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CN117024891A - 柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线 - Google Patents

柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线 Download PDF

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CN117024891A
CN117024891A CN202310997406.0A CN202310997406A CN117024891A CN 117024891 A CN117024891 A CN 117024891A CN 202310997406 A CN202310997406 A CN 202310997406A CN 117024891 A CN117024891 A CN 117024891A
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黄振
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Guangzhou Star Conduction Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及电缆绝缘护套技术领域，具体公开了一种柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线。一种柔软的绝缘护套，包括以下组分：48~56份PVC树脂、45~57份聚醚型TPU弹性体、0.5~1.5份硬脂酸锌、0.5~1.5份硬脂酸钡、2~6份环氧增塑剂、3~5.5份增强剂，增强剂包括四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯。一种柔软的绝缘护套的制备方法在于将各组分混合溶解均匀，挤出造粒，得柔软的绝缘护套。一种灯饰用易摇摆导线包括柔软的绝缘护套和导体。本申请的柔软的绝缘护套具备良好的硬度、拉伸强度、韧性和耐老化性。

Description

柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线
技术领域
本发明涉及电缆绝缘护套技术领域，尤其是涉及一种柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线。
背景技术
电缆是由一根或多根导体和外包绝缘护套组成的导线，电缆在现代化的建设中发挥着十分重要的作用。随着现代化建设的日益发展，对电缆的性能要求越来越高，绝缘护套作为电缆的重要组成部分，对电缆的诸如硬度、韧性、力学强度等性能起着关键性作用。
现有的吊装于户外的灯饰，长期裸露于自然条件下，当遇到刮大风等情况，极易随风左右摇摆，直接连接于灯饰上的导线，也会因为灯饰的摇摆而出现一定程度的摇摆，但是如果导线不易弯曲，导线很难随着灯饰的摇摆而随之摇摆起来，导线和灯饰之间会出现灯饰动而导线不动的现象，这样不仅影响灯饰的美观度，难以营造出灯饰随风轻盈而动的视觉美感，降低灯饰的感官体验，而且在风力作用下导线和灯饰之间会产生较强的牵扯力，影响导线和灯饰的连接稳定性，导线和灯饰的连接薄弱处有开裂风险的存在，有可能会降低导线的使用寿命。
对此，本申请人认为为了进一步提高导线的使用寿命，有必要进一步改善导线的绝缘护套，增强绝缘护套的韧性，使得导线更容易随灯饰摇摆，降低导线开裂风险，延长导线使用寿命。
发明内容
为了进一步延长导线的使用寿命，本申请提供一种柔软的绝缘护套及其制备方法及灯饰用易摇摆导线。本申请在研究中发现，在PVC树脂和聚醚型TPU弹性体混溶的基础上，进一步添加四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂，能够改善PVC树脂和聚醚型TPU弹性体混溶后绝缘护套的拉伸强度提升不够明显的缺陷，显著的提升了柔软的绝缘护套的拉伸强度。
第一方面本申请提供的一种柔软的绝缘护套采用如下的技术方案：
一种柔软的绝缘护套，以柔软的绝缘护套的质量份数计，包括以下组分：48～56份PVC树脂、45～57份聚醚型TPU弹性体、0.5～1.5份硬脂酸锌、0.5～1.5份硬脂酸钡、2～6份环氧增塑剂、3～5.5份增强剂，所述增强剂包括四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯。
