本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種軌道交通車輛用環(huán)保電纜。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城市軌道交通事業(yè)的高速發(fā)展，軌道交通用電纜的需求量也不斷增加。據(jù)資料顯示，在未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)將有２０多個(gè)城市計(jì)劃修建地鐵與輕軌，總里程達(dá)８５０ｋｍ；到２０２０年，我國(guó)的軌道交通線路總長(zhǎng)將達(dá)到２２００ｋｍ左右。這對(duì)電線電纜行業(yè)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。城市軌道交通直流電力電纜是指地鐵、輕軌供電系統(tǒng)中直接對(duì)牽引機(jī)車進(jìn)行供電的１５００Ｖ及低于１５００Ｖ的低壓正極電纜、連接電纜和負(fù)極電纜。直流輸電有許多優(yōu)點(diǎn)，線路成本紙、損耗小、沒(méi)有無(wú)功功率、電力連接方便、容易控制和調(diào)節(jié)，尤其是在長(zhǎng)距離輸電中直流電力系統(tǒng)已經(jīng)廣泛被采用。

直流電力電纜具有下列優(yōu)點(diǎn)：絕緣的工作電場(chǎng)強(qiáng)度高，絕緣厚度薄，電纜外徑小、重量輕、柔軟性好和制造安裝容易；介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗低，載流量大；沒(méi)有交流磁場(chǎng)，有環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)。直流電纜特性與交流電纜有本質(zhì)區(qū)別，后者除芯線電阻損耗外，還有絕緣介損及鉛包、鎧裝的磁感應(yīng)損耗，而前者基本上只有芯線電阻損耗且絕緣老化也較后者緩慢得多，因而運(yùn)行費(fèi)用也較低。在輸送功率相同和可靠性指標(biāo)相當(dāng)?shù)目杀葪l件下，直流電纜輸電線路的投資比交流線路要低（特別是當(dāng)線路長(zhǎng)度２０～４０ｋｍ時(shí)），而在輸電技術(shù)上更能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和調(diào)度靈活性。軌道交通用電纜中電力電纜將主要是直流牽引電纜、阻燃電纜、耐火電纜、綠色環(huán)保電纜、自控溫電纜等特種電纜。信號(hào)電纜主要集中在地鐵用、信號(hào)電纜和控制電纜、通訊電纜、通訊光纜等品種。漏泄同軸、射頻電纜主要應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電纜的技術(shù)缺陷，提供一種具有突出的環(huán)保阻燃效果，以及耐熱阻燃、耐油、耐老化、抗紫外線等特點(diǎn)和有優(yōu)良的機(jī)械性能的軌道交通車輛用環(huán)保電纜。

本發(fā)明的軌道交通車輛用環(huán)保電纜，包括導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，繞包在所述絕緣層外的繞包層，擠包在所述繞包層外的內(nèi)襯層，包裹所述內(nèi)襯層的金屬護(hù)套，擠包在所述金屬護(hù)套外的內(nèi)護(hù)套，包裹所述內(nèi)護(hù)套的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護(hù)套。

作為優(yōu)化，軌道交通車輛用環(huán)保電纜，包括鍍錫軟銅導(dǎo)體，擠包在所述鍍錫軟銅導(dǎo)體外的高密度聚乙烯絕緣層，繞包在所述高密度聚乙烯絕緣層外的特氟龍膠帶繞包層，擠包在所述特氟龍膠帶繞包層外的橡膠內(nèi)襯層，包裹所述橡膠內(nèi)襯層的皺紋鋁護(hù)套，擠包在所述皺紋鋁護(hù)套外的橡膠內(nèi)護(hù)套，包裹所述橡膠內(nèi)護(hù)套的鋼絲鎧裝層，擠包在所述鋼絲鎧裝層外的橡膠外護(hù)套。

作為優(yōu)化，軌道交通車輛用環(huán)保電纜，所述橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，由以下重量份數(shù)的組分制成：三元乙丙橡膠66～70份、丁腈橡膠32～36份、異構(gòu)醇聚氧乙烯醚0.8～1份、碳酸甲乙酯3～4份、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶3.5～4份、平均粒徑40nm納米氧化鉍2.5～3份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2～1.5份、平均粒徑2um煅燒高嶺土18～22份、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁18～22份、平均粒徑20um羥基磷灰石5～6份、六聚乙二醇單癸醚2～3份、α-硫辛酸1.5～2份、磷酸三異丁酯2～3份、癸二酸二異辛酯3～4份、肌醇六磷酸4～5份。

作為優(yōu)化，軌道交通車輛用環(huán)保電纜，所述橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚0.9份、碳酸甲乙酯3.5份、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶3.8份、平均粒徑40nm納米氧化鉍2.8份，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土20份、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁21份，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1.4份，混合均勻；

（3）將平均粒徑20um羥基磷灰石5.5份、六聚乙二醇單癸醚2.5份、α-硫辛酸1.6份，攪拌混合均勻；

（4）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入三元乙丙橡膠68份、丁腈橡膠35份，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入步驟（3）中的混合物，混煉3～4min；然后加入磷酸三異丁酯2.5份、癸二酸二異辛酯3.5份、肌醇六磷酸4.5份混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（5）然后將步驟（4）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。

