一种耐磨铜芯电缆及其制备方法与流程

1.本发明涉及电缆技术领域，具体是一种耐磨铜芯电缆及其制备方法。


背景技术：

2.铜芯电缆是一种广泛应用于电力、通信、建筑等领域的电缆产品，由铜导体、绝缘层和护套等组成。随着电力、通信和建筑等领域的不断发展，铜芯电缆也在不断地演化和改进，以适应不同领域的需求。例如，在电力领域，人们开始研发高压、超高压电缆，以提高电力输送的效率和距离；在通信领域，人们开始研发光缆等新型电缆，以满足高速通信的需求；在建筑领域，人们开始研发防火、防水、防腐等特殊电缆，以保障建筑物的安全和可靠性。现如今，铜芯电缆已成为电线电缆行业中的主流产品之一，为各个领域的发展和进步提供着可靠的电力和通信支持。
3.而传统的电缆材料难以满足高频弯曲和摩擦的要求，易受到外力的损伤和磨损，从而影响电缆的使用寿命，并且安全隐患大，传统电缆的绝缘层和护套材料容易熔化或燃烧，引发火灾，于是我们需要对材料进行改进，同时优化电缆结构，以提高电缆的耐磨性能。
4.因此，我们提出一种耐磨铜芯电缆及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种耐磨铜芯电缆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述电缆以电缆导体作为中心，由内而外依次包覆设置内半导体屏蔽层、绝缘层、外半导体屏蔽层、铜带绕包屏蔽层、阻燃层、内衬层、镀锌钢带铠装层、耐磨护套层。
8.进一步的，所述电缆导体为5股铜线芯绞合而成。
9.进一步的，所述铜线为t2紫铜丝，2-10mm，由上海星诺实业有限公司提供。
10.进一步的，所述内半导体屏蔽层为导电炭黑。
11.进一步的，所述导电炭黑为卡博特bp2000，粒径为15-30nm，由上海精颜化工有限公司提供。
12.进一步的，所述绝缘层为聚氯乙烯。
13.进一步的，所述聚氯乙烯为p440，由济南润雨化工有限公司提供。
14.进一步的，所述外半导体屏蔽层为交联聚乙烯。
15.进一步的，交联聚乙烯为hdpe独山子石化8008h，由上海邦涛国际贸易有限公司提供。
16.进一步的，所述阻燃层为阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料，其制备工艺如下：
17.将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物分别进行真空干燥12-24h，混合均匀后，加入石
蜡、硅石粉，于90-100℃下，混炼10-20min，制得混炼胶料；于170-180℃下，将混炼胶料热压20-30min，压力为10-20mpa，制得阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料。
18.进一步的，所述阻燃物为硼酸锌、聚磷酸铵的混合物。
19.进一步的，所述硼酸锌为zb-2235，粒度为3-5μm，由山东诚顺化工科技有限公司提供。
20.进一步的，所述聚磷酸铵的粒度为200目，p2o5≥60％，由山东诚顺化工科技有限公司提供。
21.进一步的，所述石蜡为晶型蜡，由无锡美斯德化工产品有限公司提供。
22.进一步的，所述硅石粉的粒度为400-3000目，由长兴创新超细粉有限公司提供。
23.进一步的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩国lg ea19400，醋酸乙烯含量为5-20％，由上海塑万业塑化有限公司提供。
24.进一步的，所述阻燃物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的复合材料包括以下重量组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100-110份、硼酸锌10-15份、聚磷酸铵20-30份、石蜡4-6份、硅石粉3-5份。
25.进一步的，所述内衬层为聚氯乙烯。
26.进一步的，所述聚氯乙烯为gm-rt-(50-120a)，由广东光塑科技股份有限公司提供。
27.进一步的，所述耐磨护套层为聚氨酯电缆护套料，其制备工艺如下：
28.(1)将热塑性聚氨酯和耐磨剂、蓖麻油、二硫化钼、抗氧化剂混合，于80-90℃下，捏合10-20min，再加入白炭黑、碳钎维、乙烯基三乙氧基硅烷、阻燃剂，于90-100℃捏合1-2h，制得混合物；
29.(2)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。
30.进一步的，所述步骤(1)中热塑性聚氨酯为德国科思创192x，由上海吉成源工程塑料有限公司提供。
31.进一步的，所述步骤(1)中耐磨剂为cp-990，由上海紫润化工助剂有限公司提供。
32.进一步的，所述步骤(1)中蓖麻油为印度精炼一级蓖麻油，由广东中润化工有限公司提供。
33.进一步的，所述步骤(1)中二硫化钼为zr053，粒度为2000目，由河南卓荣化工有限公司提供。
34.进一步的，所述步骤(1)中抗氧化剂为rianox 1010，由天津利安隆新材料股份有限公司提供。
