升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料及其制备方法、电缆与流程

本发明属于电缆，具体涉及一种升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料及其制备方法、电缆。

背景技术：

1、随着全球对可再生能源的重视和风力发电的不断发展风机电缆市场正在逐渐崛起。截至2019年底，全国风电装机容量约为2.1亿千瓦。这意味着，4年时间我国风电装机量增加了一倍多。在风机塔筒建设初期以及运行维护过程中操作人员爬上塔梯和吊装更换零件是涡轮机维护中既耗时又危险的方面。攀爬的重复动作也对体力要求很高，造成的伤害不计其数。因此针对此类高处作业逐渐衍生出了对应的行业，风机逐步产生了自动爬升系统以及塔筒内升降机，专用于风电领域的塔筒设计。形成了独特的供电运行模式，同时由于风机安装的位置等要求，对塔筒内升降机配套的电缆也提出了更高的要求。极大程度上对电缆的耐寒性、柔软性、耐磨性有了新的挑战。目前新建风机塔筒均采用了自动爬升系统或塔筒内升降机，其采用的电缆需要具备柔软、耐磨以及耐-40℃低温以及60℃高温，从而满足风机塔筒在冬夏两季极限温度下的使用。

2、目前均使用进口产品进行塔筒升降梯供电，产品成本较高，且使用过程中产品受到摩擦，存在鼓包情况。所以研制出一款具备超柔软、耐磨、耐高低温等特性的电缆来满足特殊的使用环境显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料及其制备方法、电缆，解决传统电缆蒸汽硫化成本，降低产品生产成本，提升生产效率。

2、解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料，其原料配方包括：

3、三元乙丙橡胶；

4、补强剂；

5、填充剂；

6、增塑剂；

7、表面处理剂；

8、稳定剂；

9、硫化剂；

10、促进剂；

11、防老剂。

12、优选的是，所述的升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料，其配方原料的重量配比组成为：

13、

14、优选的是，三元乙丙橡胶为：

15、三元乙丙橡胶4050 23～25重量份；

16、三元乙丙橡胶ep40 11～13重量份。

17、优选的是，补强剂为白炭黑和/或炭黑。

18、优选的是，填充剂为：

19、超细滑石粉    12～13.5重量份；

20、高岭土        30～32重量份。

21、优选的是，增塑剂为：

22、气缸油        0.9～1.5重量份；

23、硬脂酸        0.5～0.7重量份。

24、优选的是，表面处理剂为硅烷偶联剂a-172、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的任意一种。

25、优选的是，稳定剂为硬脂酸钙和/或硬脂酸钡。

26、优选的是，硫化剂为：

27、金属氧化物            2.5～3.0重量份；

28、过氧化二异丙苯(dcp)   1.2～1.5重量份；

29、丙烯酸锌              1.0～1.4重量份。

30、优选的是，金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌中的任意一种。

31、优选的是，促进剂为促进剂mb和/或促进剂na-22。

32、优选的是，防老剂为防老剂911和/或防老剂sp。

33、本发明还提供一种上述的升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料的制备方法，包括以下步骤：

34、首先通过混炼机将三元乙丙橡胶、填充剂，放入啮合机中进行啮合；将开炼机或密炼机升温，把混合的胶料放到其双辊上混炼，当其呈透明状时，加入稳定剂、增塑剂、补强剂、表面处理剂、防老剂、促进剂混合，最后加入硫化剂，然后薄通，打三角包，混炼后的胶料放入压延机中制作成薄片状；

35、再加入到挤塑机进行挤塑；

36、使用电子加速器进行辐照硫化。

37、优选的是，开炼机或密炼机升温温度为100℃～110℃；

38、挤塑机进行挤塑时，其机头挤出温度为180～185℃。

39、优选的是，电子加速器进行辐照硫化时，辐照硫化剂量为5.8～7.8mrad，电子能量为1.5～2.5mev，导向梳道次为30～35。

40、本发明还提供一种升降梯电缆，包括：电缆芯、设置于电缆芯外的外护套，电缆芯包括：绝缘线芯和设置于绝缘线芯与外护套之间的填充条，绝缘线芯包括导电线芯和设置于导电线芯外的绝缘层，绝缘层由上述的升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料制成。

41、优选的是，所述的导电线芯为多股铜丝或镀锡铜丝束合后再绞合而成，所述的绝缘层为辐照型1kv三元乙丙橡皮绝缘层。

42、所述的导电线芯中的铜丝的单根伸长率控制在25±2％，所述的绝缘层的抗拉强度≥6.5mpa、断裂伸长率不低于300％。

43、所述的绝缘线芯采用辐照型乙丙橡胶绝缘料挤出而成，抗张强度不低于5.0mpa，断裂伸长率不低于200％。绝缘热延伸不大于1505,永久变形率不大于15％。成缆时按照蓝、灰、黑、棕顺序采用方向进行成缆，节径比控制在8-10倍。

44、所述的外护套采用黑色阻燃热塑性聚醚类弹性体(tpu)护套料制备而成，其具有耐磨、耐高低温、柔软等优点。抗张强度不小于25.0n/mm2，断裂伸长率不小于300％，抗撕不小于40n/mm抗拉强度≥15mpa。

45、本发明中的升降梯电缆用乙丙橡胶绝缘料的制备方法采用电子束连续硫化，采用三元乙丙橡胶作为基料，超细滑石粉、高岭土等作为主要辅料。配方硫化剂所述的金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锌中的一种，为提高绝缘的防水性能，优选氧化铅。加入稳定剂可以有效吸收硫化产生的氯化氢气体，所述的稳定剂为硬脂酸钙，稳定剂与防老剂911、金属氧化物、促进剂等配合作用。增塑剂气缸油、硬脂酸降低三元乙丙橡胶分子间的作用力，从而降低三元乙丙橡胶的玻璃化温度，增加三元乙丙橡胶的可塑性、流动性，便于后续的成型操作还可以改善硫化胶的机械性能，提高胶料的弹性、润滑性、柔韧性。补强剂白炭黑的加入可以有效提高胶料的物理机械性能和电性能，通过添加硅烷偶联剂增强橡胶的内聚力和相容性，使橡胶更加柔软、耐用和耐磨。

46、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

47、为了保证电缆的高柔性、耐高温、耐寒、耐受反复卷曲的性能、表面耐磨等性能，本发明导体采用5类软导体结构，采用了多层绞合结构，提高了电缆的柔软性能，保证电缆在反复卷曲的过程中不会出现局部鼓包的现象。本发明中的电缆具超柔软、耐磨、耐高低温等优点，并且能在-40℃以及60℃极限温度下的运行环境中能长期使用，电缆使用寿命至少为5年以上，避免了用户频繁的更换电缆。此次通过采用辐照硫化方式对绝缘材料进行硫化，该方式具有环保性、化学稳定性，且提高了橡胶的拉伸强度、耐磨性等并使得产品具有更好的稳定性和更低的收缩率。此外本发明采用了热塑性聚氨酯弹性体(tpu)，其耐磨性高达85邵尔，且选用该材料也由于其能够满足极端工作环境要求，因此采用该材料制备电缆护套，能保证电缆能在特殊的环境下持续的工作。