本發(fā)明的軌道交通車輛用環(huán)保電纜，通過(guò)IEC60331和GB/T19216耐火試驗(yàn)。通過(guò)IEC60332和GB18380燃燒試驗(yàn)。電纜燃燒時(shí)的透光率達(dá)到97%，無(wú)HCL腐蝕氣體釋放(氣體PH值為6.76)安全環(huán)保；本發(fā)明電纜具有單根和成束阻燃特性和無(wú)鹵低煙低毒特性，能夠滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50265，EN50305，EN50268，EN50267以及EN60684規(guī)定的要求。該電纜采用鍍錫軟銅導(dǎo)體和無(wú)鹵低煙阻燃電纜料，具有突出的耐熱阻燃、耐油、耐老化和抗紫外線等特點(diǎn)，產(chǎn)品體積小、重量輕，物理機(jī)械性能優(yōu)良、安裝方便、使用安全、運(yùn)行可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明軌道交通車輛用環(huán)保電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面給出的實(shí)施例擬對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：如圖1所示，軌道交通車輛用環(huán)保電纜，包括鍍錫軟銅導(dǎo)體1，擠包在鍍錫軟銅導(dǎo)體1外的美國(guó)陶氏/DGDK-3364高密度聚乙烯(HDPE)絕緣層2，繞包在美國(guó)陶氏/DGDK-3364高密度聚乙烯(HDPE)絕緣層2外的特氟龍膠帶繞包層3，擠包在特氟龍膠帶繞包層3外的橡膠內(nèi)襯層4，包裹橡膠內(nèi)襯層4的皺紋鋁護(hù)套5，擠包在皺紋鋁護(hù)套5外的橡膠內(nèi)護(hù)套6，包裹橡膠內(nèi)護(hù)套6的鋼絲鎧裝層7，擠包在鋼絲鎧裝層7外的橡膠外護(hù)套8。

軌道交通車輛用環(huán)保電纜，橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚（EH-9）0.9千克、碳酸甲乙酯3.5千克、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶3.8千克、平均粒徑40nm納米氧化鉍2.8千克，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土20千克、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁21千克，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.4千克，混合均勻；

（3）將平均粒徑20um羥基磷灰石5.5千克、六聚乙二醇單癸醚2.5千克、α-硫辛酸1.6千克，攪拌混合均勻；

（4）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入美國(guó)陶氏EPDM3720P 三元乙丙橡膠68千克、韓國(guó)LG化學(xué)NBR7030丁腈橡膠35千克，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入步驟（3）中的混合物，混煉3～4min；然后加入磷酸三異丁酯2.5千克、癸二酸二異辛酯3.5千克、肌醇六磷酸4.5千克混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（5）然后將步驟（4）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、165℃、170℃、165℃、168℃，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。

本發(fā)明電纜料，采用獨(dú)特的配方和工藝，各組分之間協(xié)同作用突出；具有良好的機(jī)械性能和突出的撕裂強(qiáng)度；具有優(yōu)異的耐熱老化耐油性能和意想不到的阻燃性能和無(wú)鹵無(wú)煙環(huán)保性能,達(dá)到了采用其他組分和助劑組合難以達(dá)到的性能。該電纜料拉伸強(qiáng)度：16.09Mpa；斷裂伸長(zhǎng)率358%；撕裂強(qiáng)度36.4KN/m；煙中透光率97%；VW-1垂直燃燒測(cè)試，通過(guò)；氧指數(shù)42%；158℃×168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率：5.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-6.2%；100h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率,94.9%、斷裂伸長(zhǎng)率保持率,94.6%、沖擊保持率,92.6%。耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：9.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-10.3%。

實(shí)施例2：軌道交通車輛用環(huán)保電纜，結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚（EH-9）0.8千克、碳酸甲乙酯3千克、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶3.5千克、平均粒徑40nm納米氧化鉍2.5千克，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土18千克、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁18千克，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2千克，混合均勻；

（3）將平均粒徑20um羥基磷灰石5千克、六聚乙二醇單癸醚2千克、α-硫辛酸1.5千克，攪拌混合均勻；

（4）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入美國(guó)陶氏EPDM3720P 三元乙丙橡膠66千克、韓國(guó)LG化學(xué)NBR7030丁腈橡膠32千克，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入步驟（3）中的混合物，混煉3～4min；然后加入磷酸三異丁酯2千克、癸二酸二異辛酯3千克、肌醇六磷酸4千克混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（5）然后將步驟（4）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、165℃、170℃、165℃、168℃，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。