上述技术方案中，通过PVC树脂和聚醚型TPU弹性体的混溶，改善了绝缘护套的韧性和抗冲击性能，得到了具备良好阻燃性、韧性和抗冲击性能的柔软的绝缘护套，这样的柔软的绝缘护套更容易随灯饰摇摆，降低导线开裂风险，延长导线使用寿命；通过在柔软的绝缘护套中进一步加入硬脂酸锌、硬脂酸钙，改善了柔软的绝缘护套的抗紫外线性能，柔软的绝缘护套能够更好地抵御外界紫外线伤害，柔软的绝缘护套拥有了更好的抗老化性能，进一步延长了柔软的绝缘护套的使用寿命；通过在柔软的绝缘护套中进一步加入环氧增塑剂，改善了柔软的绝缘护套的耐热性，柔软的绝缘护套能够更好地抵御高温暴晒，柔软的绝缘护套拥有了更好的热稳定性，进一步延长了柔软的绝缘护套的使用寿命。
本申请通过在柔软的绝缘护套中进一步加入四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂，进一步改善了柔软的绝缘护套的拉伸强度的作用。本申请在研究中发现，PVC树脂和聚醚型TPU弹性体互溶虽然能够显著改善柔软的绝缘护套的阻燃性、韧性和抗冲击性能，但是也会降低柔软的绝缘护套的拉伸强度，而在柔软的绝缘护套中进一步加入四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂，能够配合PVC树脂和聚酯型TPU弹性体，相互作用，协同改善柔软的绝缘护套的拉伸强度、韧性和抗冲击性能，进一步延长柔软的绝缘护套的使用寿命。
优选的，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套包括1～1.5份四羟甲基氯化磷、1～2份羧甲基纤维素钠和1～2份甘油三羟硬脂酸酯。
上述技术方案中，通过进一步限定四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯的含量，这样混合而成的增强剂能够更好地配合PVC树脂和聚酯型TPU弹性体，更好地协同改善柔软的绝缘护套的拉伸强度、韧性和抗冲击性能，进一步延长柔软的绝缘护套的使用寿命。
优选的，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套还包括1.2～2.4份助溶剂，所述助溶剂包括聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠。
上述技术方案中，在柔软的绝缘护套中进一步加入聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，助溶剂配合PVC树脂和聚醚型TPU弹性体，进一步促进柔软的绝缘导体各组分的混溶。现有技术中一般将PVC树脂和聚酯型TPU弹性体互溶，是因为酯键的亲和力大于醚键的亲和力，聚酯型TPU弹性体更易与PVC树脂相容，但是聚醚型TPU弹性体具备更好的耐水解性、耐生物降解性、低温性，相较于聚酯型TPU弹性体更适宜制备本申请的户外灯饰所用导线的绝缘护套。本申请通过在绝缘护套中添加由聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，克服了聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的相容性不够好的缺陷，显著促进聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的融合，聚醚型TPU弹性体能够均匀地包裹住PVC粒子，在柔软的绝缘护套中形成致密的网络结构，大幅度增强柔软的绝缘护套的韧性和抗冲击性能。
优选的，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套还包括1～2份聚丙烯酸钠和0.2～0.4份乙烯基磺酸钠。
上述技术方案中，通过进一步限定聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠的含量，这样混合而成的助溶剂能够更好地促进聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的相溶，达到进一步增强柔软的绝缘护套的韧性和抗冲击性能的技术效果。
优选的，所述环氧增塑剂是二丙二醇二苯甲酸酯。
上述技术方案中，通过选取苯二甲酸二丙二醇酯作为本申请的环氧增塑剂，能够协同聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，更好地和柔软的绝缘护套的其他组分互溶，更好地改善了柔软的绝缘护套的耐热性，柔软的绝缘护套能够更好地抵御高温暴晒，柔软的绝缘护套拥有了更好的热稳定性，进一步延长了柔软的绝缘护套的使用寿命。
