CN116376432B - 一种分色涂层处理液、涂层及包含涂层的陶瓷分色云母带 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及云母带的技术领域，具体公开了一种分色涂层处理液、涂层及包含涂层的陶瓷分色云母带。本申请公开的分色涂层处理液，包括以下重量比的组分：有机硅胶溶液：硅橡胶乳液：硅胶色剂：阻燃剂：可瓷化填料=（4‑6）：（3.5‑4.5）：（2‑3）：（1‑2）：（2‑4）。本申请还公开了分色涂层处理液制备得到的涂层和包含该涂层的陶瓷分色云母带，利用本申请公开的分色涂层处理液制备的陶瓷分色云母带具有优异的绝缘性能和耐火性。
Description
技术领域
本申请涉及云母带的技术领域，具体涉及一种分色涂层处理液、涂层及包含涂层的陶瓷分色云母带。
背景技术
电力电缆、交联电缆一般使用不同颜色的色母粒挤出不同颜色的绝缘护套，作为多芯线缆的分色标识；或者通过使用分色带挤出到透明护套内，起到分色作用。
目前，由于护套或分色带耐高温性能较差，一般在高于260℃的高温条件下会失去作用，尤其是在火焰燃烧或高温环境下，塑料制品容易出现液化。如在火灾等复杂情况下，其液化物质可能造成耐火线缆高温绝缘层失效，出现短路现象。因此，亟需提高云母带的耐高温性来解决上述问题。
发明内容
为了提高云母带的耐高温性，本申请提供一种分色涂层处理液、涂层及包含涂层的陶瓷分色云母带。
第一方面，本申请提供一种分色涂层处理液，包括以下重量比的组分：有机硅胶溶液：硅橡胶乳液：硅胶色剂：阻燃剂：可瓷化填料＝(4-6)：(3.5-4.5)：(2-3)：(1-2)：(2-4)。
本申请利用所述重量比的有机硅胶溶液、硅橡胶乳液、硅胶色剂、阻燃剂和可瓷化填料作为制备涂层的原料，将该涂层涂覆于云母带基体上，获得了一种陶瓷分色云母带；该陶瓷分色云母带在具有耐火绝缘性能的同时具有分色作用，将现有线缆中使用的护套和分色带两种材料合二为一，进而有效节约制造成本和材料成本，另外该陶瓷分色云母带的耐火绝缘性能更佳，提高了线缆安全性。
优选地，所述分色涂层处理液包括以下重量比的组分：有机硅胶溶液：硅橡胶乳液：硅胶色剂：阻燃剂：可瓷化填料＝(5-6)：(3.5-4.5)：(2-3)：(1-2)：(2-4)。
进一步地，所述分色涂层处理液包括以下重量比的组分：有机硅胶溶液：硅橡胶乳液：硅胶色剂：阻燃剂：可瓷化填料＝6：(3.5-4.5)：(2-3)：(1-2)：(2-3)。
优选地，所述有机硅胶溶液的种类包括型号2620、型号9169、型号ZNJ01中的任意一种；所述硅橡胶乳液的种类包括型号107、型号GXJ01、型号5468中的任意一种；所述硅胶色剂的种类包括型号GJ01或型号709中的任意一种；所述阻燃剂的种类包括型号ZR105、型号DLGK04、型号1309中的任意一种；所述可瓷化填料的种类包括型号24304、型号1688中的任意一种。
进一步地，所述有机硅胶溶液的种类为型号9169或型号ZNJ01；所述硅橡胶乳液的种类为型号107或型号5468；所述硅胶色剂的种类为型号GJ01或型号709；所述阻燃剂的种类为型号ZR105或型号DLGK04；所述可瓷化填料的种类为型号24304或型号24304。
本申请通过筛选分色涂层处理液中五种原料的种类，优化了五种原料的协同配合效果，进而进一步提高了陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性。
第二方面，本申请提供了上述分色涂层处理液的制备方法，具体包括以下步骤：将各原料按照重量比进行混合后，以不低于800rpm且搅拌时间不低于2h的条件进行混合搅拌，制备得到所述分色涂层处理液。
通过采用上述技术方案，当搅拌速度低于800rpm时，处理液均匀性较差，色剂无法均匀溶解在涂层液内；当搅拌时间低于2h时，处理液均匀性较差，涂层液着色和可瓷化效果无法达到。
第三方面，本申请提供了一种涂层，利用上述分色涂层处理液制备得到。
第四方面，本申请提供了上述涂层的制备方法，具体包括以下步骤：通过夹缝涂层的方式将所述分色涂层处理液涂覆于基体表面，经过三区烘干，即在所述基体表面涂覆完成涂层；所述夹缝涂布的速度为5-7m/min。
优选地，所述烘干的具体方法为：三区烘干；一区温度为60-80℃，时间为4-6min，二区温度为130-140℃，时间为2-4min，三区温度为40-50℃，时间为4-6min。
本申请通过采用上述技术方案，筛选了夹缝涂布的速度以及烘干方法，进一步提高了陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性。
第五方面，本申请提供了一种制品，包含基体和上述涂层。
第六方面，本申请提供了一种陶瓷分色云母带，包含云母带基体和上述涂层。
优选地，所述陶瓷分色云母带的常态耐电压≥55Mv/mm，耐火温度≥830℃。