本發(fā)明電纜料，采用獨(dú)特的配方和工藝，各組分之間協(xié)同作用突出；具有良好的機(jī)械性能和突出的撕裂強(qiáng)度；具有優(yōu)異的耐熱老化耐油性能和意想不到的阻燃性能和無(wú)鹵無(wú)煙環(huán)保性能,達(dá)到了采用其他組分和助劑組合難以達(dá)到的性能。該電纜料拉伸強(qiáng)度：16.02Mpa；斷裂伸長(zhǎng)率359%；撕裂強(qiáng)度36.2KN/m；煙中透光率97%；VW-1垂直燃燒測(cè)試，通過(guò)；氧指數(shù)42%；158℃×168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率：5.3%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-6.2%；100h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率,94.7%、斷裂伸長(zhǎng)率保持率,94.3%、沖擊保持率,92.7%。耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：9.3%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-10.2%。

實(shí)施例3：軌道交通車輛用環(huán)保電纜，結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚（EH-9）1千克、碳酸甲乙酯4千克、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶4千克、平均粒徑40nm納米氧化鉍3千克，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土22千克、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁22千克，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克，混合均勻；

（3）將平均粒徑20um羥基磷灰石6千克、六聚乙二醇單癸醚3千克、α-硫辛酸2千克，攪拌混合均勻；

（4）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入美國(guó)陶氏EPDM3720P 三元乙丙橡膠70千克、韓國(guó)LG化學(xué)NBR7030丁腈橡膠36千克，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入步驟（3）中的混合物，混煉3～4min；然后加入磷酸三異丁酯3千克、癸二酸二異辛酯4千克、肌醇六磷酸5千克混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（5）然后將步驟（4）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、165℃、170℃、165℃、168℃，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度：16.02Mpa；斷裂伸長(zhǎng)率355%；撕裂強(qiáng)度36.5KN/m；煙中透光率97%；VW-1垂直燃燒測(cè)試，通過(guò)；氧指數(shù)42%；158℃×168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率：5.3%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-6.2%；100h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率,94.8%、斷裂伸長(zhǎng)率保持率,94.6%、沖擊保持率,92.7%。耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：9.3%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-10.3%。

對(duì)比例1：軌道交通車輛用環(huán)保電纜，結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚（EH-9）0.8千克、碳酸甲乙酯3千克、平均粒徑40nm納米鈦酸鍶3.5千克，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土18千克、平均粒徑20um羥基磷灰石5千克、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁18千克，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2千克，混合均勻；

（3）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入美國(guó)陶氏EPDM3720P 三元乙丙橡膠66千克、韓國(guó)LG化學(xué)NBR7030丁腈橡膠32千克，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入癸二酸二異辛酯3千克、肌醇六磷酸4千克混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（4）然后將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、165℃、170℃、165℃、168℃，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度：14.12Mpa；斷裂伸長(zhǎng)率368%；撕裂強(qiáng)度29.5KN/m；煙中透光率92%；VW-1垂直燃燒測(cè)試，通過(guò)；氧指數(shù)40%；158℃×168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率：8.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-9.3%；100h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率,91.1%、斷裂伸長(zhǎng)率保持率,91.3%、沖擊保持率89.2%。耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：12.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-14.3%。

對(duì)比例2：軌道交通車輛用環(huán)保電纜，結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處在于，橡膠內(nèi)襯層、橡膠內(nèi)護(hù)套和橡膠外護(hù)套所用電纜料，采用以下步驟制成：

（1）將異構(gòu)醇聚氧乙烯醚（EH-9）1千克、碳酸甲乙酯4千克、平均粒徑40nm納米氧化鉍3千克，攪拌混合均勻，然后在60～70℃超聲振蕩60分鐘；

（2）將平均粒徑2um煅燒高嶺土22千克、平均粒徑10um超細(xì)硅酸鋁22千克，加入高速捏合機(jī)混合加熱到90～100℃，然后加入佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克，混合均勻；

（3）將密煉機(jī)加熱至100～110℃，加入美國(guó)陶氏EPDM3720P 三元乙丙橡膠70千克、韓國(guó)LG化學(xué)NBR7030丁腈橡膠36千克，混煉3～4min；然后加入步驟（1）和步驟（2）中的混合物，混煉2～3min；然后降溫到90～100℃，加入磷酸三異丁酯3千克、癸二酸二異辛酯4千克混煉3～4min；降溫至45℃～55℃出料；

（4）然后將步驟（3）中混合料投入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的喂料口、第二加熱段、第三加熱段、第四加熱段到機(jī)頭的溫度分別設(shè)置為160℃、165℃、170℃、165℃、168℃，雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，即得。該電纜料拉伸強(qiáng)度：13.87Mpa；斷裂伸長(zhǎng)率328%；撕裂強(qiáng)度26.9KN/m；煙中透光率97%；VW-1垂直燃燒測(cè)試，通過(guò)；氧指數(shù)38%；158℃×168 h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度變化率：7.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-8.3%；100h紫外光照射后，拉伸強(qiáng)度保持率,90.1%、斷裂伸長(zhǎng)率保持率,89.2%、沖擊保持率,88.3%。耐油試驗(yàn)IRM903 125℃×168 h，拉伸強(qiáng)度變化率：13.2%、斷裂伸長(zhǎng)率變化率-14.1%。