响电缆使用寿命。而矿山机械用拖拽电缆不仅要求电气性能优异，更要具有柔软的易弯曲、耐磨损、抗撕裂等综合性能。

发明人在研究时，对故障电缆进行解剖，发现电缆导体散股断芯，导体撑破绝缘、护套开裂变形，上述情况的发生，一方面是由于护套等材料的防腐性不强，逐渐老化引起；一方面是由于护套等材料的力学性能不足导致；且上述故障发生后，内部的空气和水分进入后，引起电缆中导体性能进一步恶化。为此，发明人通过优化结构和材料设计，解决了上述问题，尤其是防腐蚀性能不足的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防腐性强的软导体电缆及其制备方法，以解决现有技术中的防腐蚀性不足引起的寿命下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防腐性强的软导体电缆，包括镀锡铜导体，碳纤维编织层，包带，橡胶绝缘层，芳纶纱编织层，聚氨酯护套层；所述软导体电缆由内之外依次为镀锡铜导体、碳纤维编织层、包带、橡胶绝缘层、芳纶纱编织层、聚氨酯护套层。

本发明技术方案通过对铜镀锡，提升铜缆的抗氧化性能，另外，通过在铜导体表面设置碳纤维编织层，碳纤维编织层不仅具有良好的力学性能，同时其与铜导体表面的相互作用强于有机聚合物树脂，且碳纤维编织层与包带、橡胶绝缘层等也具有良好的界面相容性，从而有效提升了产品的整体界面相容性，避免了界面处应力的堆积，从而有效避免电缆在拖拽过程中的破裂。

所述镀锡铜导体为：表面粗糙的镀锡铜导体。

所述镀锡铜导体为：表面粗糙度为Ra值为10～30μm的镀锡铜导体。

本发明技术方案通过采用表面粗糙化处理的镀锡铜导体，首先，经过表面处理后，铜导体表面的粗糙凸起可有效嵌入碳纤维编织物的空隙中，两者形成水平方向上的机械齿合，在电缆扭转，拖拽过程中，可有效避免内部电缆和碳纤维之间发生相对位移，从而坚决了电缆使用过程中因为扭转或拖拽变性引起的电缆外层破裂。

所述镀锡铜导体为：表面涂布有硅烷偶联剂的镀锡铜导体；所述硅烷偶联剂为：硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560，硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。

本发明技术方案通过添加硅烷偶联剂，并限制了硅烷偶联剂是涂覆于铜表面的，首先硅烷偶联剂极性一侧会与表面粗糙华处理后的铜导体紧密结合，同时，另一侧疏水基团或暴露在另外一侧，从而在铜导体表面形成绝缘且疏水的保护层，有效避免了碳纤维与铜导体的导电接触的同时，避免水分和空气对铜导体的腐蚀。

所述聚氨酯护套层中包括聚氨酯质量1～10％的稀土氧化物。

所述稀土氧化物为：纳米氧化铈、纳米氧化镧、纳米氧化钪、纳米氧化钇、纳米氧化镨中的任意一种。

本发明技术方案通过引入稀土氧化物在最外层的聚氨酯护套层中，首先稀土氧化物作为无机填料可提升外层聚氨酯的力学性能，其次稀土氧化物可提升外层聚氨酯的抗热、氧、紫外线老化的能力，从而有效提升了外侧护套的使用寿命，避免腐蚀介质向内渗透。