进一步地，所述陶瓷分色云母带的常态耐电压≥63Mv/mm，耐火温度≥865℃。
综上所述，本申请的技术方案具有以下效果：
本申请以云母带为基体材料，通过对云母带使用本申请制备的涂料处理以增加不同颜色，并使得到的陶瓷分色云母带具有高温可瓷化性能。
本申请具体以分色涂料、可瓷化材料制备成分色涂层处理液，对云母带进行涂覆涂层处理，导体绕包时将染色面向外绕包，分色层向外，通过云母带自身颜色使绕包后的耐火线材具有不同颜色，具有分色效果，省去了分色带或分色护套，将现有线缆中使用的两种材料合二为一，有效提高生产效率，降低了生产成本。另外，由于本申请的陶瓷分色云母带绕包线长度可以根据订单长度生产，进而可有效减少使用方库存问题，这是因为分色带生产时由于成本问题，会具有较长的长度，一般与线缆长度不匹配，常会有剩余库存。
本申请的陶瓷分色云母带涂层中因添加可瓷化材料，可使耐火线缆相比较普通耐火线缆，耐火绝缘性能更优异，提高了线缆安全性。
附图说明
图1为本申请实施例中陶瓷分色云母带的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例、对比例以及性能检测试验对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
制备例
制备例1
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例中分色涂层处理液的组成为：有机硅胶溶液(购自江西日越新材料有限公司，型号ZNJ01)4g、硅橡胶乳液(购自深圳胜天硅橡胶材料科技有限公司，型号5468)4.5g、硅胶色剂(购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司，型号709)3g、阻燃剂(购自山东优所化工科技有限公司，型号ZR105)2g、可瓷化填料(购自比斯利新材料有限公司，型号24304)4g；即，有机硅胶溶液、硅橡胶乳液、硅胶色剂、阻燃剂、可瓷化填料的重量比4：4.5：3：2：4。
本制备例中分色涂层处理液的制备方法为：将各原料按照上述重量比进行混合后，以800rpm且搅拌时间为2h的条件进行混合搅拌，制备得到分色涂层处理液。
制备例2-16
制备例2-16分别提供了一种分色涂层处理液。
上述制备例与制备例1的不同之处在于：分色涂层处理液中各组分的用量不同，具体如表1所示。
表1制备例1-16中分色涂层处理液中各组分的用量
制备例17
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：有机硅胶溶液的来源不同，本制备例中有机硅胶溶液购自江门冠合有机硅材料有限公司，型号2620。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例18
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：有机硅胶溶液的来源不同，本制备例中有机硅胶溶液购自湖北新四海化工股份有限公司，型号9169。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例19
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：硅橡胶乳液的来源不同，本制备例中硅橡胶乳液购自山东荣奥新材料有限公司，型号107。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例20
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：硅橡胶乳液的来源不同，本制备例中硅橡胶乳液购自广东超特新材料有限公司，型号GXJ01。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例21
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：硅胶色剂的来源不同，本制备例中硅胶色剂购自苏州奥莱新建材有限公司，型号GJ01。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例22
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：阻燃剂的来源不同，本制备例中阻燃剂购自大连高科塑胶材料有限公司，型号DLGK04。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例23
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：阻燃剂的来源不同，本制备例中阻燃剂购自上海缘江化工有限公司，型号1309。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例24
