本发明属于绝缘材料技术领域，具体涉及一种用于电缆的复合绝缘材料及其制备方法。
背景技术：
目前，极细同轴电缆一般是指将电缆的外径控制在最小限度，同时柔软性、弯折特性也得到提高的同轴电缆。随着笔记本电脑的小型化、薄型化，液晶显示器的高清晰化以及手机的高性能化，日益需要连接液晶显示器的布线必须节省空间，提高弯折可靠性、抗干扰性、宽频传输等特性，还有降低成本，这就给既节省空间、传输可靠性又高的极细同轴电缆提供了广阔的市场空间。
作为极细同轴电缆不可或缺的重要部分，绝缘层材料的性能直接关系到极细同轴电缆的使用性能。目前，硅橡胶以其突出的耐高低温性能、耐天候性能、耐老化性能、电绝缘性能以及特殊的表面性能和生理惰性，较多的用作极细同轴电缆的绝缘层材料，然而，硅橡胶也存在致命的缺点，即机械性能较差，弯折性不好，阻燃性能也达不到电缆绝缘材料的要求，虽然可以用配合剂进行补强，但由于制备工艺的缺陷以及材料使用的不合理，这种单纯性的补强效果并不理想。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于电缆的复合绝缘材料及其制备方法，所述用于电缆的复合绝缘材料其机械性能，弯折性，阻燃性能均优于现有技术，并且其制备方法易于实施，有效提高电缆的使用寿命，适合推广。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种用于电缆的复合绝缘材料，包括如下重量份的组分：丁苯橡胶20～30份、甲基乙烯基硅橡胶30～50份、改性石墨烯填料10～20份、白炭黑3～5份、增塑剂5～8份、交联剂5～20份。
优选的，所述用于电缆的复合绝缘材料，包括如下重量份的组分：丁苯橡胶25份、甲基乙烯基硅橡胶40份、改性石墨烯填料15份、白炭黑4份、增塑剂7份、交联剂10份。
优选的，所述改性石墨烯填料的制备方法如下：
（1）称取石墨烯，置于高温炉以390～460℃的温度加热1～5小时，得到氧化石墨烯；
（2）称取步骤（1）制备的氧化石墨烯，和氯化亚砜或者草酰氯混合，加入催化剂，其中，氧化石墨烯，氯化亚砜或者草酰氯，催化剂质量之比为1：20～40：0.2～0.5，采用油浴锅以50～90℃的温度加热12～36小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到中间体产物a；
（3）称取质量比为1.1～4.8:1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以150～200℃的温度加热12～36小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物b；
（4）将步骤（3）得到的中间体产物b与脲以12.6～24.6:1的质量比混合后，采用油浴锅以100～140℃的温度加热6～10小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到混合物c；
（5）将步骤（2）得到的中间体产物a与混合物c以1:20～40的质量比混合后，采用油浴锅以50～90℃的温度加热12～36小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到改性石墨烯填料。
优选的，所述石墨烯直径为5nm～1um。
优选的，所选用的脂肪族多胺为乙二胺、丙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺中具有至少两个氨基的脂肪烃中的任一种。
优选的，所选用的脂肪酸多聚体混合物中脂肪酸单体、脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体的重量比为18:50:32。
一种制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，包括以下步骤：
（1）根据配方在密炼机中分批依次加入丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、改性石墨烯填料、白炭黑、增塑剂、交联剂，在50～60℃的温度范围内密炼30～50分钟；
（2）将密炼后的混合料置于开炼机上薄通后，以2mm辊距下片；
（3）将混炼后的薄片（2）置于120℃烘箱中烘焙1h，得到所述用于电缆的复合绝缘材料。
优选的，所述步骤（1）中密炼时间为40分钟。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述用于电缆的复合绝缘材料以改性石墨烯作为填料，经过改性石墨烯有超大的强度，提高该复合绝缘材料的机械强度；改性石墨烯由于还原程度很小仍然是绝缘材料，所制备的复合绝缘材料仍然保持良好的绝缘性能；白炭黑具有耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性等优点，使得所述复合绝缘材料，具有优良的电绝缘性能和阻燃性能；本发明提高制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，其制备方法独特、易于实施，可显著电缆的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于电缆的复合绝缘材料，包括如下重量份的组分：丁苯橡胶20份、甲基乙烯基硅橡胶30份、改性石墨烯填料10份、白炭黑3份、增塑剂5份、交联剂5份。
其中，所述改性石墨烯填料由以下步骤制得：
（1）称取石墨烯，置于高温炉以390～460℃的温度加热1小时，得到氧化石墨烯；
（2）称取步骤（1）制备的氧化石墨烯和氯化亚砜混合，加入催化剂，其中，氧化石墨烯、氯化亚砜、催化剂质量之比为1：20：0.2，采用油浴锅以50～90℃的温度加热12小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到中间体产物a；
（3）称取质量比为1.1：1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以150～200℃的温度加热12小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物b；
（4）将步骤（3）得到的中间体产物b与脲以12.6：1的质量比混合后，采用油浴锅以100～140℃的温度加热6小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到混合物c；
（5）将步骤（2）得到的中间体产物a与混合物c以1：20的质量比混合后，采用油浴锅以50～90℃的温度加热12小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到改性石墨烯填料。
