本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种抗老化的电缆护套材料及其制备方法。
背景技术：
电缆护套是电缆不可缺少的中间结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让铜丝和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象。随着经济的发展，需要使用电缆的场所变得多样化，对电缆用护套材料的性能指标有了更加严格和多样的要求，比如绝缘性、拉伸强度、使用温度、阻燃性能等指标均有严格的要求。传统的护套材料多存在阻燃性差、化学稳定性差，高温易变形、力学性能差、使用寿命短等问题，特别是在高温、多雨、紫外线、臭氧强烈的地区，容易过早发生变形、龟裂等老化现象，而老化进一步加速电缆护套的绝缘性、拉伸强度等机械性能变差，严重影响电缆的使用性能，给实际使用带来很多不便，因此，急需改变原有护套材料配方，改良材料性能，以适应电缆市场多样的需求。
因此，需要研发一种抗老化的电缆料护套材料。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种抗老化的电缆护套材料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种抗老化的电缆护套材料，所述的抗老化的电缆护套材料包括如下重量份数的原料：改性聚氨酯树脂52-64份、氯化聚乙烯13-22份、顺丁烯二酸二丁酯7-22份、有机纳米蒙脱土12-19份、酞青蓝2-5份、氯化石蜡2-5份、抗老化剂1-4份、偶联剂0.6-2.8份、紫外线吸收剂1.3-3.4份、增塑剂1.6-2.9份；其中，所述改性聚氨酯树脂的改性方法具体如下：
(1)、将侧链带磺酸基的阴离子型聚氨酯、质量浓度为11％的丙酮溶液和质量浓度为9％的盐酸溶液加入到反应釜中，所述阴离子型聚氨酯、丙酮溶液和盐酸溶液用量的体积比为2:65:0.4，进行加热，当温度升高到65-70℃时，将去离子水缓慢加入到混合溶液中进行水解反应，所述去离子水的用量占所述阴离子型聚氨酯用量的质量百分比为6-7％，水解反应的时间为1-1.5h，得到一次水解液；
(2)、将钛酸四正丁酯溶解于所述丙酮溶液中，得到钛酸四正丁酯溶解液；
(3)、往所述(1)中的一次水解液缓慢滴加到(2)中的钛酸四正丁酯溶解液，加热温度为65-80℃，然后继续滴加去离子水进行二次水解反应，所述去离子水的用量占所述一次水解液用量的质量百分比为8-12％，水解反应的时间为1-1.9h，得到二次水解液；
(4)、将(3)中的二次水解液进行减压蒸馏，所述减压蒸馏的压强为0.04-0.05mpa，温度为80-120℃，得到的馏出物即为改性聚氨酯树脂。
优选地，所述有机纳米蒙脱土平均晶片厚度小于20nm，蒙脱石含量大于95％。
优选地，所述减压蒸馏的蒸馏头采用克氏蒸馏头。
优选地，所述增塑剂为三乙二醇二异辛酸酯或己二酸二己酯。
优选地，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p。
优选地，所述抗老化剂包括如下重量份数的原料：芳烃油35-55份、α-萘胺30-50份、乳化剂5-10份和水5-10份。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的另一方面，提供一种抗老化的电缆护套材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯、有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂；
步骤二、将改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯共混均匀后，加入有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂，送入高速捏合机中，在90-110℃温度条件下捏合10-25min，待捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的一种抗老化的电缆护套材料，具备耐老化的特点，具有较强的经济价值。本发明的电缆护套材料由于使用了改性聚氨酯树脂作为主要原料，辅以有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、紫外线吸收剂，从而使得所制备的电缆护套材料具有优良的耐老化性能。
2、本发明提供的一种抗老化的电缆护套材料，侧链带磺酸基的阴离子型聚氨酯和钛酸四正丁酯通过分步水解，能够有效控制聚氨酯树脂的交联度，从而改善电缆护套材料的弹性，与有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、紫外线吸收剂复配，有效提高了耐老化性。