第二方面，本申请提供一种柔软的绝缘护套的制备方法采用如下技术方案：
一种柔软的绝缘护套的制备方法，如下步骤所述：将配方量的各组分混合后，在100～110℃下，以200～220r/min的转速混炼20～30min，然后挤出造粒，得柔软的绝缘护套。
上述技术方案中，通过上述制备方法制备的柔软的绝缘护套各个组分能够均匀互容，且这样的制备方法工艺简单，适宜工业化生产。
第三方面，本申请提供一种灯饰用易摇摆导线采用如下技术方案：
一种灯饰用易摇摆导线，包括柔软的绝缘护套和导体，所述导体由多股铜丝与凯芙拉纤维编织绞合而成。
上述技术方案中，通过限定导体由多股铜丝与凯芙拉纤维编织绞合而成，导体更为轻盈柔软，能够更好地配合具备良好的柔韧性的柔软的绝缘护套，这样所制备而成的导线更柔软，更容易随灯饰摇摆，降低导线开裂风险，延长导线使用寿命。
优选的，所述铜丝和凯芙拉纤维的绞合节距为绞合外径的10～12倍。
优选的，所述铜丝的外径为0.05～0.1mm。
上述技术方案中，通过限定铜丝和凯芙拉纤维的绞合节距为绞合外径的10～12倍，导体的绞合节距设计更为紧密，再配以0.05～0.1mm外径的铜丝，进一步增强了导线的柔韧性。
优选的，所述铜丝为退火无氧裸铜。
上述技术方案中，通过选择退火无氧裸铜，能够很好的提高导体的延伸率和导电性能，进一步提高导线对灯饰的供电稳定性和连接稳定性能。
优选的，所述导线对绞及成缆时均采用退扭绞合方式绞合。
上述技术方案中，选择退扭绞合方式绞合，使得制备的导线各个部位填充位置固定，更好的调节导线的柔韧性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请通过PVC树脂和聚醚型TPU弹性体的混溶，改善了绝缘护套的韧性和抗冲击性能，得到了具备良好阻燃性、韧性和抗冲击性能的柔软的绝缘护套，这样的柔软的绝缘护套更容易随灯饰摇摆，降低导线开裂风险，延长导线使用寿命；通过在柔软的绝缘护套中进一步加入硬脂酸锌、硬脂酸钙，改善了柔软的绝缘护套的抗紫外线性能，柔软的绝缘护套能够更好地抵御外界紫外线伤害，柔软的绝缘护套拥有了更好的抗老化性能，进一步延长了柔软的绝缘护套的使用寿命；通过在柔软的绝缘护套中进一步加入环氧增塑剂，改善了柔软的绝缘护套的耐热性，柔软的绝缘护套能够更好地抵御高温暴晒，柔软的绝缘护套拥有了更好的热稳定性，进一步延长了柔软的绝缘护套的使用寿命。
2.本申请通过在柔软的绝缘护套中进一步加入四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂，能够配合PVC树脂和聚醚型TPU弹性体，相互作用，协同改善柔软的绝缘护套的拉伸强度、阻燃性、韧性和抗冲击性能，进一步延长柔软的绝缘护套的使用寿命。
3.本申请通过在绝缘护套中添加由聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，克服了聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的相容性不够好的缺陷，显著促进聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的融合，聚醚型TPU弹性体能够均匀地包裹住PVC粒子，在柔软的绝缘护套中形成致密的网络结构，大幅度增强柔软的绝缘护套的韧性和抗冲击性能。
4.本申请通过限定导体由多股铜丝与凯芙拉纤维编织绞合而成，导体更为轻盈柔软，能够更好地配合具备良好的柔韧性的柔软的绝缘护套，这样所制备而成的导线更柔软，更容易随灯饰摇摆，降低导线开裂风险，延长导线使用寿命。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种柔软的绝缘护套，包括48kg PVC树脂、57kg聚醚型TPU弹性体、0.5kg硬脂酸锌、1.5kg硬脂酸钡、2kg环氧增塑剂、3.7kg增强剂。
其中，增强剂包括1.2kg四羟甲基氯化磷、1.5kg羧甲基纤维素钠和1kg甘油三羟硬脂酸酯。
其中，PVC树脂(SG-5)购买于济南大晖化工科技有限公司。
其中，聚醚型TPU弹性体是德国巴斯夫1195A号聚醚型TPU弹性体。
其中，环氧增塑剂是二丙二醇二苯甲酸酯，CAS号：27138-31-4。
其中，柔软的绝缘护套的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：干燥：采用高温干燥箱对PVC树脂、聚醚型TPU弹性体进行干燥，干燥条件为100℃，2h。
步骤2：高速混合：采用高速混合机，将配方量的各组分混合后，在100℃下，以200r/min的转速混炼30min，使其混合均匀。
