一种防覆冰电缆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力电缆领域，尤其是设及一种防覆冰电缆。
【背景技术】
[0002] 现有的电力架空绝缘电缆大多由导体和绝缘层构成，用于电力远距离传输。运种 电缆，在无冰雨、风雪的天气条件下，都能满足安全输电的要求。但在实际运行中，在遭遇强 降雪、冻雨天气的情况下，电缆表面会形成挂霜、覆冰和冰柱，加大了架空绝缘电缆的自身 重量，导致断线或杆塔折断，电路中断，给人民生活带来不便，也给国家造成巨大损失。而 采用防覆冰机械不仅需要耗费大量的人力和物力，而且清理速度缓慢，不能从根本上解决 问题，因此制备防覆冰电缆是一个切实有效的技术方法。 阳00引中国专利CN 202258516 U公开了一种具有除冰效果的碳纤维复合忍电缆，由内到 外依次包括硬侣圆线绞合层、碳纤维包覆层、绝缘导热层和导热防水防潮层。该实用新型利 用碳纤维产生的热量对电缆进行加热，可有效防止或者除去覆冰，容易导致电缆老化，降低 电缆的使用寿命。中国专利CN 103601929 A公开了一种防覆冰电缆绝缘皮及其制备方法， 由下晴胶、二氧化娃、硅烷偶联剂、枝型多聚簇酸、甲苯、硬脂酸、促进剂TMTD和防老剂制 备而成；该发明制备的绝缘皮的初性和强度不高，使用寿命短。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种防覆冰电缆，该防覆冰 电缆结构简单，具有优异的防覆冰性能和绝缘性能，抗压强度高，柔初性好，而且抗老化。 阳〇化]为达到上述目的，本发明采用W下技术方案： 一种防覆冰电缆，包括由内而外依次设置的忍、屏蔽层和防覆冰层，所述防覆冰层包括 W下重量份数的原料：氣娃树脂60~75份，甲基乙締基娃橡胶20~30份，Si〇2-玻璃纤 维凝胶10~15份，聚丙締纤维粉5~8份，纳米Si〇23~5份，纳米Ti〇2 4~6份，分散剂 0. 5~1份，阻燃剂0. 5~1. 5份，硅烷偶联剂1~2份，防老剂1~2份。
[0006] 优选的，所述Si〇2-玻璃纤维凝胶的制备方法包括W下步骤： (1) 将玻璃纤维在1~2mol/L的酸液中浸泡1~化后，用去离子水洗涂至中性，在 90~100 °C下烘干； (2) 将酸处理过的玻璃纤维在无水乙醇中分散，加入正娃酸乙醋、二甲基二乙氧基娃 烧、乙醇和水的混合液，超声分散20~30min，添加硝酸控制溶液的抑值为2. 0~3. 0,揽 拌反应10~1化后，添加氨水调节抑值为7. 0~8. 0,揽拌5~lOmin，制备得到溶胶，然 后将溶胶浸没在乙醇溶液中老化3~地，制备得到醇溶胶； (3) 然后将步骤（2)中制备的醇溶胶浸在体积分数为6%~10%的十六烷基S甲氧基娃 烧的二甲苯溶液中，在50~55°C下反应2~化，即制备得到Si化-玻璃纤维凝胶。
[0007] 优选的，所述步骤（1)中玻璃纤维单丝直径为11~15 ym，长度为3~5mm。
[0008] 优选的，所述步骤（2)中正娃酸乙醋、二甲基二乙氧基硅烷、乙醇和水的重量比为 I :0. 4 ~0. 5 :10 ~12 :3 ~4。
[0009]优选的，所述聚丙締纤维粉为长度在5mm~15mm的聚丙締纤维研磨至80~IOOym制备而成的。
[0010] 优选的，所述分散剂为=硬脂酸甘油醋和聚乙締醇按重量比1 :1混合。
[0011] 优选的，所述阻燃剂为氨氧化儀和氨氧化侣按重量比1 :1混合。
[0012] 优选的，所述硅烷偶联剂为乙締基二乙氧基硅烷、氨丙基二乙氧基硅烷和丫-氨 丙基=甲氧基硅烷中的一种。
[0013]优选的，所述防老剂为防老剂264和/或防老剂445。