35.进一步的，所述步骤(1)中白炭黑的粒度为100-2000目，由河北科旭建材有限公司提供。
36.进一步的，所述步骤(1)中碳钎维为9mm短切碳纤维，由聚昇碳纤维(广东)有限公司提供。
37.进一步的，所述步骤(2)挤出造粒温度为150-180℃，转速为180-200r/min。
38.进一步的，所述聚氨酯电缆护套料包括以下重量组分：热塑性聚氨酯50-60、白炭黑10-15份、阻燃剂15-25份、耐磨剂3-5份、碳纤维6-9份、乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1.2份、蓖麻油1-3份、二硫化钼1-2份、抗氧化剂0.2-2份。
39.进一步的，所述阻燃剂的制备方法如下：
40.步骤a：在氮气保护下，将亚磷酸二甲酯和二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入三氯化铝，加热至50-60℃，反应10-14h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应30-60min，制得含磷聚硅氧烷；
41.步骤b：将含磷聚硅氧烷和甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入三乙胺，升温至70-85℃，反应10-12h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于75-85℃真空干燥12-24h，制得阻燃剂。
42.在上述技术方案中，亚磷酸酯中的p-h键与二甲基乙烯基氯硅烷中的c＝c双键发生加成反应，形成含磷聚硅氧烷；含磷聚硅烷中的磷氧键与甲基羟基丙烷中的羟基官能团发生反应，生成含有磷酸酯基团的阻燃剂。这种阻燃剂可以有效地降低聚合物的燃烧性能，提高聚合物的阻燃效果。
43.进一步的，所述步骤a中亚磷酸二甲酯和二甲基乙烯基氯硅烷的质量比为1：(1.3-1.6)。
44.进一步的，所述步骤a中三氯甲烷溶剂的质量为亚磷酸二甲酯和二甲基乙烯基氯硅烷总质量的2-3倍。
45.进一步的，所述步骤a中三氯化铝的质量为亚磷酸二甲酯和二甲基乙烯基氯硅烷总质量的0.5-1.0％。
46.进一步的，所述步骤b中含磷聚硅氧烷和甲基羟基丙烷的质量比为1：(1.2-1.5)。
47.进一步的，所述步骤b中三乙胺的质量为含磷聚硅氧烷和甲基羟基丙烷总质量的0.6-1.0％。
48.一种耐磨铜芯电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
49.s1：将乙烯-醋酸乙烯共聚物通过包覆机挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包氯磺化聚乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；
50.s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚氨酯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。
51.进一步的，所述挤包工艺为：挤出速度：5-10m/min，挤出温度：150-250℃之间，挤出压力：10-20mpa。
52.进一步的，所述内半导体屏蔽层厚度为0.5-1.5mm。
53.进一步的，所述绝缘层厚度为3-5mm。
54.进一步的，所述外半导体屏蔽层为0.5-1.5mm。
55.进一步的，所述铜带绕包屏蔽层0.8-1.5mm。
56.进一步的，所述铜带为t2紫酮带，由上海庚拓金属制品有限公司提供。
57.进一步的，所述阻燃层0.5-2.5mm。
58.进一步的，所述内衬层0.5-1.5mm
59.进一步的，所述镀锌钢带铠装层0.3-2.0mm。
60.进一步的，所述镀锌钢带为st05z，由上海匙启实业有限公司提供。
61.进一步的，所述耐磨护套层厚度为1.0-2.0mm。
62.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
63.1.本发明的耐磨铜芯电缆及其制备方法，以电缆导体作为中心，由内而外依次包覆设置内半导体屏蔽层、绝缘层、外半导体屏蔽层、铜带绕包屏蔽层、阻燃层、内衬层、镀锌钢带铠装层、耐磨护套层；其中内半导体屏蔽层和外半导体屏蔽层能够有效地防止电缆中的电场和磁场干扰周围的设备和电路，提高电缆的抗干扰性能和信号传输质量；绝缘层为聚氯乙烯，具有良好的绝缘性能和耐电压能力，能够保证电缆的安全可靠运行；铜带绕包屏蔽层能够进一步提高电缆的屏蔽性能，减少电缆外界的电磁干扰；阻燃层能够有效地防止电缆在火灾中的燃烧和蔓延，提高电缆的安全性能；内衬层和耐磨护套层能够保护电缆的内部结构和外部表面，提高电缆的耐磨性能和使用寿命。
64.2.本发明的耐磨铜芯电缆及其制备方法，通过亚磷酸酯中的p-h键与二甲基乙烯基氯硅烷中的c＝c双键发生加成反应，形成含磷聚硅氧烷；含磷聚硅烷中的磷氧键与甲基羟基丙烷中的羟基官能团发生反应，生成含有磷酸酯基团的阻燃剂。这种阻燃剂可以有效地降低聚合物的燃烧性能，提高聚合物的阻燃效果。将阻燃剂用于制作聚氨酯电缆护套料，赋予其优异的阻燃性能。