3、本发明提供的一种抗老化的电缆护套材料，电缆料配方中添加的有机纳米蒙脱土具有较大的比表面积，吸附性极大，增强了材料配方中各组分间的相容性，可明显提高护套材料的强度、硬度，使得护套材料的力学性能得到显著提高，降低了老化率。
4、本发明提供的一种抗老化的电缆护套材料，电缆料配方中的抗老化剂与其他原料复合使用，进而提高护套材料的抗老化性能，延长使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，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
本实施例提供的一种抗老化的电缆护套材料，所述的抗老化的电缆护套材料包括如下重量份数的原料：改性聚氨酯树脂64份、氯化聚乙烯13份、顺丁烯二酸二丁酯22份、有机纳米蒙脱土12份、酞青蓝5份、氯化石蜡2份、抗老化剂4份、偶联剂0.6份、紫外线吸收剂3.4份、增塑剂1.6份；其中，所述改性聚氨酯树脂的改性方法具体如下：
(1)、将侧链带磺酸基的阴离子型聚氨酯、质量浓度为11％的丙酮溶液和质量浓度为9％的盐酸溶液加入到反应釜中，所述阴离子型聚氨酯、丙酮溶液和盐酸溶液用量的体积比为2:65:0.4，进行加热，当温度升高到70℃时，将去离子水缓慢加入到混合溶液中进行水解反应，所述去离子水的用量占所述阴离子型聚氨酯用量的质量百分比为6％，水解反应的时间为1.5h，得到一次水解液；
(2)、将钛酸四正丁酯溶解于所述丙酮溶液中，得到钛酸四正丁酯溶解液；
(3)、往所述(1)中的一次水解液缓慢滴加到(2)中的钛酸四正丁酯溶解液，加热温度为80℃，然后继续滴加去离子水进行二次水解反应，所述去离子水的用量占所述一次水解液用量的质量百分比为8％，水解反应的时间为1.9h，得到二次水解液；
(4)、将(3)中的二次水解液进行减压蒸馏，所述减压蒸馏的压强为0.05mpa，温度为80℃，得到的馏出物即为改性聚氨酯树脂。
其中，所述有机纳米蒙脱土平均晶片厚度小于20nm，蒙脱石含量大于95％。
其中，所述减压蒸馏的蒸馏头采用克氏蒸馏头。
其中，所述增塑剂为三乙二醇二异辛酸酯或己二酸二己酯。
其中，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p。
其中，所述抗老化剂包括如下重量份数的原料：芳烃油55份、α-萘胺30份、乳化剂10份和水5份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的另一方面，提供一种抗老化的电缆护套材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯、有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂；
步骤二、将改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯共混均匀后，加入有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂，送入高速捏合机中，在110℃温度条件下捏合10min，待捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，即得。
实施例2
本实施例提供的一种抗老化的电缆护套材料，所述的抗老化的电缆护套材料包括如下重量份数的原料：改性聚氨酯树脂52份、氯化聚乙烯22份、顺丁烯二酸二丁酯7份、有机纳米蒙脱土19份、酞青蓝2份、氯化石蜡5份、抗老化剂1份、偶联剂2.8份、紫外线吸收剂1.3份、增塑剂2.9份；其中，所述改性聚氨酯树脂的改性方法具体如下：
(1)、将侧链带磺酸基的阴离子型聚氨酯、质量浓度为11％的丙酮溶液和质量浓度为9％的盐酸溶液加入到反应釜中，所述阴离子型聚氨酯、丙酮溶液和盐酸溶液用量的体积比为2:65:0.4，进行加热，当温度升高到65℃时，将去离子水缓慢加入到混合溶液中进行水解反应，所述去离子水的用量占所述阴离子型聚氨酯用量的质量百分比为7％，水解反应的时间为1h，得到一次水解液；
(2)、将钛酸四正丁酯溶解于所述丙酮溶液中，得到钛酸四正丁酯溶解液；
(3)、往所述(1)中的一次水解液缓慢滴加到(2)中的钛酸四正丁酯溶解液，加热温度为65℃，然后继续滴加去离子水进行二次水解反应，所述去离子水的用量占所述一次水解液用量的质量百分比为12％，水解反应的时间为1h，得到二次水解液；
(4)、将(3)中的二次水解液进行减压蒸馏，所述减压蒸馏的压强为0.04mpa，温度为120℃，得到的馏出物即为改性聚氨酯树脂。
其中，所述有机纳米蒙脱土平均晶片厚度小于20nm，蒙脱石含量大于95％。