[0014]优选的，所述防覆冰层的制备方法包括W下步骤： (1) 将原料氣娃树脂、甲基乙締基娃橡胶、Si化-玻璃纤维凝胶、聚丙締纤维粉、纳 米Si〇2和纳米TiO2混合后超声分散40~60min后，在140~150°C下在混练机中混炼 15~25min，然后加入分散剂、阻燃剂、硅烷偶联剂和防老剂，继续混炼10~15min，得到混 合物料； (2) 将步骤（1)中制备的混合物料投入挤塑机挤出成型，加工溫度为155~175°C，即 制备得到防覆冰层。
[0015]本发明的有益效果是： 本发明的防覆冰层是在氣娃树脂中添加甲基乙締基娃橡胶、Si化-玻璃纤维凝胶、聚丙 締纤维粉、纳米Si化、纳米Ti化、W及乳化剂、阻燃剂、偶联剂和防老剂经过高溫混炼制备 而成的，其中氣娃树脂中添加甲基乙締基娃橡胶，可W增强防覆冰层的柔初性和冲击强度。
[0016]玻璃纤维的绝缘性能好，耐热性强，抗酸抗碱抗腐蚀，机械强度高，是良好的增强 材料，而通过溶胶凝胶法制备Si化-玻璃纤维凝胶可W增强玻璃纤维与树脂的相容性，另一 方面通过采用十六烷基=甲氧基硅烷对Si〇2-玻璃纤维进行疏水改性，赋予玻璃纤维优异 的疏水性能和抗压强度，W增加防覆冰层的稳定性、抗压强度和疏水性能。
[0017]纳米Si化与娃氣树脂具有良好的相容性，使用纳米SiO2对娃氣树脂进行改性，能 够在氣娃树脂表面形成纳米或运亚微米的突起，运些突起互相连接，从而形成超疏水结构， 能够减少在潮湿环境下与水的接触面积，有利于使滴落在超疏水结构上的过冷却水滴迅速 滚落，从而降低覆冰的附着力，实现高的疏水性和优异的防覆冰能力。而纳米Ti〇2在紫外 光的照射下能产生自由基，对有机物具有很强的降解能力，因此防覆冰层中添加一定量的 纳米Ti〇2,可W赋予该电缆一定的自清洁能力，另外由于纳米Ti化分子结构中存在大量的 不饱和键和不同状态的径基，可与氣娃树脂的基团发生键合作用，从而改善材料的热稳定 性和化学稳定性。
[0018]该防覆冰层中还添加了聚丙締纤维粉，聚丙締纤维粉质量轻，强度高、弹性好，而 且耐磨耐腐蚀，具有良好的绝缘性能和抗老化性能，能够增强防覆冰层的强度、初性、绝缘 性W及抗老化性能，原料还可W添加竹原纤维，由于竹原纤维具有较强的耐磨性和强度，同 时又具有天然抗菌、抑菌、除蛾、防臭和抗紫外线功能，是比较理想的纤维增强材料。
[0019]另外，制备防覆冰层使用的偶联剂为硅烷偶联剂，可W通过化学作用将树脂、玻璃 纤维W及纳米材料等通过化学键牢固的粘结在一起，实现纳米材料W及玻璃纤维对氣娃树 脂的疏水性能W及抗压强度性能等改性。
[0020] 本发明防覆冰电缆防覆冰层与水的静态接触角为135~168°，拉伸强度 > 43. 2MPa，断裂伸长率> 570%，体积电阻率> 4. OX1〇mq ? m，在经过125°C X200h热空 气老化后，拉伸强度降低了 3. 9%~5. 7%，断裂伸长率降低了 3. 2%~4. 8%，说明本发明防覆 冰电缆的防覆冰层具有优异的疏水性能和防覆冰性能，而且绝缘性能优良，抗压强度高，柔 初性好，抗老化，该防覆冰层可W代替电缆中的绝缘层和外面的护套，减少电缆的质量，增 加电缆的使用寿命。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 阳〇2引 实施例1 一种防覆冰电缆，如图1所示，包括由内而外依次设置的忍1、屏蔽层2和防覆冰层3， 所述防覆冰层包括W下重量份数的原料：氣娃树脂60份，甲基乙締基娃橡胶30份，Si〇2-玻 璃纤维凝胶10份，聚丙締纤维粉5份，纳米Si〇25份，纳米Ti〇2 4份，分散剂=硬脂酸甘油 醋和聚乙締醇