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：可瓷化填料的来源不同，本制备例中可瓷化填料购自成都旭瓷新材料有限公司，型号24304。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
制备例25
本制备例提供了一种分色涂层处理液。
本制备例与制备例3的不同之处在于：可瓷化填料的来源不同，本制备例中可瓷化填料购自比斯利新材料有限公司，型号24304。
本制备例其余原料、各原料的用量与分色涂层处理液的制备方法均与制备例3相同。
实施例
实施例1-15
实施例1-15分别提供了一种陶瓷分色云母带。
上述实施例的不同之处在于：分色涂层处理液的来源不同，具体如表2所示。
上述实施例中陶瓷分色云母带的结构示意图如图1所示，底层为玻纤补强布(购自宿迁译择新材料有限公)，中层为云母纸(云母纸的型号为P506，购自平江县威派云母绝缘材料有限公司)，上层为涂覆的涂层；陶瓷分色云母带的制备方法具体步骤为：
通过涂布的方式将云母纸与玻纤布进行覆合成云母带基体，使云母纸具有抗拉强度，涂布过程为：玻纤布上胶—云母纸贴合—烘干—收卷；
通过夹缝涂层的方式将制备例制备的分色涂层处理液对云母带基体进行处理，使其具有分色性，并提高耐火绝缘性；夹缝涂布间隙为0.03mm，速度为6m/min，烘干温度为三区烘干，一区温度为70℃，时间为5min，二区温度为135℃，时间为3min，三区温度为45℃，时间为5min；
将着色涂层云母带进行分切成盘，按不同颜色进行装箱。
表2实施例1-15中分色涂层处理液的来源
实施例16
本实施例提供了一种陶瓷分色云母带。
本实施例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中烘干方法不同，具体为：
烘干温度为三区烘干，一区为60℃，时间为6min，二区为140℃，时间为2min，三区为50℃，时间为4min。
实施例17
本实施例提供了一种陶瓷分色云母带。
本实施例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中烘干方法不同，具体为：
烘干温度为三区烘干，一区为80℃，时间为4min，二区温度为130℃，时间为4min，三区温度为40℃，时间为6min。
对比例
对比例1
对比例1-10分别提供了一种陶瓷分色云母带。
上述对比例与实施例2的不同之处在于：分色涂层处理液的来源不同，具体如表3所示。上述对比例与实施例2中陶瓷分色云母带的制备方法相同。
表3对比例1-10中分色涂层处理液的来源
对比例11
本对比例提供了一种陶瓷分色云母带。
本对比例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中夹缝涂布的速度不同，具体为4m/min。
对比例12
本对比例提供了一种陶瓷分色云母带。
本对比例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中夹缝涂布的速度不同，具体为8m/min。
对比例13
本对比例提供了一种陶瓷分色云母带。
本对比例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中烘干方法不同，具体为：
烘干温度为二区烘干，一区温度为70℃，时间为5min，二区温度为135℃，时间为5min。
对比例14
本对比例提供了一种陶瓷分色云母带。
本对比例与实施例3的不同之处在于：陶瓷分色云母带的制备方法中烘干方法不同，具体为：
烘干温度为二区烘干，一区温度为135℃，时间为3min，二区温度为35℃，时间为6min。
对比例15
本对比例提供了一种普通三合一金云母带。
本对比例中普通三合一金云母带来源于北京倚天凌云科技股份有限公司，型号为541-3S(JP)。
性能检测试验
(1)分色涂层处理液和陶瓷分色云母带上涂层的性能观察
实施例1-17中分色涂层处理液中各原料用量及陶瓷分色云母带的制备方法均符合本申请的要求，分色涂层处理液溶解度好，涂层均一，产品可瓷化性能好，无开裂掉粉现象。
当分色涂层处理液中各原料用量不符合本申请限定的重量比时，分色涂层处理液的性能或者陶瓷分色云母带上涂层的性能较差，具体为：对比例1中有机硅胶溶液低于比例4，分色涂层处理液溶解度较差，涂层均匀度差，涂层表面出现颗粒；对比例2中有机硅胶溶液高于比例6，分色涂层处理液较稀，涂层均匀度差，涂层颜色深浅不一；对比例3中硅橡胶乳液比例低于3.5，产品可瓷化性能差，涂层高温下无法形成陶瓷层；对比例4中硅橡胶乳液比例高于4.5，产品可瓷化性能差，出现开裂现象；对比例5中硅胶色剂比例低于2，产品颜色较浅，无法覆盖金云母本身颜色；对比例6中硅胶色剂比例高于3，产品颜色对比色卡不正；对比例7中阻燃剂比例低于1，产品涂层阻燃效果差；对比例8中阻燃剂比例高于2，产品涂层有掉粉现象；对比例9中填料比例低于2，产品云母可瓷化性能差，涂层高温下无法形成陶瓷层；对比例10中填料比例高于4，产品涂层有掉粉现象。
