一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，该电缆护套由外向内依次排列的横截面为圆环状的外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层，所述内护套层的内壁内形成中心腔体，内护套层为天然丁苯橡胶绝缘层，本发明的电缆护套由外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层组成，增加了电缆护套的耐磨及耐腐蚀性，尤其是本发明的外护套，具有耐腐蚀、耐高温、抗磨损、抗撕裂及抗拉伸的优异性能。
【专利说明】
一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套
技术领域
[0001]本发明涉及一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，属于电力设备技术领域。
【背景技术】
[0002]电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的护套层。电缆护套是电缆中重要的组成部分，将内层导线和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象，以此保护电缆。现如今为了进一步优化美化城乡居住环境，电力电缆输电线已经逐步埋入地下，因此需要耐磨性很好的电缆护套材料。而现有电缆护套材料中，在耐磨性能方面尚有很大改进空间，且由于电缆常被埋入地下，因此对电缆护套的撕裂强度及耐磨性能也具有较高要求，因此如何制备一种耐磨性能优异、使用寿命长的电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005 ] 一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，由外向内依次排列的横截面为圆环状的外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层，所述内护套层的内壁内形成中心腔体，内护套层为天然丁苯橡胶绝缘层，所述外护套原料组分如下，均为重量份:
[0006]丁苯橡胶40-60份，氯丁橡胶20-40份，氟醚橡胶23_26份，石墨烯0.1_15份，酚醛树月旨13-15份，娃烧偶联剂1-10份，半补强炉黑12-15份，锻烧陶土 10-12份，氯化镁1-2份，镁粉1-5份，纳米二硫化钼(MoS2)5-7份，防老剂1-10份，增塑剂0-20份，促进剂1_5份。
[0007]本发明优选的，所述的外护套的厚度为2_5mm。
[0008]本发明优选的，半补强炉黑、煅烧陶土、镁粉的粒径为80-90nm。
[0009]本发明优选的，所述的丁苯橡胶为乳聚丁苯，牌号1502。
[0010]本发明优选的，所述的硅烷偶联剂为Si69、Si747、KH550、KH560、KH570 ；优选的，所述的硅烷偶联剂为Si69。
[0011]本发明优选的，所述的防老剂为胺类防老剂或酚类防老剂，优选的，所述的防老剂为对苯二胺衍生物类防老剂。
[0012]本发明优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一种。均可市场购得。
[0013]本发明优选的，所述的促进剂为噻唑类促进剂或次磺酰胺类促进剂，优选的，所述的促进剂为促进剂CZ或促进剂NS。
[0014]上述合金铅套屏蔽层所用材料为铅合金，市购产品。
[0015]上述外护套用材料是按以下方法制得，步骤如下:
[0016](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离1-5小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:(1-15): 100，单位:g/ml;
[0017](2)预热密炼机到70-80°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼22-24min得到橡胶主料，过程中打三角包5_8次，得到的橡胶主料冷却至30-35 V，加入步骤(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0018](3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流30-40分钟，过滤得固体混合物；环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为(8-10): (2-5)；
[0019](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在惰性气体保护的氛围下加热至50-60 0C，搅拌反应120-150分钟，得到中间物；
[0020](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度90-1000C，炼胶时间20-30分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，制得外护套用材料。
[0021]本发明优选的，步骤(4)中，所述热氮气的温度为70_80°C，所述惰性气体为氮气或氩气，搅拌反应的搅拌速度为80-100转/分钟。
[0022]本发明优选的，步骤(5)中，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为180-1900C，硫化时间10-20分钟，然后升温至220-240°C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为7-10分钟。