其中，所述石墨烯直径为5nm～1um。
其中，所选用的脂肪族多胺为乙二胺、丙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺中具有至少两个氨基的脂肪烃中的任一种。
其中，所选用的脂肪酸多聚体混合物中脂肪酸单体、脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体的重量比为18:50:32。
一种制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，包括以下步骤：
（1）根据配方在密炼机中分批依次加入丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、改性石墨烯填料、白炭黑、增塑剂、交联剂，在50～60℃的温度范围内密炼30分钟；
（2）将密炼后的混合料置于开炼机上薄通后，以2mm辊距下片；
（3）将混炼后的薄片（2）置于120℃烘箱中烘焙1h，得到所述用于电缆的复合绝缘材料。
实施例2
本实施例涉及一种用于电缆的复合绝缘材料，包括如下重量份的组分：丁苯橡胶30份、甲基乙烯基硅橡胶50份、改性石墨烯填料20份、白炭黑5份、增塑剂8份、交联剂20份。
其中，所述改性石墨烯填料的制备方法如下：
（1）称取石墨烯，置于高温炉以390～460℃的温度加热5小时，得到氧化石墨烯；
（2）称取步骤（1）制备的氧化石墨烯和草酰氯混合，加入催化剂，其中，氧化石墨烯、草酰氯、催化剂质量之比为1：40：0.5，采用油浴锅以50～90℃的温度加热36小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到中间体产物a；
（3）称取质量比为4.8：1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以150～200℃的温度加热36小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物b；
（4）将步骤（3）得到的中间体产物b与脲以24.6：1的质量比混合后，采用油浴锅以100～140℃的温度加热10小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到混合物c；
（5）将步骤（2）得到的中间体产物a与混合物c以1：40的质量比混合后，采用油浴锅以50～90℃的温度加热36小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到改性石墨烯填料。
其中，所述石墨烯直径为5nm～1um。
优选的，所选用的脂肪族多胺为乙二胺、丙二胺中具有至少两个氨基的脂肪烃中的任一种。
其中，所选用的脂肪酸多聚体混合物中脂肪酸单体、脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体的重量比为18:50:32。
一种制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，包括以下步骤：
（1）根据配方在密炼机中分批依次加入丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、改性石墨烯填料、白炭黑、增塑剂、交联剂，在50～60℃的温度范围内密炼50分钟；
（2）将密炼后的混合料置于开炼机上薄通后，以2mm辊距下片；
（3）将混炼后的薄片（2）置于120℃烘箱中烘焙1h，得到所述用于电缆的复合绝缘材料。
实施例3
本实施例涉及一种用于电缆的复合绝缘材料，包括如下重量份的组分：丁苯橡胶25份、甲基乙烯基硅橡胶40份、改性石墨烯填料15份、白炭黑4份、增塑剂7份、交联剂10份。
其中，所述改性石墨烯填料的制备方法如下：
（1）称取石墨烯，置于高温炉以390～460℃的温度加热4小时，得到氧化石墨烯；
（2）称取步骤（1）制备的氧化石墨烯，和氯化亚砜或者草酰氯混合，加入催化剂，其中，氧化石墨烯，氯化亚砜或者草酰氯，催化剂质量之比为1：30：0.3，采用油浴锅以50～90℃的温度加热24小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到中间体产物a；
（3）称取质量比为4：1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以150～200℃的温度加热24小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物b；
（4）将步骤（3）得到的中间体产物b与脲以15：1的质量比混合后，采用油浴锅以100～140℃的温度加热8小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到混合物c；
（5）将步骤（2）得到的中间体产物a与混合物c以1:30的质量比混合后，采用油浴锅以50～90℃的温度加热24小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到改性石墨烯填料。
其中，所述石墨烯直径为5nm～1um。
其中，所选用的脂肪族多胺为二乙基三胺、三乙基四胺中具有至少两个氨基的脂肪烃中的任一种。
其中，所选用的脂肪酸多聚体混合物中脂肪酸单体、脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体的重量比为18:50:32。
一种制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，包括以下步骤：
（1）根据配方在密炼机中分批依次加入丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、改性石墨烯填料、白炭黑、增塑剂、交联剂，在50～60℃的温度范围内密炼40分钟；
（2）将密炼后的混合料置于开炼机上薄通后，以2mm辊距下片；
（3）将混炼后的薄片（2）置于120℃烘箱中烘焙1h，得到所述用于电缆的复合绝缘材料。
从上述实施例可以看出，本发明所述用于电缆的复合绝缘材料以改性石墨烯作为填料，经过改性石墨烯有超大的强度，提高该复合绝缘材料的机械强度；改性石墨烯由于还原程度很小仍然是绝缘材料，所制备的复合绝缘材料仍然保持良好的绝缘性能；白炭黑具有耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性等优点，使得所述复合绝缘材料，具有优良的电绝缘性能和阻燃性能；本发明提高制备所述用于电缆的复合绝缘材料的方法，其制备方法独特、易于实施，可显著电缆的使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。