本发明涉及电缆密封护套，具体地，涉及一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套及其制备方法。
背景技术：
户外的电力设备的壳体一般都有技术防护等级要求，越是重要设备，外壳的防护等级趟高，在用电设备使用运行中由于环境因素的影响，往往会导致地下的水汽通过电缆孔窜入设备内部，在天气突变的情况下，产生凝露，设备内部产生的凝露严重的影响着设备的安全运行，特别是在雨季，积存在电缆沟内的雨水形成的潮气很容易经电缆孔进入户外设备并形成凝露，最终引发安全事故。因此，在电力电缆设备施工完成后，需要对电缆孔进行密封，防止设备底部或外部雨水或潮气进入设备内部，引起事故。
因此，电力设备中经常要用到电缆密封护套，其必需满足在日照、风蚀、雨雪、湿热、氧、臭氧、霉菌等环境中实现有效的绝缘、屏蔽和密封，尤其要满足在高温和其它恶劣条件下长期运行的要求。
现有的电缆密封护套大多采用三元乙丙橡胶，这种使用了几十年的传统技术不仅电气性能不能满足当今日益严苛的用电安全要求，而且与金属套管粘合强度差，易老化以及易起泡脱层，弹性消失，甚至与金属套管脱离，严重影响使用安全。不能满足新型电气设备所要求的在-50℃至+105℃条件下连续长期安全有效地工作。电缆密封护套的使用寿命短和电气性能不佳已成为目前电气设备安全的一大隐患，亟待解决。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术存在的电缆密封护套易老化、易起泡脱层以及抗撕裂性能较差等技术问题，而提供的一种抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能均较好的pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
为了实现上述目的，本发明提供了一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：(1)将玻璃纤维、苯甲酰基己内酰胺、十二烷基苯磺酸钠、二乙烯三胺、双氧水和丙酮，混合，烘干，获得m1；(2)将pval(聚乙烯醇)、月桂酸、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯、十二烷基硫醇、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯混合，获得m2；(3)将氯丁橡胶、炭黑、白炭黑、二异丁基一氯化铝、三氧化二锑、硼酸锌、钴系催化剂、甲基丙烯酸辛酯、氧化锌、氧化镁、m1、m2进行密炼，获得m3；(4)将m3挤出，制得pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
本发明还提供一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套，所述pval/玻璃纤维复合电缆密封护套通过前文所述的制备方法制备得到。
另外，本发明还提供一种根据前文所述的应用得到的电缆密封护套。
通过上述技术方案，本发明通过控制pval/玻璃纤维复合电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，制备了一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。该电缆密封护套的制备方法简单，且制得的pval/玻璃纤维复合电缆密封护套抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能均较好。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：(1)将玻璃纤维、苯甲酰基己内酰胺、十二烷基苯磺酸钠、二乙烯三胺、双氧水和丙酮，混合，烘干，获得m1；(2)将pval(聚乙烯醇)、月桂酸、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯、十二烷基硫醇、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯混合，获得m2；(3)将氯丁橡胶、炭黑、白炭黑、二异丁基一氯化铝、三氧化二锑、硼酸锌、钴系催化剂、甲基丙烯酸辛酯、氧化锌、氧化镁、m1、m2进行密炼，获得m3；(4)将m3挤出，制得pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
本发明中，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)仅是步骤编号，不表示步骤顺序。
通过上述技术方案，本发明通过控制pval/玻璃纤维复合电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，制备了一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。该电缆密封护套的制备方法简单，该电缆密封护套的制备方法简单，且制得的pval/玻璃纤维复合电缆密封护套抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能均较好，是电缆密封护套的优质原料。
