專利名稱：無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明是無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜及其制備方法，產(chǎn)品外徑 小、重量輕，解決了用戶的敷設(shè)空間狹窄及重量限制等問題，適用于對(duì)空 間及重量、有毒有害物質(zhì)的特殊要求，屬于電纜制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多年來，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上使用的電線電纜，其絕緣材料主要是聚氯乙烯 和聚乙烯材料。這種采用傳統(tǒng)的聚氯乙烯、聚乙烯工藝生產(chǎn)的電線電纜短 路時(shí)易發(fā)生火災(zāi)，燃燒時(shí)煙氣密度大，并可產(chǎn)生大量有害鹵素氣體，直接
危害用戶的身心健康和財(cái)產(chǎn)安全。與此同時(shí)，歐盟國(guó)家于2002年11月8 日完成電氣及電子設(shè)備報(bào)廢處理法，并于2003年1月27日正式公布了 《報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令》(WEEE-2002/96/EC)和《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中 禁止使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS-2002/95/EC)，其主要目的是減少電氣 及電子設(shè)備的廢棄物并建立回收及再利用系統(tǒng)，從而降低這些物質(zhì)在廢 棄、掩埋及焚燒時(shí)對(duì)人體及環(huán)境所可能造成的沖擊及危害。自2006年7月 1日起，所有WEEE指令中所規(guī)定的電子電氣產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場(chǎng)時(shí)，不能 夠含有RoHS指令中所提到的有害物質(zhì)(鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯及 多溴聯(lián)苯醚)?！禦oHS指令》和《WEEE指令》這兩條指令對(duì)電子通訊產(chǎn)品 提出更高的環(huán)保要求，對(duì)產(chǎn)品出口產(chǎn)生巨大影響，涉及產(chǎn)品相關(guān)的整個(gè)產(chǎn) 業(yè)鏈。企業(yè)開發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)品，積極應(yīng)對(duì)歐盟指令，突破綠色貿(mào)易堡壘， 提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力是企業(yè)面臨的一個(gè)新課題。另外，伴隨電子電器類產(chǎn)品的精密化、輕型化趨勢(shì)，這些電子產(chǎn)品內(nèi)部 線纜的敷設(shè)空間變得越來越緊張，因此要求電線電纜的外徑盡量小、重量 盡量輕，以適應(yīng)其應(yīng)用環(huán)境。而普通電纜在外徑及重量上己經(jīng)明顯不能適 應(yīng)這樣的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜的制備工藝，旨在 克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷。在火災(zāi)環(huán)境下煙氣低，不延燃，產(chǎn)生氣體不
含鹵素。另外該工藝制造的產(chǎn)品，有毒有害物質(zhì)含量符合歐盟RoHS指令要
求，應(yīng)用于出口型產(chǎn)品中不會(huì)遭遇綠色貿(mào)易壁壘。同時(shí)又由于該電纜是采 用以高能電子射線對(duì)有機(jī)熱塑性材料進(jìn)行輻照而使其由線性高分子轉(zhuǎn)變成 三維立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，即以熱塑性轉(zhuǎn)化為不溶不熔的熱固態(tài)，從而改善 和提高了其物理機(jī)械性能，大大降低了電線電纜的成品外徑，外徑比普通
電纜降低約20%，重量比普通電纜降低約25%。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜，其特征 是每股七芯中每芯中的單個(gè)絞合內(nèi)導(dǎo)體或雙絞合內(nèi)導(dǎo)體的外層對(duì)應(yīng)設(shè)有擠 出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣層，多個(gè)絕緣層絞合在一起；絕緣層的外層 是編織屏蔽層，編織屏蔽層的外層是護(hù)套層。
