一种耐磨耐油耐老化控制电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐磨耐油耐老化控制电缆。
【背景技术】
[0002]随着我国现代化工业的发展，电缆被用于国民经济和人民生活的各个方面。在电缆使用的过程中，使用环境往往复杂多变，现有的控制电缆往往存在很多缺陷，比如耐老化性和耐油性不是很理想，强度较低、耐磨性能不是很好等，从而限制了控制电缆的应用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨耐油耐老化控制电缆，其强度高，耐磨性和耐油性能优异，耐老化性好，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种耐磨耐油耐老化控制电缆，包括导体，在所述导体外包覆有聚氯乙烯绝缘层，在所述聚氯乙烯绝缘层外包覆有内衬层，在所述内衬层外包覆有铠装层，在所述铠装层外包覆有外护套，其中，所述外护套采用改性天然橡胶复合材料制备而成，所述改性天然橡胶复合材料的原料按重量份包括:天然橡胶100份、丁苯橡胶20-50份、顺丁橡胶15-35份、环氧化天然橡胶10-18份、改性复合填料10-25份、硬脂酸2-3.5份、氧化锌0.5-2份、硫磺0.5-2份、I，1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷0.2-1.5份、促进剂0.5-2.5份、防老剂0.5-2.5份、防焦剂0.2-1.2份、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物4-10份、环氧硬脂酸辛酯2-7份；
[0005]其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备:按重量份将20-50份棒状纳米微晶纤维素、5-20份纳米二氧化硅、8-25份碳纳米管、10-25份硫酸钙晶须加入50-100份质量分数为95wt %的甲醇中，搅拌均匀后加入1-5份硅烷偶联剂KH-550，在60-65 °C下回流反应
2.5-3h后离心、洗涤、干燥得到所述改性复合填料。
[0006]优选地，所述改性天然橡胶复合材料的原料中，天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、环氧化天然橡胶的重量比为100: 29-40: 20-32:12-18。
[0007]优选地，所述改性天然橡胶复合材料的原料按重量份包括:天然橡胶100份、丁苯橡胶32-36份、顺丁橡胶25-29份、环氧化天然橡胶14-17份、改性复合填料14-20份、硬脂酸
2.5-3.2份、氧化锌1-1.6份、硫磺0.9-1.5份、I，1-双(叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷0.8-1.2份、促进剂1-2份、防老剂1.3-2份、防焦剂0.6_1份、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物7-8.5份、环氧硬脂酸辛酯5-6.5份。
[0008]优选地，所述改性天然橡胶复合材料的原料按重量份包括:天然橡胶100份、丁苯橡胶34份、顺丁橡胶28份、环氧化天然橡胶16份、改性复合填料18份、硬脂酸3份、氧化锌1.5份、硫磺1.2份、I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷I份、促进剂1.3份、防老剂1.5份、防焦剂0.75份、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物8.2份、环氧硬脂酸辛酯5.8份。
[0009]优选地，所述环氧化天然橡胶的环氧值为0.25-0.38。
[0010]优选地，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备:按重量份将35份棒状纳米微晶纤维素、14份纳米二氧化硅、20份碳纳米管、16份硫酸钙晶须加入80份质量分数为95wt%的甲醇中，搅拌均匀后加入3.8份硅烷偶联剂狃-550，在62°(:下回流反应2.811后离心、洗涤、干燥得到所述改性复合填料。
[0011]优选地，所述棒状纳米微晶纤维素的长度为100-200nm，平均直径为35-50nm;所述硫酸1丐晶须的平均直径为1-5μπι，长度为50-120μηι。
[0012]优选地，所述间苯二酚-六亚甲基四胺络合物中间苯二酚与六亚甲基四胺的摩尔比为1:1。
[0013]优选地，所述促进剂为促进剂AA、促进剂MZ、促进剂CZ、促进剂ΤΜΤΜ、促进剂H中的一种或者多种的混合物。
[0014]优选地，所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂OD、防老剂AW中的一种或者多种的混合物。
[0015]优选地，所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
[0016]本发明所述改性天然橡胶复合材料可以按照常规的天然橡胶复合材料制备工艺将各原料混合均匀后经混炼、硫化得到。
