本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及一种高机械强度电缆护套及其制备方法。
背景技术：
电缆护套作为一种重要的屏蔽材料，在日常生产中的应用极为广泛，且在很多领域中也广泛使用到，例如，在航空航天等领域。当然，因在航空航天领域的使用会使得对电缆护套的要求更高，因而，普通的电缆护套在用于航空航天领域时往往会出现使用寿命降低等问题，从而大大提高其使用成本，且一旦应用于航空航天领域中，则更换也变得极为复杂和不利。
因此，提供一种具有更好的屏蔽性能，进而使得在航空航天领域中使用依然能具有较好的使用寿命和电磁屏蔽能力的航天航空用抗电磁电缆屏蔽编织护套是本发明亟需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高机械强度电缆护套及其制备方法，该高机械强度电缆护套具有优异的耐候性能且具有较强的抗电磁屏蔽性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种将改性聚四氟乙烯树脂、甲基乙烯基硅橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯、二氧化硅、邻苯二甲酸二丁酯、肌醇六磷酸酯、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20-30：5-10：30-40：10-15：25-35：3-5：6-10：1-5：3-5：5-15的重量比进行混匀、捏合制得混合物m1，将所述混合物m1挤出造粒、加工；
其中，所述改性聚四氟乙烯树脂由氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨改性制得。
本发明还提供了一种上述制备方法制得的高机械强度电缆护套。
通过上述技术方案，本发明通过利用氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨对聚四氟乙烯进行改性处理，进一步提高制得航空用电缆的耐候性及抗电磁屏蔽性能。
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。
本发明中提供了一种高机械强度电缆护套的制备方法，所述制备方法包括：
将改性聚四氟乙烯树脂、甲基乙烯基硅橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯、二氧化硅、邻苯二甲酸二丁酯、肌醇六磷酸酯、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20-30：5-10：30-40：10-15：25-35：3-5：6-10：1-5：3-5：5-15的重量比进行混匀、捏合制得混合物m1，将所述混合物m1挤出造粒、加工；
其中，所述改性聚四氟乙烯树脂由氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨改性制得。
上述技术方案中，所述捏合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高机械强度电缆护套的耐候性能及抗电磁屏蔽性能，优选地，所述捏合满足以下条件：捏合的温度为160-180℃，捏合的时间为30-40min。
上述技术方案中，所述挤出造粒的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高机械强度电缆护套的耐候性能及抗电磁屏蔽性能，优选地，所述挤出造粒的温度为195-200℃。
上述技术方案中，改性聚四氟乙烯树脂的制备方法可以有多种选择，但是为了进一步提高制得的抗电磁组合物的抗电磁屏蔽性能及制得的电缆护套的耐候性能，优选地，所述改性聚四氟乙烯树脂由以下方法制得：
1)将氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨经搅拌、混合，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；
2)将所述混料冷压成型、烧结固化后冷却至室温、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯。
上述制备方法中，所述冷压成型的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的耐候性能，优选地，所述冷压成型满足以下条件：压强为40-50mpa，温度为20-30℃，时间为40-60min。
上述技术方案中，所述烧结固化的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的耐候性能，优选地，所述烧结固化满足以下条件：自室温下以50-60℃/h的升温速率升温至180℃，接着以20-30℃/h的升温速率升温至350-360℃并在350-360℃保温2-4h；最后，以50-60℃/h降温速率降温至30-40℃。
上述技术方案中，所述搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的效率，优选地，所述搅拌的条件为：转速为3000-5000rpm，时间为30-50min。
上述技术方案中，为了进一步提高制得的改性聚四氟乙烯的耐候性和抗电磁屏蔽性能，优选地，在进行所述步骤1)前，所述玻璃纤维需要进行以下预处理：
将所述玻璃纤维置于硅烷偶联剂kh-550溶液中，在25-30℃下浸泡1-2h、干燥后热处理活化1-2h。
在对玻璃纤维进行预处理的过程中，所述干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高预处理的效率，优选地，所述干燥的条件为：温度为50-70℃，时间为3-4h。
在对玻璃纤维进行预处理的过程中，所述热处理活化的温度可以在宽的范围内选择，但是为了提高预处理的效率以及玻璃纤维的耐候性能，优选地，所述热处理活化的温度为110-120℃。
在上述技术方案中，各原料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的改性聚四氟乙烯的耐候性和抗电磁屏蔽性能，优选地，所述聚四氟乙烯、氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨的重量配比为100：5-10：3-6：5-10：10-15：3-8：1-5：3-8。
本发明中还提供了一种上述制备方法制得的高机械强度电缆护套。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
1)将氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨混合、在3000rpm搅拌50min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨的重量比为100：5：3：5：10：3：1：3；
2)将所述混料在压强为40mpa、20℃下冷压成型60min；接着，在自室温20℃以50℃/h的升温速率升温至180℃，接着以20℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温2h；最后，以50℃/h降温速率降温至30℃的烧结固化后冷却至室温20℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w1；
其中，在进行所述步骤1)前，所述玻璃纤维需要进行以下预处理：
将所述玻璃纤维(10μm)置于硅烷偶联剂kh-550溶液中，在25℃下浸泡2h后在50℃干燥4h，再在110℃热处理活化2h。
制备例2
1)将氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨混合、在4000rpm搅拌40min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨的重量比为100：8：5：8：13：6：3：6；