步骤3：挤出造粒：使用双螺杆高速挤出机，对混合均匀的上述物料进行高温塑化挤出造粒，挤出机一共有五区，一区温度为130℃，二区温度为140℃，三区温度为140℃，四区温度为150℃，五区温度为150℃，机头温度为170℃，主机转速为180r/min，喂料速度为5kg/h。
步骤4：二次干燥：将挤出物料进行干燥处理，干燥条件为100℃，4h，干燥完成后，得柔软的绝缘护套。
实施例2
一种柔软的绝缘护套，与实施例1不同的是，包括52kg PVC树脂、51kg聚醚型TPU弹性体、1kg硬脂酸锌、1kg硬脂酸钡、4kg环氧增塑剂、4kg增强剂。
其中，增强剂包括1kg四羟甲基氯化磷、1kg羧甲基纤维素钠和2kg甘油三羟硬脂酸酯。
其中，柔软的绝缘护套的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：干燥：采用高温干燥箱对PVC树脂、聚醚型TPU弹性体进行干燥，干燥条件为100℃，2.5h。
步骤2：高速混合：采用高速混合机，将配方量的各组分混合后，在110℃下，以220r/min的转速混炼20min，使其混合均匀。
步骤3：挤出造粒：使用双螺杆高速挤出机，对混合均匀的上述物料进行高温塑化挤出造粒，挤出机一共有五区，一区温度为140℃，二区温度为150℃，三区温度为150℃，四区温度为160℃，五区温度为160℃，机头温度为180℃，主机转速为400r/min，喂料速度为20kg/h。
步骤4：二次干燥：将挤出物料进行干燥处理，干燥条件为100℃，4.5h，干燥完成后，得柔软的绝缘护套。
实施例3
一种柔软的绝缘护套，与实施例1不同的是，包括56kg PVC树脂、45kg聚醚型TPU弹性体、1.5kg硬脂酸锌、0.5kg硬脂酸钡、6kg环氧增塑剂、5kg增强剂。
其中，增强剂包括1.5kg四羟甲基氯化磷、2kg羧甲基纤维素钠和1.5kg甘油三羟硬脂酸酯。
其中，柔软的绝缘护套的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：干燥：采用高温干燥箱对PVC树脂、聚醚型TPU弹性体进行干燥，干燥条件为100℃，3h。
步骤2：高速混合：采用高速混合机，将配方量的各组分混合后，在100℃下，以210r/min的转速混炼25min，使其混合均匀。
步骤3：挤出造粒：使用双螺杆高速挤出机，对混合均匀的上述物料进行高温塑化挤出造粒，挤出机一共有五区，一区温度为135℃，二区温度为145℃，三区温度为145℃，四区温度为155℃，五区温度为155℃，机头温度为175℃，主机转速为300r/min，喂料速度为10kg/h。
步骤4：二次干燥：将挤出物料进行干燥处理，干燥条件为100℃，5h，干燥完成后，得柔软的绝缘护套。
实施例4
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，柔软的绝缘护套还包括1.4kg助溶剂。
其中，助溶剂包括1kg聚丙烯酸钠和0.4kg乙烯基磺酸钠。
实施例5
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，柔软的绝缘护套还包括2.2kg助溶剂。
其中，助溶剂包括2kg聚丙烯酸钠和0.2kg乙烯基磺酸钠。
实施例6
一种柔软的绝缘护套，与实施例4不同的是，不含聚丙烯酸钠。
实施例7
一种柔软的绝缘护套，与实施例4不同的是，不含乙烯基磺酸钠。
对比例1
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，不含四羟甲基氯化磷。
对比例2
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，不含羧甲基纤维素钠。
对比例3
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，不含甘油三羟硬脂酸酯。
对比例4
一种柔软的绝缘护套，与实施例2不同的是，不含增强剂。
应用例1
一种灯饰用易摇摆导线，包括柔软的绝缘护套和导体。
其中，柔软的绝缘护套来自实施例1-7。
其中，导体是由多股铜丝与凯芙拉纤维编织绞合而成，导线对绞及成缆时均采用退扭绞合方式绞合。铜丝和凯芙拉纤维的绞合节距为绞合外径的12倍，铜丝的外径为0.08mm，且铜丝为退火无氧裸铜。
性能检测
硬度(Shore A)：参照DIN ISO 7619-1(Shore A，3秒)，测量柔软的绝缘护套的硬度。
拉伸强度(MPa)：参照DIN 53504-S2，测量柔软的绝缘护套的拉伸强度在80℃的水中储存42天后的拉伸强度。