当陶瓷分色云母带的制备方法不符合本申请限定的方法时，对比例11中夹缝涂布的速度为4m/min，由于速度过低，涂层液堆积在夹缝间隙处出现固化，容易导致涂层厚度降低，严重时造成堵塞；对比例12中夹缝涂布的速度为8m/min，由于速度过高，夹缝过程出现色差；涂层面出现皲裂，涂层表面出现气泡；对比例13与对比例14中利用二区烘干的方法，涂层面出现皲裂，涂层表面出现气泡。
(2)陶瓷分色云母带的性能检测
本申请实施例1-17与对比例1-15中云母带的厚度在0.145-0.148mm的范围内，克重在202-204g/m2的范围内。
介电强度耐电压：按照GBT5019.2-2009第22章规定的方法进行检测，考察云母带作为绝缘体时的耐电强度。
耐火燃烧实验：按照GBT19216.11-2003规定的方法进行检测，考察云母带的耐火性。
检测结果：如表4所示。
表4实施例1-17与对比例1-15中陶瓷分色云母带的性能检测结果
结合表4，通过对比实施例1-17与对比例1-15中云母带的性能，可知，本申请利用重量比(4-6)：(3.5-4.5)：(2-3)：(1-2)：(2-4)的有机硅胶溶液、硅橡胶乳液、硅胶色剂、阻燃剂和可瓷化填料作为制备涂层的原料，将该涂层涂覆于云母带基体上，获得了常态耐电压≥55Mv/mm，耐火温度≥830℃的耐高温陶瓷分色云母带。因此，利用本申请公开的技术方案，可以使云母带在具有耐火绝缘性能的同时具有分色作用，将现有线缆中使用的护套和分色带两种材料合二为一，可有效节约制造成本和材料成本，另外本产品云母带的耐火绝缘性能更佳，提高了线缆安全性。
通过对比实施例1-6与对比例1-10的检测结果，本申请将分色涂层处理液中5种原料的重量比控制为(4-6)：(3.5-4.5)：(2-3)：(1-2)：(2-4)，可以提高陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性。
通过对比实施例3、7-15的检测结果，本申请通过筛选有机硅胶溶液的种类为型号9169或型号ZNJ01、硅橡胶乳液的种类为型号107或型号5468、硅胶色剂的种类为型号GJ01或型号709、阻燃剂的种类为型号ZR105或型号DLGK04、可瓷化填料的种类为型号24304或型号24304，进一步提高了陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性。
通过对比实施例3、16-17与对比例11-14的检测结果，在陶瓷分色云母带的制备方法中，当夹缝涂布的速度低于5m/min，或者当夹缝涂布的速度高于7m/min，再或者利用二区烘干的方法，陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性较差；本申请通过控制夹缝涂布的速度为5-7m/min，并利用三区烘干的方法，进一步提高了陶瓷分色云母带的绝缘性能和耐火性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种涂层，其特征在于，利用分色涂层处理液制备得到；所述分色涂层处理液包括以下重量比的组分：有机硅胶溶液：硅橡胶乳液：硅胶色剂：阻燃剂：可瓷化填料=6：（3.5-4.5）：（2-3）：（1-2）：（2-3）；所述有机硅胶溶液的种类为型号9169或型号ZNJ01；所述硅橡胶乳液的种类为型号107或型号5468；所述硅胶色剂的种类为型号GJ01或型号709；所述阻燃剂的种类为型号ZR105或型号DLGK04；所述可瓷化填料的种类为型号24304；
所述分色涂层处理液的制备方法，具体包括以下步骤：将各原料按照重量比进行混合后，以不低于800rpm且搅拌时间不低于2h的条件进行混合搅拌，制备得到所述分色涂层处理液；
所述涂层的制备方法，具体包括以下步骤：通过夹缝涂布的方式将所述分色涂层处理液涂覆于基体表面，经过三区烘干，即在所述基体表面涂覆完成涂层；所述夹缝涂布的速度为5-7m/min；
所述三区烘干的具体方法为：一区温度为60-80℃，时间为4-6min，二区温度为130-140℃，时间为2-4min，三区温度为40-50℃，时间为4-6min。
2.一种制品，其特征在于，包含基体和权利要求1所述的涂层。
3.一种陶瓷分色云母带，其特征在于，包含云母带基体和权利要求1所述的涂层。
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