2)将所述混料在压强为45mpa、25℃下冷压成型50min；接着，在自室温25℃以55℃/h的升温速率升温至180℃，接着以25℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温3h；最后，以55℃/h降温速率降温至40℃的烧结固化后冷却至室温30℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w2；
其中，在进行所述步骤1)前，所述玻璃纤维需要进行以下预处理：
将所述玻璃纤维(15μm)置于硅烷偶联剂kh-550溶液中，在30℃下浸泡1h后在60℃干燥4h，再在120℃热处理活化1h。
制备例3
1)将氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨混合、在5000rpm搅拌30min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、氧化铝纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨的重量比为100：10：6：10：15：8：5：8；
2)将所述混料在压强为50mpa、30℃下冷压成型40min；接着，在自室温30℃以60℃/h的升温速率升温至180℃，接着以30℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温2h；最后，以60℃/h降温速率降温至40℃的烧结固化后冷却至室温30℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w3；
其中，在进行所述步骤1)前，所述玻璃纤维需要进行以下预处理：
将所述玻璃纤维(15μm)置于硅烷偶联剂kh-550溶液中，在30℃下浸泡1h后在70℃干燥3h，再在120℃热处理活化1h。
制备例4
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w4；不同的是在步骤1)之前未对玻璃纤维进行预处理。
制备例5
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w5；不同的是步骤2)中所述混料自室温20℃下直接50℃/h的升温速率升温至350℃保温2h。
制备例6
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w6；不同的是步骤1)中未加入氧化锌。
制备例7
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w7；不同的是步骤1)中未加入氧化铝纤维。
制备例8
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w8；不同的是步骤1)中未加入玻璃纤维。
制备例9
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w9；不同的是步骤1)中未加入硬脂酸钡。
制备例10
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w10；不同的是步骤1)中未加入对苯二甲酸。
制备例11
按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w11；不同的是步骤1)中未加入石墨。
实施例1
将改性聚四氟乙烯树脂w1、甲基乙烯基硅橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯、二氧化硅、邻苯二甲酸二丁酯、肌醇六磷酸酯、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20：5：30：10：25：3：6：1：3：5的重量比进行混匀、在160℃捏合40min制得混合物m1，将所述混合物m1在195℃挤出造粒、加工制得高机械强度电缆护套；记作a1。
实施例2
将改性聚四氟乙烯树脂w2、甲基乙烯基硅橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯、二氧化硅、邻苯二甲酸二丁酯、肌醇六磷酸酯、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：25：8：35：12：30：4：8：3：4：10的重量比进行混匀、在170℃捏合35min制得混合物m1，将所述混合物m1在200℃挤出造粒、加工制得高机械强度电缆护套；记作a2。
实施例3
将改性聚四氟乙烯树脂w3、甲基乙烯基硅橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯、二氧化硅、邻苯二甲酸二丁酯、肌醇六磷酸酯、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：30：10：40：15：35：5：10：5：5：15的重量比进行混匀、在180℃捏合30min制得混合物m1，将所述混合物m1在200℃挤出造粒、加工制得高机械强度电缆护套；记作a3。
实施例4
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作a4，不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w4代替w1。
实施例5
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套；记作a5，不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w5代替w1。
对比例1
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d1；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w6代替w1。
对比例2
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d2；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w7代替w1。
对比例3
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d3；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w8代替w1。
对比例4
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d4；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w9代替w1。
对比例5
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d5；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w10代替w1。
对比例6
按照实施例1的方法制得高机械强度电缆护套，记作d6；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w11代替w1。
检测例1
将上述a1-a5和d1-d6检测其在30mhz下的屏蔽衰减，同时，按照gb/t2951.12检测a1-a5和d1-d6的抗老化实验并检测老化后的断裂伸长率，得到的结果如表1所示。
表1
通过表1可以看出，在本发明范围内制得高机械强度电缆护套具有非常优异的电磁屏蔽性能，尤其是组分硬脂酸钡、对苯二甲酸和石墨对其抗电磁屏蔽性能具有较大的影响；此外，对玻璃纤维的预处理及对混料的特定的烧结固化过程大大提高了改性聚四氟乙烯的的拉伸性能等耐候性；进而大大提高了其在航空航天领域中应用时的使用寿命。
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。