具体实施方式
65.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
66.本实施例铜线为t2紫铜丝，2mm-10mm，由上海星诺实业有限公司提供；导电炭黑为卡博特bp2000，粒径为15-30nm，由上海精颜化工有限公司提供；聚氯乙烯为p440，由济南润雨化工有限公司提供；交联聚乙烯为hdpe独山子石化8008h，由上海邦涛国际贸易有限公司提供；硼酸锌为zb-2235，粒度为3-5μm，由山东诚顺化工科技有限公司提供；聚磷酸铵的粒度为200目，p2o5≥60％，由山东诚顺化工科技有限公司提供；石蜡为晶型蜡，由无锡美斯德化工产品有限公司提供；硅石粉的粒度为400-3000目，由长兴创新超细粉有限公司提供；乙烯-醋酸乙烯共聚物为韩国lg ea19400醋酸乙烯含量为5-20％，由上海塑万业塑化有限公司提供；聚氯乙烯为gm-rt-(50-120a)，由广东光塑科技股份有限公司提供；热塑性聚氨酯为德国科思创192x由上海吉成源工程塑料有限公司提供；耐磨剂为cp-990，由上海紫润化工助剂有限公司提供；蓖麻油为印度精炼一级蓖麻油，由广东中润化工有限公司提供；二硫化钼为zr053，粒度为2000目，由河南卓荣化工有限公司提供；抗氧化剂为rianox 1010，由天津利安隆新材料股份有限公司提供；白炭黑的粒度为100-2000目，由河北科旭建材有限公司提供；碳钎维为9mm短切碳纤维，由聚昇碳纤维(广东)有限公司提供；铜带为t2紫酮带，由上海庚拓金属制品有限公司提供；镀锌钢带为st05z，由上海匙启实业有限公司提供。
67.以下实施例和对比例中1份等于10g。
68.实施例1：一种耐磨铜芯电缆的制备方法，包括以下工艺：
69.s1：将乙烯-醋酸乙烯共聚物通过包覆机挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽
层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包氯磺化聚乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；
70.s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚氨酯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。
71.所述s2中阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料的制备工艺如下：
72.将10份硼酸锌、20份聚磷酸铵和100份乙烯-醋酸乙烯共聚物分别进行真空干燥12h，混合均匀后，加入4份石蜡、3份硅石粉，于90℃下，混炼10min，制得混炼胶料；于170℃下，将混炼胶料热压20min，压力为10mpa，制得阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料。
73.所述s2中聚氨酯电缆护套料的制备工艺如下：
74.(1)在氮气保护下，将5份亚磷酸二甲酯和6.5份二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入23份三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入0.06份三氯化铝，加热至50℃，反应10h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应30min，制得含磷聚硅氧烷；
75.将10份含磷聚硅氧烷和12份甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入0.13份三乙胺，升温至70℃，反应10h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于75℃真空干燥12h，制得阻燃剂；
76.(2)将50份热塑性聚氨酯和3份耐磨剂、1份蓖麻油、1份二硫化钼、0.2份抗氧化剂混合，于80℃下，捏合10min，再加入10份白炭黑、6份碳钎维、0.5份乙烯基三乙氧基硅烷、15份阻燃剂，于90℃捏合1h，制得混合物；
77.(3)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。
78.实施例2：一种耐磨铜芯电缆的制备方法，包括以下工艺：
79.s1：将乙烯-醋酸乙烯共聚物通过包覆机挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包氯磺化聚乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；
80.s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚氨酯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。