在上述技术方案中，各组分的量可在较宽范围内选择，为了使该制得的pval/玻璃纤维复合电缆密封护套抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能均较好，优选地，以重量份计，步骤(1)中：玻璃纤维20-30份、苯甲酰基己内酰胺2-3份、十二烷基苯磺酸钠3-4份、二乙烯三胺7-10份、双氧水20-30份、丙酮7-10份；以重量份计，步骤(2)中：pval20-30份、月桂酸5-8份、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯10-15份、十二烷基硫醇2-3份、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯5-8份；以重量份计，步骤(3)中：氯丁橡胶100份、炭黑30-50份、白炭黑30-50份、二异丁基一氯化铝10-20份、三氧化二锑3-5份、硼酸锌7-12份、钴系催化剂5-8份、甲基丙烯酸辛酯10-15份、氧化锌8-12份、氧化镁3-5份、m120-25份、m215-25份。
在上述技术方案中，钴系催化剂可以有多种选择，例如环烷酸钴、辛酸钴、乙酰丙酮钴中的一种或多种复配以及二硫化碳、反丁烯二酸二乙酯、异硫氰酸苯酯等其中的一种作为配体，其配体与钴元素的摩尔比为3～30的钴系催化剂。为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，钴系催化剂为环烷酸钴、辛酸钴和乙酰丙酮钴中的一种或多种，在实施例中，以辛酸钴进行说明。
在上述技术方案中个，pval可以有多种选择，如醇解度为78％、88％、98％，聚合度为超高聚合度(分子量25～30万)、高聚合度(分子量17-22万)、中聚合度(分子量12～15万)和低聚合度〔2.5～3.5万〕的pval。为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，pval为平均分子量为17-22万，醇解度为78-88％的高聚合度pval。
在上述技术方案中，常规玻璃纤维如e级玻璃纤维、c级玻璃纤维、ar级玻璃纤维、e-cr级玻璃纤维、d级玻璃纤维均可以实现本发明，在后文的实施例中，选择e级玻璃纤维进行说明。
在上述技术方案中，常规氯丁橡胶即可实现本发明，氯丁橡胶是一种半通用型合成橡胶，又称氯丁二烯橡胶，新平橡胶，是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体，在后文的实施例中选择日本电气化学公司生产的m-40氯丁二烯橡胶进行具体说明。
在上述技术方案中，步骤(1)中的混合条件可在较宽范围内选择，为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，步骤(1)中，在室温条件下将上述物料以1200-2200rpm的速度超声混合10-20min，然后升温至110-150℃，以3000-4000rpm的速度超声混合30-50min。
在上述技术方案中，步骤(2)中的混合条件可在较宽范围内选择，为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，步骤(2)中混合条件包括：混合温度60-80℃，混合时间3-4h。
在上述技术方案中，步骤(3)中的混合条件可在较宽范围内选择，为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，步骤(3)中密炼条件包括：转速200-300r/min；温度130-155℃，时间5-8min。
在上述技术方案中，步骤(4)中的混合条件可在较宽范围内选择，为了使该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂性能和耐高温性能，优选地，步骤(4)中挤出温度为150-165℃，在挤出过程中水蒸汽压强控制在0.8-1.2mpa。
本发明还提供一种pval/玻璃纤维复合电缆密封护套，所述pval/玻璃纤维复合电缆密封护套通过前文所述的制备方法制备得到。该电缆密封护套具有良好的抗老化、不会起泡脱层、强度高、抗撕裂和耐高温的优点。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，超声波混合机的型号为ypg2000-20，购自杭州成功超声设备有限公司；密炼机为强力加压翻转式密炼机，购自上海呈乾机械有限公司；玻璃纤维为e级玻璃纤维，购自河北京航矿产品有限公司；氯丁橡胶为m-40，产自日本电气化学公司；pval的平均分子量为20万，醇解度为88％；钴系催化剂为辛酸钴，其他为常规市售品。
实施例1
(1)以重量份计，将玻璃纤维20份、苯甲酰基己内酰胺2份、十二烷基苯磺酸钠3份、二乙烯三胺7份、双氧水20份、丙酮7份，在室温(20℃)条件下将上述物料以1200rpm的速度超声混合10min，然后升温至110℃，以3000rpm的速度超声混合30min，90℃烘干，获得m1；
(2)将以重量份计，pval20份、月桂酸5份、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯10份、十二烷基硫醇2份、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯5份，于60℃，混合3h，获得m2；