其中，所述减压蒸馏的蒸馏头采用克氏蒸馏头。
其中，所述增塑剂为三乙二醇二异辛酸酯或己二酸二己酯。
其中，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p。
其中，所述抗老化剂包括如下重量份数的原料：芳烃油35份、α-萘胺50份、乳化剂5份和水10份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的另一方面，提供一种抗老化的电缆护套材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯、有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂；
步骤二、将改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯共混均匀后，加入有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂，送入高速捏合机中，在90℃温度条件下捏合25min，待捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，即得。
实施例3
本实施例提供的一种抗老化的电缆护套材料，所述的抗老化的电缆护套材料包括如下重量份数的原料：改性聚氨酯树脂57份、氯化聚乙烯19份、顺丁烯二酸二丁酯11份、有机纳米蒙脱土17份、酞青蓝3份、氯化石蜡4份、抗老化剂3份、偶联剂1.3份、紫外线吸收剂2.4份、增塑剂2.3份；其中，所述改性聚氨酯树脂的改性方法具体如下：
(1)、将侧链带磺酸基的阴离子型聚氨酯、质量浓度为11％的丙酮溶液和质量浓度为9％的盐酸溶液加入到反应釜中，所述阴离子型聚氨酯、丙酮溶液和盐酸溶液用量的体积比为2:65:0.4，进行加热，当温度升高到68℃时，将去离子水缓慢加入到混合溶液中进行水解反应，所述去离子水的用量占所述阴离子型聚氨酯用量的质量百分比为6％，水解反应的时间为1.5h，得到一次水解液；
(2)、将钛酸四正丁酯溶解于所述丙酮溶液中，得到钛酸四正丁酯溶解液；
(3)、往所述(1)中的一次水解液缓慢滴加到(2)中的钛酸四正丁酯溶解液，加热温度为70℃，然后继续滴加去离子水进行二次水解反应，所述去离子水的用量占所述一次水解液用量的质量百分比为9％，水解反应的时间为1.5h，得到二次水解液；
(4)、将(3)中的二次水解液进行减压蒸馏，所述减压蒸馏的压强为0.05mpa，温度为90℃，得到的馏出物即为改性聚氨酯树脂。
其中，所述有机纳米蒙脱土平均晶片厚度小于20nm，蒙脱石含量大于95％。
其中，所述减压蒸馏的蒸馏头采用克氏蒸馏头。
其中，所述增塑剂为三乙二醇二异辛酸酯或己二酸二己酯。
其中，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p。
其中，所述抗老化剂包括如下重量份数的原料：芳烃油45份、α-萘胺35份、乳化剂7份和水7份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的另一方面，提供一种抗老化的电缆护套材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯、有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂；
步骤二、将改性聚氨酯树脂、氯化聚乙烯、顺丁烯二酸二丁酯共混均匀后，加入有机纳米蒙脱土、酞青蓝、氯化石蜡、抗老化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、增塑剂，送入高速捏合机中，在95℃温度条件下捏合19min，待捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，即得。
性能测试：
按照实施例1-3所述的原料及配比，制备抗老化电缆护套材料，并用上述材料通过常规方法制备电缆，将制备的电缆分为1组、2组、3组，取市售普通的电缆为对照组。对上述各组电缆进行紫外光老化试验，老化试验条件是uvb313型紫外灯，辐射能为0.63w/m2/nm；曝光条件为先在黑板温度为60℃辐射4h，后停止辐射，在50℃下冷凝4h；暴露时间为1000h。
测试指标为拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度的测试结果如表1所示。
表1测试结果一览表
由此可见，该电缆的基本性能均能达到或超过指定标准，具备较好的机械性能，说明该电缆材料具有较好的耐老化性能。
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。