81.所述s2中阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料的制备工艺如下：
82.将12份硼酸锌、25份聚磷酸铵和105份乙烯-醋酸乙烯共聚物分别进行真空干燥12h，混合均匀后，加入5份石蜡、4份硅石粉，于95℃下，混炼15min，制得混炼胶料；于175℃下，将混炼胶料热压25min，压力为15mpa，制得阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料。
83.所述s2中聚氨酯电缆护套料的制备工艺如下：
84.(1)在氮气保护下，将10份亚磷酸二甲酯和14份二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入36份三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入0.19份三氯化铝，加热至55℃，反应12h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应45min，制得含磷聚硅氧烷；
85.将20份含磷聚硅氧烷和28份甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入0.38份三乙胺，升温至80℃，反应11h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于80℃真空干燥18h，制得阻燃剂；
86.(2)将55份热塑性聚氨酯和4份耐磨剂、2份蓖麻油、1.5份二硫化钼、1份抗氧化剂混合，于85℃下，捏合15min，再加入12份白炭黑、7份碳钎维、0.9份乙烯基三乙氧基硅烷、20份阻燃剂，于95℃捏合1.5h，制得混合物；
87.(3)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。
88.实施例3：一种耐磨铜芯电缆的制备方法，包括以下工艺：
89.s1：将乙烯-醋酸乙烯共聚物通过包覆机挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包氯磺化聚乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；
90.s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚氨酯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。
91.所述s2中阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料的制备工艺如下：
92.将15份硼酸锌、30份聚磷酸铵和110份乙烯-醋酸乙烯共聚物分别进行真空干燥24h，混合均匀后，加入6份石蜡、5份硅石粉，于100℃下，混炼20min，制得混炼胶料；于180℃下，将混炼胶料热压30min，压力为20mpa，制得阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料。
93.所述s2中聚氨酯电缆护套料的制备工艺如下：
94.(1)在氮气保护下，将10份亚磷酸二甲酯和16份二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入78份三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入0.26份三氯化铝，加热至60℃，反应14h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应60min，制得含磷聚硅氧烷；
95.将20份含磷聚硅氧烷和30份甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入0.5份三乙胺，升温至85℃，反应12h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于85℃真空干燥24h，制得阻燃剂；
96.(2)将60份热塑性聚氨酯和5份耐磨剂、3份蓖麻油、2份二硫化钼、2份抗氧化剂混合，于90℃下，捏合20min，再加入15份白炭黑、9份碳钎维、1.2份乙烯基三乙氧基硅烷、25份阻燃剂，于100℃捏合2h，制得混合物；
97.(3)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。
98.对比例1：所述聚氨酯电缆护套料包括以下重量组分：热塑性聚氨酯50、白炭黑10份、阻燃剂15份、碳纤维6份、乙烯基三乙氧基硅烷0.5份、蓖麻油1份、二硫化钼1份、抗氧化剂0.2份，对比例1不添加耐磨剂，其他步骤、工艺与实施例1相同。
99.对比例2：所述聚氨酯电缆护套料包括以下重量组分：热塑性聚氨酯50、阻燃剂15份、碳纤维6份、乙烯基三乙氧基硅烷0.5份、蓖麻油1份、二硫化钼1份、抗氧化剂0.2份，对比例2不添加耐磨剂和白炭黑，其他步骤、工艺与实施例1相同。
