[发明专利]数据中心电源用石墨烯‑铜复合芯轻型耐火软电缆

权利要求书

1.数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：该电缆由内向外依次包括石墨烯-铜复合芯（1）、耐火层（3）、90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘层（2）。

2.根据权利要求1所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：石墨烯-铜复合芯（1）由柔软铜单丝（12）、石墨烯导电胶（11）和半导电弹性包带（13）组成；所述的柔软铜单丝（12）多根绞合形成铜线，所述的石墨烯导电胶（11）填充在所述铜线的间隙内；所述的半导电弹性包带（13）纵包在填充有石墨烯导电胶（11）的铜线外周。

3.根据权利要求2所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：所述柔软铜单丝（12）为导体单丝直径在0.10～0.20mm之间的软铜线，伸长率不小于15%。

4.根据权利要求2所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：所述石墨烯导电胶（11）含有如下质量百分比的组分： 60～70%石墨烯、0.1～10%树脂、0.1～25%助剂。

5.根据权利要求2所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：所述的半导电弹性包带（13）厚度范围0.10～0.16mm，表面电阻不大于1000Ω，体积电阻率不大于10⁵Ω/cm。

6.根据权利要求2所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：所述的耐火层（3）为厚度0.12～0.16mm耐火云母带或陶瓷化硅胶带；所述的耐火云母带中云母含量不小于60%，拉伸强度不小于80N/cm，体积电阻率不小于10¹¹Ω.m；所述的陶瓷化硅胶带中乙烯基硅橡胶涂层厚度不小于0.05mm，陶瓷粉含量不小于70%，体积电阻率不小于10¹¹Ω.m。

7.根据权利要求1所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆，其特征在于：所述的90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘层包含以下重量份数的原料：粉末丁腈橡胶70-80份、PVC树脂粉40-50份、氧化锌4-6份、硬脂酸2-3份、防老剂2-4份、双酚A 1-3份、氯化石蜡10-20份、三氧化二锑7-10份、硼酸锌4-6份、氢氧化铝60-70份、炭黑50-70份。

8.根据权利要求1所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆的生产方法，其特征在于：90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘层采用氧指数不小于33的90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘材料。

9.制备权利要求1所述的数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆的方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

一）石墨烯-铜复合芯的制备：

1a）将柔软铜单丝设定节径比为16倍，使用单丝直径0.10～0.20mm区间的柔软铜单丝多根绞合形成圆形铜导体；

1b）将石墨烯导电胶在挤出机完成挤出，设定温度范围70～80℃，使石墨烯导电胶在熔融状态下对圆形铜导体的间隙进行填充；

1c）将填充了石墨烯导电胶后的圆形铜导体在包带纵包装置使用半导电弹性包带紧密拖包，搭盖率≥10%；纵包后石墨烯导电胶与半导电包带紧密集合形成石墨烯-铜复合芯；

二）拖包耐火层：石墨烯-铜复合芯在包带纵包装置中使用耐火云母带或陶瓷化硅胶带紧密拖包，搭盖率大于等于10%；

三）制备绝缘层：将包含以下重量份数的原料：粉末丁腈橡胶70-80份、PVC树脂粉40-50份、氧化锌4-6份、硬脂酸2-3份、防老剂2-4份、双酚A 1-3份、氯化石蜡10-20份、三氧化二锑7-10份、硼酸锌4-6份、氢氧化铝60-70份、炭黑50-70份制成90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘料，然后将90℃丁腈改性柔软聚氯乙烯绝缘料通过挤出机挤出包裹在耐火层外周形成绝缘层，材料设定加工温度150～160℃。

10.根据权利要求9所述的制备数据中心电源用石墨烯-铜复合芯轻型耐火软电缆的方法，其特征在于：所述步骤1b）中石墨烯导电胶的制备：将含有质量百分比为60～70%石墨烯、0.1～10%树脂、0.1～25%助剂的原料与有机溶液混合后充分搅拌，得到石墨烯和树脂的混合溶液，然后在惰性气体保护下，通过喷雾干燥造粒得到所述的石墨烯导电胶。