[0023]本发明的电缆护套由外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层组成，增加了电缆护套的耐磨及耐腐蚀性，尤其是本发明的外护套，该外护套以丁苯橡胶、顺丁橡胶、氟醚橡胶作为主料，使得本发明的外护套具备高耐候性、高绝缘性和优异的抗冲击、耐磨及抗拉性能；丁苯橡胶，氯丁橡胶，氟醚橡胶在酚醛树脂的配合下复混融合，同时添加硅烷偶联剂，使橡胶分子间形成牢固的C-C键并进一步构成“网络结构”，氟醚橡胶分子主链上碳原子链接氟原子形成键距短、键能极大的C-F键，且氟原子密集地包围着C-C主键，进一步保护主链不被冲击、破坏，使本发明具备高耐候性能和良好的抗冲击性能的同时兼具较好的弹性、强度；二硫化钼片层之间具有较弱的范德华力(润滑作用)，极易劈开吸收摩擦力，使得橡胶与橡胶之间的直接摩擦就变成片层之间的间接摩擦，从而提高橡胶的耐磨性;同时配合石墨烯，石墨烯大尺寸片层结构吸附硫化，延长焦烧时间，改善氯丁橡胶的加工安全性，二硫化钼与石墨烯之间的配合，使分子间更加牢固、密实，使耐磨性进一步增强，半补强炉黑和煅烧陶土作为补强剂，能够充分填充在橡胶分子间的“网络结构”中，进一步极大地提高了外护套的耐磨性能，金属镁粉填充在橡胶分子间的“网络结构”中，显著提高了外护套的抗电化学腐蚀性能。硅烷偶联剂S1-69的使用，不仅能够促进上述补强填充剂、金属镁粉均匀地分布在本发明的橡胶分子间的“网络结构”中，同时，能够配合促进剂形成硫化体系，改善硫化特性，热氮气吹干使石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂与橡胶之间的接触面积增大，更好的各自发挥各自作用及组分之间的相互性，提高外护套的弹性，增强抗冲击性能。在橡胶分子间的“网络结构”中硅烷偶联剂S1-69的保护下，补强填充剂、金属镁粉发挥最大功效，使耐磨性及抗电化学腐蚀性能达到极致。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0025]实施例中所用原料均为常规原料，市购产品。
[0026]实施例1
[0027]一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，由外向内依次排列的横截面为圆环状的外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层，所述内护套层的内壁内形成中心腔体，内护套层为天然丁苯橡胶绝缘层，外护套的厚度为3mm，所述外护套原料组分如下，均为重量份:
[0028]丁苯橡胶52份，氯丁橡胶28份，氟醚橡胶25份，石墨烯2份，酚醛树脂14份，硅烷偶联剂Si69 4份，半补强炉黑13份，煅烧陶土 10份，氯化镁I份，镁粉3份，纳米二硫化钼(MoS2)6份，苯二胺衍生物类防老剂I份，增塑剂2份，促进剂CZ 3份。
[0029]外护套用材料是按以下方法制得，步骤如下:
[0030](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离2小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:1:10，单位:g/ml;
[0031](2)预热密炼机到75°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼22min得到橡胶主料，过程中打三角包5-8次，得到的橡胶主料冷却至32°C，加入步骤
(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0032](3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流35分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为4:1;
[0033](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用温度为78°C的热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在氮气保护的氛围下加热至55°C，搅拌反应120分钟，得到中间物；
[0034](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度95°C，炼胶时间25分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，第一次硫化温度为180 °C，硫化时间15分钟，然后升温至220 °C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为8分钟，制得外护套用材料。
[0035]实施例2
[0036]一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，由外向内依次排列的横截面为圆环状的外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层，所述内护套层的内壁内形成中心腔体，内护套层为天然丁苯橡胶绝缘层，外护套的厚度为4mm，所述外护套原料组分如下，均为重量份:
[0037]丁苯橡胶58份，氯丁橡胶32份，氟醚橡胶23份，石墨烯5份，酚醛树脂5份，硅烷偶联剂Si69 8份，半补强炉黑15份，煅烧陶土 12份，氯化镁2份，镁粉4份，纳米二硫化钼(MoS2)7份，苯二胺衍生物类防老剂8份，增塑剂6份，促进剂CZ 4份。
[0038]外护套用材料是按以下方法制得，步骤如下:
[0039](I)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离2小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:1:20，单位:g/ml;
[0040](2)预热密炼机到75°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼24min得到橡胶主料，过程中打三角包5-8次，得到的橡胶主料冷却至35°C，加入步骤
(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A;
[0041 ] (3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流35分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为2:1;
[0042](4)将步骤(3)得到的固体混合物使用温度为78°C的热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在氮气保护的氛围下加热至580C，搅拌反应120分钟，得到中间物；
[0043](5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度98°C，炼胶时间20分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，第一次硫化温度为180 °C，硫化时间15分钟，然后升温至220 °C，进行第二次硫化，第二次硫化时间为8分钟，制得外护套用材料。
【主权项】
1.一种电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，由外向内依次排列的横截面为圆环状的外护套、合金铅套屏蔽层和内护套层，所述内护套层的内壁内形成中心腔体，内护套层为天然丁苯橡胶绝缘层，所述外护套原料组分如下，均为重量份: 丁苯橡胶40-60份，氯丁橡胶20-40份，氟醚橡胶23-26份，石墨烯0.1-15份，酚醛树脂13-15份，娃烧偶联剂1-10份，半补强炉黑12-15份，锻烧陶土 10-12份，氯化镁1-2份，镁粉1-5份，纳米二硫化钼(MoS2) 5-7份，防老剂1-10份，增塑剂0-20份，促进剂1-5份。2.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的外护套的厚度为2_5mm。3.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，半补强炉黑、煅烧陶土、镁粉的粒径为80-90nm。4.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的丁苯橡胶为乳聚丁苯，牌号1502。5.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为3丨69、3丨747、101550、101560、101570;优选的，所述的硅烷偶联剂为3丨69。6.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的防老剂为胺类防老剂或酚类防老剂，优选的，所述的防老剂为对苯二胺衍生物类防老剂。7.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一种。8.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，所述的促进剂为噻唑类促进剂或次磺酰胺类促进剂，优选的，所述的促进剂为促进剂CZ或促进剂NS。9.根据权利要求1所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，外护套用材料是按以下方法制得，步骤如下: (1)将二硫化钼加入到N-甲基吡咯烷酮中，经过超声剥离1-5小时制得二硫化钼悬浮液;二硫化钼与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为:(1-15): 100，单位:g/ml; (2)预热密炼机到70-80°C，将丁苯橡胶、氯丁橡胶、氟醚橡胶、酚醛树脂投入密炼机中密炼22-24min得到橡胶主料，过程中打三角包5_8次，得到的橡胶主料冷却至30-35°C，加入步骤(I)制得的二硫化钼悬浮液，搅拌混合均匀，得到混合物A; (3)将混合物A加入到回流装置中，加入环己烷，搅拌混合均匀，加热回流环己烷，回流30-40分钟，过滤得固体混合物;环己烷的加入量与丁苯橡胶的质量比为(8-10):(2-5); (4)将步骤(3)得到的固体混合物使用热氮气吹干，转入到反应釜中，然后加入石墨烯、半补强炉黑、煅烧陶土、氯化镁、镁粉、硅烷偶联剂，在惰性气体保护的氛围下加热至50-600C，搅拌反应120-150分钟，得到中间物； (5)向得到的中间物中加入防老剂、增塑剂、促进剂，混合均匀后转入炼胶机中，炼胶温度90-1000C，炼胶时间20-30分钟，炼胶后的胶料放入硫化机中硫化后出料，制得外护套用材料。10.根据权利要求9所述的电力用耐磨耐腐蚀电缆护套，其特征在于，步骤(4)中，所述热氮气的温度为70-80°C，所述惰性气体为氮气或氩气，搅拌反应的搅拌速度为80-100转/分钟;步骤(5)中，硫化的条件为分两次进行硫化，第一次硫化温度为180-190°C，硫化时间 10-20分钟，然后升温至220-240 V，进行第二次硫化，第二次硫化时间为7_10分钟。
【文档编号】H01B7/18GK106024153SQ201610304934
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】郭秀珍
【申请人】郭秀珍