100.对比例3：与实施例2相比，对比例3将步骤(1)中的阻燃剂替换成同规格的氢氧化镁，其他步骤、工艺与实施例2相同。
101.对比例4：一种耐磨铜芯电缆的制备方法，包括以下工艺：
102.与实施例2相比，对比例4所述s2中聚氨酯电缆护套料的制备工艺如下：
103.(1)在氮气保护下，将28份亚磷酸二甲酯和14份二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入36份三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入0.19份三氯化铝，加热至55℃，反应12h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应45min，制得含磷聚硅氧烷；
104.将20份含磷聚硅氧烷和28份甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入0.38份三乙胺，升温至80℃，反应11h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于80℃真空干燥18h，制得阻燃剂；
105.(2)将55份热塑性聚氨酯和4份耐磨剂、2份蓖麻油、1.5份二硫化钼、1份抗氧化剂混合，于85℃下，捏合15min，再加入12份白炭黑、7份碳钎维、0.9份乙烯基三乙氧基硅烷、20份阻燃剂，于95℃捏合1.5h，制得混合物；
106.(3)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。
107.与实施例2相比，对比例4中亚磷酸二甲酯与二甲基乙烯基氯硅烷质量比为1：4，其余步骤与实施例2相同。
108.对比例5：一种耐磨铜芯电缆的制备方法，包括以下工艺：
109.s1：将乙烯-醋酸乙烯共聚物通过包覆机挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包氯磺化聚乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；
110.s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚乙烯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。
111.与实施例2相比，对比例5将聚氨酯电缆护套料替换成同规格的聚乙烯电缆护套料，将聚氨酯电缆护套料的制备工艺删除，其他工艺、步骤不变。
112.实验
113.取实施例1-3、对比例1-5中得到的耐磨铜芯电缆，制得试样，分别对其性能进行检测并记录检测结果：
114.根据gb/t 18380.11-2022《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第11部分：单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验试验装置》测定阻燃性能，实验步骤：试样长度为600mm，宽度为50mm，厚度为≥1.5mm，将试样固定在测试装置上，并调整试样的位置和高度，使其符合标准要求，点燃试样，记录试样燃烧开始时间和燃烧过程中的各项参数。燃烧性能a级属于不燃材料，这种构件在空气中遇明火或高温作用下不起火、不微燃、不炭化；燃烧性能b1级属于难燃性材料，其在空气中遇明火或在高温作用下难起火、难微燃、难炭化，且当火源移开后燃烧和微燃立即停止；燃烧性能b2级属于可燃性材料，在空气中遇明火或高温作用下会立即起火或发生微燃，火源移开后继续保持燃烧或微燃。
115.根据gb/t 2951.21《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》测定耐磨性能，实验步骤：制成长度为200mm，宽度为20mm，厚度为3mm的护套试样，使用直径为150mm，宽度为25mm，硬度为h18-20的砂轮磨损试验机开始实验。砂轮负载为2.5n，试样负载为2n，磨损头
旋转速度可以选择60-100rpm。记录试样的质量损失和磨损深度等数据。
116.根据gb/t 2951.1《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》测定拉伸强度，实验步骤：试样长100mm，夹头移动速度应为(250
±
50)mm/min，开始测试，试验期间测量并记录最大拉力。
[0117] 阻燃等级磨损深度/mm拉伸强度/mpa实施例1a0.09538实施例2a0.09239实施例3a0.09437对比例1a0.12426对比例2b10.18224对比例3b20.12436对比例4b10.09828对比例5b10.25312
[0118]
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
[0119]
1、与对比例1、对比例2相比，实施例1-3试样的磨损量减小、拉伸强度增大，说明中添加耐磨剂和白炭黑可以明显改善聚氨酯电缆护套料的耐磨性能，从而提高电缆的提高电缆的耐磨性能和使用寿命。