無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜的制備方法，其特征是用電線電纜 絞線機(jī)絞合鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體，在鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體外用電纜擠塑機(jī)擠出無(wú)鹵低煙 阻燃環(huán)保薄壁絕緣，并經(jīng)過電子加速器輻照交聯(lián)作為絕緣層，用成纜機(jī)把 多個(gè)絕緣線芯絞合在一起，采用編織機(jī)編織鍍錫銅絲編織單層屏蔽層，在 屏蔽層外擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保交聯(lián)聚烯烴料并經(jīng)過電子加速器輻照作為護(hù)套層。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有(1)機(jī)械性能好對(duì)絕緣進(jìn)行輻照交聯(lián)，使 原來線形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成立體結(jié)構(gòu)，從而提高了絕緣層的機(jī)械強(qiáng)度，減小了絕 緣外徑，降低了產(chǎn)品重量；(2)無(wú)鹵特性材料采用低煙無(wú)鹵材料，電線 在火焰燃燒時(shí)發(fā)煙量小，酸性氣體釋放少；(3)阻燃性能好電線絕緣采 用特種材料，使電線能達(dá)到A類垂直成束燃燒要求；(4)環(huán)保特性有害 物質(zhì)含量符合歐盟R0HS指令中所規(guī)定的有害物質(zhì)含量要求。


附圖1是無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜單股七芯單導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜單股七芯雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中的l是內(nèi)導(dǎo)體、2是絕緣層、3是屏蔽層、4是護(hù)套層。
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)是每股七芯中每芯中的單導(dǎo)體1的外層對(duì)應(yīng)設(shè)有 擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣層2，多個(gè)絕緣層絞合在一起；絕緣層2 的外層是編織屏蔽層3，編織屏蔽層3的外層是護(hù)套層4。
對(duì)照附圖2，其結(jié)構(gòu)是每股七芯中雙導(dǎo)體1的外層對(duì)應(yīng)設(shè)有擠出無(wú)鹵 低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣層2，多個(gè)絕緣層絞合在一起；絕緣層2的外層是 編織屏蔽層3，編織屏蔽層3的外層是護(hù)套層4。
無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜的制備方法，用電線電纜絞線機(jī)或 束線機(jī)絞合鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體，在內(nèi)導(dǎo)體外用電纜擠塑機(jī)擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán) 保薄壁絕緣，并經(jīng)過電子加速器輻照交聯(lián)作為絕緣層，用成纜機(jī)把絕緣線 芯絞合在一起，采用編織機(jī)編織鍍錫銅絲編織單層屏蔽層，在屏蔽外擠出 低煙無(wú)鹵阻燃環(huán)保聚烯烴料并經(jīng)過電子加速器輻照作為護(hù)套層。 '所述的用電線電纜絞線機(jī)或束線機(jī)絞合鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體 一般來講，民 用產(chǎn)品如控制線纜的導(dǎo)體多采用硬結(jié)構(gòu)，比如BV線，及時(shí)軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)線比如
RV導(dǎo)線和AVRZ導(dǎo)線，導(dǎo)體為通常的束絲工藝。束絲導(dǎo)體表面不是很平 整，有時(shí)有翹絲現(xiàn)象，在絕緣層比較厚的情況下，這種導(dǎo)體表面的不平整 不易覺察，通過加厚絕緣層掩蓋導(dǎo)體缺陷。但在薄壁擠出產(chǎn)品上，這種現(xiàn) 象顯的尤其突出，甚至造成產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)電擊穿。為了避免此類情況，設(shè)計(jì) 的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)全部為正規(guī)絞合工藝，導(dǎo)體股數(shù)為7芯，19芯或37芯，這樣 從物理排列結(jié)構(gòu)上看具有較好的圓整度。在從工藝上并線模具上采用緊壓 工藝，束合外徑，絞出的導(dǎo)體緊密、光滑、平整。對(duì)于下一道擠出工序制 備提供了必要的前提條件。
所述的在內(nèi)導(dǎo)體外用電纜擠塑機(jī)擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣，并 經(jīng)過電子加速器輻照交聯(lián)作為絕緣層。
采用的發(fā)明技術(shù)是首先設(shè)備穩(wěn)定性要調(diào)整到最佳狀態(tài)，保持收放線的 張力穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍，使得外徑能夠均勻穩(wěn)定。其次模具要求具有 最佳比例，無(wú)論是擠出的壓力，速度要調(diào)節(jié)匹配好。最后偏心度要控制在 90%以上，因?yàn)楸旧斫^緣材料就很薄，如果偏心度不加嚴(yán)控制，最薄點(diǎn)有 可能造成電氣擊穿和機(jī)械強(qiáng)度受力不均而破壞。
由于交聯(lián)薄壁導(dǎo)線一般外徑不是很大，采用輻照交聯(lián)更能達(dá)到較好的 材料特性，輻照本身不向聚合物添加任何添加劑。而且是在干燥環(huán)境下進(jìn) 行加工，不像過氧化物硫化交聯(lián)或硅垸交聯(lián)那樣需要高溫水蒸氣或溫水等 條件，這樣會(huì)造成材料吸收水分后絕緣電阻下降。