断裂伸长率(％)：参照DIN 53504-S2，测量柔软的绝缘护套的断裂伸长率和在80℃的水中储存42天后的断裂伸长率。
撕裂强度(N/mm)：参照DIN ISO 34-1Bb，测量柔软的绝缘护套的撕裂强度。
缺口冲击强度(KJ/m2)：参照DIN EN ISO 179-1，测量柔软的绝缘护套在23℃下的夏比冲击韧性。
上述性能检测结果见表1。
表1：
结合实施例1-7、对比例1-4以及表1，可知实施例1-7的柔软的绝缘护套具备良好的硬度、强度、韧性以及耐老化性。
结合实施例2和对比例1-4以及表1，可知添加了四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂的柔软的绝缘护套的硬度、强度、韧性以及耐老化性都能够得到一定程度的提升；本申请人具体分析认为，不添加增强剂的柔软的绝缘护套具备良好的韧性，添加了四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯的柔软的绝缘护套能够在韧性显著增强的同时具备良好的拉伸强度、撕裂强度，由此可见，四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯混合而成的增强剂能够配合PVC树脂和聚酯型TPU弹性体，相互作用，协同改善柔软的绝缘护套的强度、抗老化性、韧性和抗冲击性能，进一步延长柔软的绝缘护套的使用寿命。
结合实施例2、实施例4-7以及表1，可知在柔润的绝缘护套中进一步加入由聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，柔软得到绝缘护套的硬度、强度、韧性以及耐老化性能够得到进一步的提升。本申请人具体分析认为，在绝缘护套中添加由聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠混合而成的助溶剂，能够促进聚醚型TPU弹性体和PVC树脂的融合，使得聚醚型TPU弹性体能够均匀地包裹住PVC粒子，在柔软的绝缘护套中形成致密的网络结构，大幅度增强柔软的硬度、强度、韧性以及耐老化性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种柔软的绝缘护套，其特征在于，以柔软的绝缘护套的质量份数计，包括以下组分：
48~56份PVC树脂、45~57份聚醚型TPU弹性体、0.5~1.5份硬脂酸锌、0.5~1.5份硬脂酸钡、2~6份环氧增塑剂、3~5.5份增强剂，所述增强剂包括四羟甲基氯化磷、羧甲基纤维素钠和甘油三羟硬脂酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种柔软的绝缘护套，其特征在于，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套包括1~1.5份四羟甲基氯化磷、1~2份羧甲基纤维素钠和1~2份甘油三羟硬脂酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种柔软的绝缘护套，其特征在于，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套还包括1.2~2.4份助溶剂，所述助溶剂包括聚丙烯酸钠和乙烯基磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种柔软的绝缘护套，其特征在于，以柔软的绝缘护套的质量份数计，所述柔软的绝缘护套还包括1~2份聚丙烯酸钠和0.2~0.4份乙烯基磺酸钠。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的柔软的绝缘护套的制备方法，其特征在于，如下步骤所述：将配方量的各组分混合后，在100~110℃下，以200~220r/min的转速混炼20~30min，然后挤出造粒，得柔软的绝缘护套。
6.一种灯饰用易摇摆导线，其特征在于，包括如权利要求1~4任一项所述的柔软的绝缘护套和导体，所述导体由多股铜丝与凯芙拉纤维编织绞合而成。
7.根据权利要求6所述的一种灯饰用易摇摆导线，其特征在于，所述铜丝和凯芙拉纤维的绞合节距为绞合外径的10~12倍。
8.根据权利要求6所述的一种灯饰用易摇摆导线，其特征在于，所述铜丝的外径为0.05~0.1mm。
9.根据权利要求6所述的一种灯饰用易摇摆导线，其特征在于，所述铜丝为退火无氧裸铜。
10.根据权利要求6所述的一种灯饰用易摇摆导线，其特征在于，所述导线对绞及成缆时均采用退扭绞合方式绞合。
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