[发明专利]管道机器人电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种管道机器人电缆，其特征在于：所述电缆包括单根电缆、包带和第一护套，所述的单根电缆的数量为4，分别由1根电机电源电缆、2根限位开关电缆和1根霍尔元件电缆组成，每单根电缆均由若干根导体线绞合而成的导体束和包覆于导体束外周的绝缘层、屏蔽层以及第二护套组成，所述的绝缘层包覆于导体束外周,所述屏蔽层位于绝缘层外周，所述护套包覆于屏蔽层的外周，所述包带包覆于4根单根电缆外周，所述护套设置于包带的外周。

2.根据权利要求1所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：所述导体线的材料为T1无氧铜。

3.根据权利要求1所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：所述绝缘层材料由以下操作制得：

(1)配制乙醇溶液待用，所述乙醇溶液由乙醇和水制得，取定量乙醇溶液加入硅烷偶联剂，搅拌30-45min，制得预水解液；

(2)再取定量乙醇溶液，加入氢氧化镁，一边搅拌一边加热至75-85℃，制得混合物A；

(3)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物A中，使得所述硅烷偶联剂为氢氧化镁的1.8-2.2wt％，高速搅拌反应90-120min，过滤、洗涤、干燥制得硅烷偶联剂改性氢氧化镁；

(4)由摩尔比为1：0.8-1.2的KOH和NaOH配制5mol/L的碱化液，在碱化液中加入BN制得混合物B；

(5)将混合物B在120-135℃加热10-12h，冷却至室温，过滤、洗涤、干燥制得碱化BN；

(6)取定量预水解液一边搅拌一边添加至混合物B中，使得硅烷偶联剂为碱化BN的1.8-2.2wt％，然后加热至75-85℃，继续搅拌反应90-120min，过滤、洗涤、干燥制得改性BN；

(7)将线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性BN和马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物于100℃干燥处理4-6h，然后将干燥处理后的线性低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷和过氧化二异丙苯混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200-1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒制得母料；

取干燥过的线性低密度聚乙烯、改性BN、马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物、二丁基二月桂酸锡混合均匀，置于高速混合机中进行预混合，转速1200-1400r/min，于双螺杆挤出机中熔融共混后挤出造粒制得催化料；双螺杆挤出机模头温度为190℃，转速为80-100r/min；

(8)取干燥处理后的母料与催化料混合均匀，烘干后的母料与催化料质量比为95:3-5，并加入乙酸锌熔融共混，经单螺杆挤出机中挤出制得绝缘层材料，所述单螺杆挤出机模头温度为190℃，转速为30-40r/min。

4.根据权利要求3所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：控制(1)中乙醇、水、硅烷偶联剂的质量比为8-9：1：1.8-2.5。

5.根据权利要求3所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：控制(2)中氢氧化镁的质量浓度为20-28％。

6.根据权利要求3所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：控制(4)中BN质量浓度为8-12％。

7.根据权利要求3所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：(7)中所述绝缘混合料中原料重量份为：母料和催化料总线性低密度聚乙烯100-110重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5-3重量份、过氧化二异丙苯0.01-0.1重量份和二丁基二月桂酸锡0.05-0.125重量份。

8.根据权利要求3所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：(7)中所述改性BN、改性氢氧化镁和马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物填充量分别为绝缘层材料的2.5-3wt％、57-57.5wt％和9-10wt％。

9.根据权利要求1所述的一种管道机器人电缆，其特征在于：所述绝缘层外包覆有屏蔽层，所述屏蔽层为包覆在绝缘层外的石墨烯片材。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的管道机器人电缆的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下操作：

S1、将铜单丝拉制、退火，经退扭工序获得导体线，并将导体线通过束绞方式绞合成导体束；

S2、采用绝缘层材料通过挤出机挤出,在自然条件下在导体束的外周进行交联,得到交联绝缘层,形成四组包覆绝缘层的电缆芯，在每组电缆芯的绝缘层外绕包石墨烯片材制得包覆屏蔽层的电缆芯；

S3、采用可交联聚烯烃护套料通过高速混合器混合后喂入挤出机,经挤出机熔融挤出,并通过电子束辐照交联在屏蔽层的外层包覆一层护套制得单根电缆；

S4、将四组单根电缆通过束绞方式绞合，用包带在四组单根电缆绞合后的外周进行包覆；

S5、在包带包覆后的电缆外采用可交联聚烯烃护套料通过高速混合器混合后喂入挤出机,经挤出机熔融挤出,并通过电子束辐照交联在包带的外层包覆制得管道机器人电缆。