(3)将氯丁橡胶100份、炭黑30份、白炭黑30份、二异丁基一氯化铝10份、三氧化二锑3份、硼酸锌7份、辛酸钴5份、甲基丙烯酸辛酯10份、氧化锌8份、氧化镁3份、m120份、m215份，于130℃，转速200r/min，密炼5min，获得m3；
(4)将m3于150℃挤出，在挤出过程中水蒸汽压强控制在0.8mpa，制得pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
实施例2
pval/玻璃纤维复合电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份计，将玻璃纤维30份、苯甲酰基己内酰胺3份、十二烷基苯磺酸钠4份、二乙烯三胺10份、双氧水30份、丙酮10份，在室温(20℃)条件下将上述物料以2200rpm的速度超声混合20min，然后升温至150℃，以4000rpm的速度超声混合50min，90℃烘干，获得m1；
(2)将以重量份计，pval30份、月桂酸8份、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯15份、十二烷基硫醇3份、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯8份，于80℃，混合4h，获得m2；
(3)将氯丁橡胶100份、炭黑50份、白炭黑50份、二异丁基一氯化铝20份、三氧化二锑5份、硼酸锌12份、辛酸钴8份、甲基丙烯酸辛酯15份、氧化锌12份、氧化镁5份、m125份、m225份，于155℃，转速300r/min，密炼8min，获得m3；
(4)将m3于165℃挤出，在挤出过程中水蒸汽压强控制在1.2mpa，制得pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
实施例3
(1)以重量份计，将玻璃纤维25份、苯甲酰基己内酰胺2.5份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、二乙烯三胺8.5份、双氧水25份、丙酮8.5份，在室温(20℃)条件下将上述物料以1700rpm的速度超声混合15min，然后升温至130℃，以2500rpm的速度超声混合40min，90℃烘干，获得m1；
(2)将以重量份计，pval25份、月桂酸6.5份、二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯12.5份、十二烷基硫醇2.5份、3,5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯6.5份，于70℃，混合3.5h，获得m2；
(3)将氯丁橡胶100份、炭黑40份、白炭黑40份、二异丁基一氯化铝15份、三氧化二锑4份、硼酸锌9.5份、辛酸钴6.5份、甲基丙烯酸辛酯12.5份、氧化锌10份、氧化镁4份、m122.55份、m220份，于142.5℃，转速250r/min，密炼6.5min，获得m3；
(4)将m3于158℃挤出，在挤出过程中水蒸汽压强控制在1.0mpa，制得pval/玻璃纤维复合电缆密封护套。
实施例4
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，pval的平均分子量为，醇解度为78％。
实施例5
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，步骤(1)中，混合条件为：在室温(20℃)条件下将上述物料以2500rpm的速度超声混合10-20min，然后升温至165℃，以4500rpm的速度超声混合60min。
实施例6
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，步骤(2)中混合条件为：混合温度90℃，混合时间5h。
实施例7
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，步骤(3)中密炼条件为：转速350r/min；温度160℃，时间10min。
实施例8
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，步骤(4)中挤出温度为170℃，在挤出过程中水蒸汽压强控制在1.5mpa。
对比例1
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，不包括步骤(1)，即在步骤(3)中不添加m1。
对比例2
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，不包括步骤(2)，即在步骤(3)中不添加m2。
对比例3
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，不包括步骤(1)、步骤(2)，即在步骤(3)中不添加m1、m2。
对比例4
按照实施例3的物料配比制备复合电缆密封护套，不同的是，不包括步骤(1)、步骤(2)制备m1、m2的步骤，而是将步骤(1)和(2)中的物料按照实施例3的配比直接添加到步骤(3)中。
对比例5
按照实施例3的制备方法制备复合电缆密封护套，不同的是，不添加辛酸钴。
检测例
本发明获得的pval/玻璃纤维复合电缆密封护套按照电线电缆行业通用测试方法进行测试，获得如表1所示的数据。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。