[0017]本发明改性天然橡胶复合材料中，以天然橡胶为主料，并添加了丁苯橡胶、顺丁橡胶和环氧化天然橡胶对其进行改性，并以硫磺、促进剂和I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷构成硫化体系，提高了硫化的速率，缩短了混炼的时间，同时适当延长了焦烧时间，改善了加工性能，同时赋予改性天然橡胶复合材料优异的耐磨性、耐油性、拉伸强度、撕裂强度、耐热空气老化性能和耐屈挠龟裂性能，并降低了改性天然橡胶复合材料的变形性；在改性复合填料的制备过程中，以棒状纳米微晶纤维素、纳米二氧化硅、碳纳米管、硫酸钙晶须为补强填料，使纳米二氧化硅围绕在了棒状纳米微晶纤维素、碳纳米管和硫酸钙晶须的周围，在体系中具有协同作用，在改性天然橡胶复合材料受到外力作用时，不仅使吸附在纳米二氧化硅之间的橡胶分子链滑动和断裂，同时使吸附在棒状纳米微晶纤维素、碳纳米管、硫酸钙晶须与纳米二氧化硅周围的橡胶分子链滑动和断裂，这样使棒状纳米微晶纤维素、碳纳米管和硫酸钙晶须在体系中起到了骨架和梁的作用，形成了统一的、整体的补强结构，显著提高了复合材料的拉伸强度和撕裂强度，采用硅烷偶联剂ΚΗ-550对其进行改性，一方面，硅烷偶联剂ΚΗ-550与补强填料表面的羟基形成了氢键，从而在各补强填料的表面周围形成了一层包裹层，将其加入体系中，团聚较少，颗粒较细、分散均匀，赋予改性天然橡胶复合材料优异的强度、耐热性和耐磨性的同时减小了对氧化锌、促进剂和硫磺等助剂的吸附，进而促进了胶料的硫化，另一方面，硅烷偶联剂ΚΗ-550中的γ-氨丙基与橡胶大分子相互作用比较强，改善了体系的相容性；间苯二酚-六亚甲基四胺络合物加入体系中，一方面，能与改性复合填料中的棒状微晶纤维素、纳米二氧化硅、碳纳米管和硫酸钙晶须表面的羟基之间形成明显的氢键作用，进一步改善了改性复合填料在体系中的分散性，且在改性天然橡胶复合材料硫化的过程中，六亚甲基四胺作为一种甲醛给予体，分解产生活性亚甲基，并与间苯二酚反应形成了甲苯二酚甲醛树脂，甲苯二酚甲醛树脂表面的酚羟基仍能与复合填料中的羟基发生氢键作用，在保持各填料结构的同时维持了其在体系中的分散性，同时抑制或阻止了棒状纳米微晶纤维素网络的形成，另一方面，其又能与体系中的碳碳双键缩合形成氧杂萘结构，或与天然橡胶分子链上的α碳原子相结合，从而在橡胶与填料的界面形成牢固的界面结合，最终产生了强烈的橡胶-填料相互作用，显著提高了改性天然橡胶复合材料的300%定伸应力和撕裂强度，另一方面，与环氧硬脂酸辛酯配合后，改善了改性天然橡胶复合材料的流动性和加工性，同时赋予改性天然橡胶复合材料优异的力学性能、耐水性和耐热空气老化性能;本发明中将改性天然橡胶复合材料用作控制电缆的外护套，从而将改性天然橡胶复合材料的性质引入到控制电缆中，显著提高了控制电缆的耐油性、耐磨性、耐老化性和强度。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述耐磨耐油耐老化控制电缆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]图1为本发明所述耐磨耐油耐老化控制电缆的结构示意图，参照图1，本发明提出的一种耐磨耐油耐老化控制电缆，包括导体I，在所述导体I外包覆有聚氯乙烯绝缘层2，在所述聚氯乙烯绝缘层2外包覆有内衬层3，在所述内衬层3外包覆有铠装层4，在所述铠装层4外包覆有外护套5，其中，所述外护套5采用改性天然橡胶复合材料制备而成，所述改性天然橡胶复合材料的原料按重量份包括:天然橡胶100份、丁苯橡胶50份、顺丁橡胶15份、环氧化天然橡胶18份、改性复合填料10份、硬脂酸3.5份、氧化锌0.5份、硫磺2份、I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷0.2份、促进剂2.5份、防老剂0.5份、防焦剂1.2份、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物4份、环氧硬脂酸辛酯7份；
[0022]其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备:按重量份将20份棒状纳米微晶纤维素、20份纳米二氧化硅、8份碳纳米管、25份硫酸钙晶须加入50份质量分数为95?丨％的甲醇中，搅拌均匀后加入I份硅烷偶联剂KH-550，在65°C下回流反应3h后离心、洗涤、干燥得到所述改性复合填料。
[0023]实施例2
[0024]参照图1，本发明提出的一种耐磨耐油耐老化控制电缆，包括导体I，在所述导体I外包覆有聚氯乙烯绝缘层2，在所述聚氯乙烯绝缘层2外包覆有内衬层3，在所述内衬层3外包覆有铠装层4，在所述铠装层4外包覆有外护套5，其中，所述外护套5采用改性天然橡胶复合材料制备而成，所述改性天然橡胶复合材料的原料按重量份包括:天然橡胶100份、丁苯橡胶20份、顺丁橡胶35份、环氧化天然橡胶10份、改性复合填料25份、硬脂酸2份、氧化锌2份、硫磺0.5份、I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷1.5份、促进剂0.5份、防老剂2.5份、防焦剂0.2份、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物10份、环氧硬脂酸辛酯2份；
[0025]其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备:按重量份将50份棒状纳米微晶纤维素、5份纳米二氧化硅、25份碳纳米管、10份硫酸钙晶须加入100份质量分数为95?丨％的甲醇中，搅拌均匀后加入5份硅烷偶联剂KH-550，在60 0C下回流反应2.5h后离心、洗涤、干燥得到所述改性复合填料。
[0026]实施例3