[0120]
2、与实施例1-3相比，对比例3、对比例4的阻燃性能明显下降，可知本发明制备聚氨酯电缆护套料的阻燃性能受亚磷酸二甲酯与二甲基乙烯基氯硅烷添加比例的影响，选择在所述范围内的原材料配比，制备的电缆具有优良的阻燃性能。
[0121]
3、与实施例1-3相比，对比例5所得产物的阻燃性能、拉伸强度、耐摩性能均有所下降，说明相较于聚乙烯电缆护套料，聚氨酯电缆护套料的性能更好。
[0122]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
[0123]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述电缆以电缆导体作为中心，由内而外依次包覆设置内半导体屏蔽层、绝缘层、外半导体屏蔽层、铜带绕包屏蔽层、阻燃层、内衬层、镀锌钢带铠装层、耐磨护套层。2.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述电缆导体为5股铜线芯绞合而成。3.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述内半导体屏蔽层为导电炭黑。4.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述绝缘层为聚氯乙烯。5.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述外半导体屏蔽层为交联聚乙烯。6.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述阻燃层为阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料，其制备工艺如下：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物分别进行真空干燥12-24h，混合均匀后，加入石蜡、硅石粉，于90-100℃下，混炼10-20min，制得混炼胶料；于170-180℃下，将混炼胶料热压20-30min，压力为10-20mpa，制得阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料。7.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述内衬层为聚氯乙烯。8.根据权利要求1所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述耐磨护套层为聚氨酯电缆护套料，其制备方法如下：(1)将热塑性聚氨酯和耐磨剂、蓖麻油、二硫化钼、抗氧化剂混合，于80-90℃下，捏合10-20min，再加入白炭黑、碳钎维、乙烯基三乙氧基硅烷、阻燃剂，于90-100℃捏合1-2h，制得混合物；(2)将混合物挤出造粒，制得聚氨酯电缆护套料。9.根据权利要求8所述的一种耐磨铜芯电缆，其特征在于：所述阻燃剂的制备方法如下：步骤a：在氮气保护下，将亚磷酸二甲酯和二甲基乙烯基氯硅烷混合，加入三氯甲烷溶剂，混合均匀，再加入三氯化铝，加热至50-60℃，反应10-14h，蒸除溶剂后，于蒸馏水中水解反应30-60min，制得含磷聚硅氧烷；步骤b：将含磷聚硅氧烷和甲基羟基丙烷，混合均匀，在氮气保护下，加入三乙胺，升温至70-85℃，反应10-12h，冷却至室温，过滤后多次洗涤，于75-85℃真空干燥12-24h，制得阻燃剂。10.一种耐磨铜芯电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：将导电炭黑挤包在电缆导体上，形成内半导体屏蔽层，冷却后，在内半导体屏蔽层表面上挤包聚氯乙烯，形成绝缘层，冷却后，在绝缘层表面上挤包交联聚乙烯，形成外半导体屏蔽层，再用铜带绕包在外半导体屏蔽层上，形成铜带绕包屏蔽层；s2：将阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料挤包在铜带绕包屏蔽层表面上，形成阻燃层，冷却后在其表面上挤包聚氯乙烯，形成内衬层，将一层镀锌钢带绕包在内衬层上，形成镀锌钢带铠装层，将聚氨酯电缆护套料挤包在镀锌钢带铠装层外侧，形成耐磨护套层，冷却完成后得到耐磨铜芯电缆。

技术总结
本发明涉及电缆技术领域，具体是一种耐磨铜芯电缆及其制备方法。所述耐磨铜芯电缆，以电缆导体作为中心，由内而外依次包覆设置内半导体屏蔽层、绝缘层、外半导体屏蔽层、铜带绕包屏蔽层、阻燃层、内衬层、镀锌钢带铠装层、耐磨护套层；其中内半导体屏蔽层为导电炭黑，绝缘层为聚氯乙烯，外半导体屏蔽层为交联聚乙烯，阻燃层为阻燃物和乙烯-醋酸乙烯共聚物的复合材料，内衬层为聚氯乙烯，耐磨护套层为聚氨酯电缆护套料，各层通过包覆机挤包成型。本发明的耐磨铜芯电缆具有优良的耐磨性能和拉伸性能，同时赋予其优异阻燃性能。同时赋予其优异阻燃性能。


技术研发人员：钱尧明 徐正荣
受保护的技术使用者：江苏长远电缆有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/13