輻照交聯(lián)要嚴(yán)格控制產(chǎn)品的熱延伸率，這是材料交聯(lián)度的間接反映。 交聯(lián)度過大會(huì)造成提早的材料老化，過小又會(huì)造成交聯(lián)不徹底，達(dá)不到耐溫和機(jī)械強(qiáng)度要求。
所述的在屏蔽外擠出低煙無(wú)鹵阻燃環(huán)保聚烯烴料，并經(jīng)過電子加速器 輻照作為護(hù)套層。
輻照交聯(lián)是線纜行業(yè)最近幾年興起的新型工藝，最早應(yīng)用于軍工產(chǎn) 品，目前逐漸擴(kuò)展到民用產(chǎn)品。交聯(lián)工藝過程是將線性分子結(jié)構(gòu)的聚烯烴 類材料，通過特定的高能電子輻照加工工藝方式，高能電子束有效穿透絕 緣層，通過能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的，因?yàn)殡娮訋в泻芨叩哪芰?，均勻?穿過絕緣層，所以形成的交聯(lián)鍵結(jié)合能量高，穩(wěn)定性好。使其分子結(jié)構(gòu)由 原來的線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
長(zhǎng)期允許工作溫度由7(TC提高到105'C (或更高)，短路允許溫度由 16(TC提高到250°C (或更高)，短路時(shí)抗瞬間高載流量得到大大提高。在 保持其原有優(yōu)良電氣性能的前提下，大大地提高了實(shí)際使用性能，在電性 能、機(jī)械性能方面也有其獨(dú)性的優(yōu)良特性。
本發(fā)明環(huán)保特性完全符合產(chǎn)品環(huán)保特性符合SJ/T 11363-2006的規(guī) 定，在低煙、無(wú)鹵、阻燃特性上的指標(biāo)滿足JB/T 10491-2004《額定電壓 450/750V及以下交聯(lián)聚烯烴絕緣電線和電纜》的相應(yīng)規(guī)定。該電纜具有耐
溫等級(jí)高、外徑小、重量輕、電氣性能和機(jī)械物理性能優(yōu)異等顯著特點(diǎn)。 同時(shí)該電纜是采用以高能電子射線對(duì)有機(jī)熱塑性材料進(jìn)行輻照而使其由線 性高分子轉(zhuǎn)變成三維立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，即以熱塑性轉(zhuǎn)化為不溶不熔的熱 固態(tài)，改善和提高了物理機(jī)械性能，降低了電線電纜的成品外徑。
權(quán)利要求
1、無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜，其特征是每根七芯中每芯中的單個(gè)絞合內(nèi)導(dǎo)體或雙絞合內(nèi)導(dǎo)體的外層對(duì)應(yīng)設(shè)有擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣層，多個(gè)絕緣層絞合在一起；絕緣層的外層是編織屏蔽層，編織屏蔽層的外層是護(hù)套層。
2、 無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜的制備方法，其特征是用電線電 纜絞線機(jī)絞合鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體，在鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體外用電纜擠塑機(jī)擠出無(wú)鹵低 煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣，并經(jīng)過電子加速器輻照交聯(lián)作為絕緣層，用成纜機(jī) 把多個(gè)絕緣線芯絞合在一起，采用編織機(jī)編織鍍錫銅絲編織單層屏蔽層， 在屏蔽層外擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保交聯(lián)聚烯烴料并經(jīng)過電子加速器輻照作 為護(hù)套層。
全文摘要
本發(fā)明是無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保型薄壁交聯(lián)電纜及其制備方法，其特征是每根七芯中每芯中的單個(gè)絞合內(nèi)導(dǎo)體或雙絞合內(nèi)導(dǎo)體的外層對(duì)應(yīng)設(shè)有擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣層，多個(gè)絕緣層絞合在一起；絕緣層的外層是編織屏蔽層，編織屏蔽層的外層是護(hù)套層。制備方法用電線電纜絞線機(jī)絞合鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體，在鍍錫銅內(nèi)導(dǎo)體外用電纜擠塑機(jī)擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保薄壁絕緣，經(jīng)過電子加速器輻照交聯(lián)作為絕緣層，用成纜機(jī)把多個(gè)絕緣線芯絞合在一起，采用編織機(jī)編織鍍錫銅絲編織單層屏蔽層，在屏蔽層外擠出無(wú)鹵低煙阻燃環(huán)保交聯(lián)聚烯烴料并經(jīng)電子加速器輻照作為護(hù)套層。優(yōu)點(diǎn)薄壁，外徑小，耐輻照，重量輕，無(wú)鹵，低煙，阻燃，環(huán)保，符合歐盟ROHS指令要求。
文檔編號(hào)H01B7/00GK101656123SQ20091003487
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者張立偉, 王善華, 繆登奎, 肖妙霞, 袁保平 申請(qǐng)人:南京全信傳輸科技股份有限公司