[发明专利]一种纳米智能控温电缆材料及制备方法

权利要求书

1.一种纳米智能控温电缆材料，其特征在于它系由缆芯导线，含纳米导电碳黑缆芯保护层，含导电碳黑的电缆中保护层，接地导线及电缆外保护层所组成。

2.如权利要求1所述的智能控温电缆材料，其特征在于所述的缆芯是镀锡的铜导线，单丝直径0.05～0.4mm，采用5至40根并股，组成的缆芯直径为1～2.5mm。

3.如权利要求1所述的智能控温电缆材料，其特征在于所述的缆芯绝缘层是聚四氟乙烯塑料，并添加10-15重量份的乙炔导电碳黑，高级溶剂20-25份，所述的纳米乙炔导电碳黑粒径为30～200nm，电阻率≤3.0，PH值7～8，其表面处理剂为碳黑重量比的0.1％-3％钛酸丁酯。

4.如权利要求1所述的智能控温电缆材料，其特征在于所述的电缆中保护层是由含纳米导电碳黑的交联聚乙烯，或用含纳米导电碳黑耐热80～90℃级聚氯乙烯电缆料100公斤，碳黑25-40公斤，阻燃剂三氧化二锑和十溴联苯醚各2-4公斤，抗氧剂618，0.5-1.5公斤，石蜡3-4公斤，交联剂DCP3-4公斤组成。

5.如权利要求1所述的智能控温电缆材料，其特征在于所述的接地线是镀锡的铜导线，直径为0.1～0.2mm。

6.如权利要求1所述的智能控温电缆材料，其特征在于所述的外保护层是耐温105℃级的聚氯乙烯电缆料。

7.一种纳米智能控温电缆材料的制备方法，其特征在于：

第一步缆芯的制备

采用镀锡的铜导线，单根直径为0.05～0.4mm，使用时用5根至40根由绞线机进行并股；

第二步缆芯保护层制备

缆芯保护层为分散型聚四氟乙烯树脂100kg，乙炔导电碳黑10-15kg，高级溶剂油20-25kg，先将乙炔碳黑用0.1％-3％的钛酸丁酯处理，再和聚四氟乙烯混合均匀，然后和溶剂油充分混合均匀，用模具冷压成有中孔的棒料，棒料送入推压机模具内，缆芯同时插入料孔中，开动推压机，使缆芯和聚四氟乙烯棒料一起运动，用推压机口模控制聚四氟乙烯包覆的厚度，自上而下，边推压边送入直立式6米高的烧结炉内烧结。烧结炉温度上低下高，高温段为380～400℃，烧结时间为6～8分钟，烧结后缆芯含绝缘层的直径为2～3.5mm；

第三步含纳米导碳黑的中保护层制备方法

纳米导电碳黑表面处理

取100kg碳黑加入0.1-3kg钛酸丁酯，在高速搅拌机中以2500～3000转/分的转速拌合1-3小时，然后干燥，粉碎，筛分，使碳黑均匀分散不团聚；

含纳米导电碳黑中保护层材料制备

造粒；称取HDPE 100kg，加入经表面处理的碳黑25-40kg阻燃剂三氧化二锑和十溴联苯醚各2-4kg，抗氧剂618 0.5-1.5kg，石蜡3-4kg及交联剂DCP2-3kg，在高速拌料机中搅拌均匀，送挤出造粒。挤出机加料口温度为150～160℃，中段为170～175℃，前段为180～185℃，机头温度185～190℃，经机头挤出条料，用热切工艺切粒，入水冷却后，送干燥除去表面水份；

中保护层电缆料制备

用T型机头结构的挤出机，挤出机挤出物料通过T型机头模具包覆在缆芯上；

挤出机加料口温度为150～160℃，中段温度为170～175℃，前段为180～185℃，机头温度190～195℃。包覆后的直径为4～6；

交联处理

将冷却后的包覆中保护层电缆，送入封闭式热处理烘道内，烘道长度为40～50M，温度为70～90℃，蒸气压力为1.5-1.8Mpa，直接加热促进聚乙烯的交联；

含纳米导电碳黑交联聚乙烯的配方1，配方3，配方4的制备方法和配方2相同；

第四步接地线的实施

接地线采用镀锡的铜导线，直径为0.1～0.2mm，用缠绕方法缠绕在中保护层的外径上，它处于中保护层和外保护套中间，

第五步外保护层的制作

外保护套，采用耐热105℃级的聚氯乙烯电缆料，用生产电缆的工艺进行挤出包覆，挤出机加料口温度为150～160℃，中段温度为170～175℃，前段为180～185℃，T型机头温度190～195℃；

挤出包覆后经冷却火花测试卷绕成所需的纳米智能控温电缆材料。