本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种具有耐老化性能的电缆材料及其制备方法。
背景技术：
在电缆使用初期，电缆的绝缘层具有较为优异的力学性能和绝缘性能。电缆的绝缘层使用最多的为高分子材料，电缆在使用一段时间过后，绝缘层便会随着使用的时限而老化，从而极大地降低了电缆的性能。
电缆老化的主要原因是绝缘降低而被击穿。导致绝缘降低的因素很多，主要包括以下方面：1、外力损伤。2、受潮。3、化学腐蚀。4、温度。现有的电缆在对抗外力损伤、受潮、化学腐蚀、温度过高等方面起不到较好的效果，因此造成电缆老化，导致电缆使用寿命降低，存在安全隐患。其中，高温环境和燃烧是促使电缆老化，最终导致电缆损坏的重要因素。因此，需要研发一种具有耐高温，阻燃的电缆材料以降低电缆的老化率，提高电缆的使用寿命，节省生产制造成本。
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具有耐老化性能的电缆材料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，所述的具有耐老化性能的电缆材料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52-61份、乙撑双硬脂酰胺16-26份、聚醋酸乙烯酯3-9份、钾长石粉4-5份、二盐基亚磷酸铅1-3份、稳定剂1-3份、纳米碳纤维1.3-3.2份、防老剂1-3份、硫化剂0.12-0.32份、助硫化剂0.13-0.28份、陶土3-6份、聚四氟乙烯微粉2-9份。
优选地，所述的具有耐老化性能的电缆材料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶55-61份、乙撑双硬脂酰胺16-23份、聚醋酸乙烯酯3-7份、钾长石粉4-5份、二盐基亚磷酸铅1-2份、稳定剂1-2份、纳米碳纤维1.3-2.2份、防老剂2-3份、硫化剂0.12-0.31份、助硫化剂0.13-0.24份、陶土3-5份、聚四氟乙烯微粉2-4份。
优选地，所述的具有耐老化性能的电缆材料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶57份、乙撑双硬脂酰胺18份、聚醋酸乙烯酯4份、钾长石粉4份、二盐基亚磷酸铅1份、稳定剂1份、纳米碳纤维1.5份、防老剂2份、硫化剂0.22份、助硫化剂0.16份、陶土4份、聚四氟乙烯微粉3份。
优选地，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
优选地，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
优选地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应15-20min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应15-30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为90-100:1-3:3-10:0.4-3:4-6；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌15-25min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌20-25min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
优选地，所述步骤（4）中开练时控制温度为150-160℃，造粒时控制温度为180-210℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供一种具有耐老化性能的电缆材料，该电缆材料配方以氯丁橡胶为主料，氯丁橡胶具有良好的机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱、耐化学试剂等性能。在80-100℃可长期使用而保持品质不便，在复配稳定剂，可使其保持较好的稳定性。用氯丁橡胶制备电缆材料可以保证电缆材料具有很强的耐热、耐老化、耐油、耐腐蚀等特性。
2、本发明提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，配方中加入的老化剂进一步提高了该电缆材料的抗老化性能，延长使用年限，提高品质。
3、本发明提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，配方中加入的纳米碳纤维可以改进电缆材料的力学性能，特别是提高电缆材料的柔韧度和拉伸强度。
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具有耐老化性能的电缆材料，所述的具有耐老化性能的电缆材料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶61份、乙撑双硬脂酰胺16份、聚醋酸乙烯酯9份、钾长石粉4份、二盐基亚磷酸铅3份、稳定剂1份、纳米碳纤维3.2份、防老剂1份、硫化剂0.32份、助硫化剂0.13份、陶土6份、聚四氟乙烯微粉2份。
其中，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
其中，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
其中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应20min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应15-30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为90:3:3:3:4；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌25min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌25min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
其中，所述步骤（4）中开练时控制温度为160℃，造粒时控制温度为180℃。
实施例2
本实施例提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，所述的具有耐老化性能的电缆材料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52份、乙撑双硬脂酰胺26份、聚醋酸乙烯酯3份、钾长石粉5份、二盐基亚磷酸铅1份、稳定剂3份、纳米碳纤维1.3份、防老剂3份、硫化剂0.12份、助硫化剂0.28份、陶土3份、聚四氟乙烯微粉9份。
其中，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
其中，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
其中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应15min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为90:1:3:0.4:4；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌15min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌20min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
其中，所述步骤（4）中开练时控制温度为150℃，造粒时控制温度为210℃。
实施例3
本实施例提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，氯丁橡胶61份、乙撑双硬脂酰胺16份、聚醋酸乙烯酯7份、钾长石粉4份、二盐基亚磷酸铅2份、稳定剂1份、纳米碳纤维2.2份、防老剂2份、硫化剂0.31份、助硫化剂0.13份、陶土5份、聚四氟乙烯微粉2份。
其中，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
其中，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
其中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应15-20min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应15-30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为100:3:10:3:6；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌25min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌25min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
其中，所述步骤（4）中开练时控制温度为160℃，造粒时控制温度为210℃。
实施例4
本实施例提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，氯丁橡胶55份、乙撑双硬脂酰胺23份、聚醋酸乙烯酯3份、钾长石粉5份、二盐基亚磷酸铅1份、稳定剂2份、纳米碳纤维1.3份、防老剂3份、硫化剂0.12份、助硫化剂0.24份、陶土3份、聚四氟乙烯微粉4份。
其中，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
其中，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
其中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应17min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应15-30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为93:2:6:2:5；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌20min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌22min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
其中，所述步骤（4）中开练时控制温度为151℃，造粒时控制温度为190℃。
实施例5
本实施例提供的一种具有耐老化性能的电缆材料，氯丁橡胶57份、乙撑双硬脂酰胺18份、聚醋酸乙烯酯4份、钾长石粉4份、二盐基亚磷酸铅1份、稳定剂1份、纳米碳纤维1.5份、防老剂2份、硫化剂0.22份、助硫化剂0.16份、陶土4份、聚四氟乙烯微粉3份。
其中，所述防老剂由甲酚、双环戊二烯和异丁烯在磺酸类催化剂的催化下进行反应制得。
其中，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂。
其中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、助硫化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
根据本发明的另一方面，提供一种具有耐老化性能的电缆材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）制备老化剂：将所述甲酚和磺酸类催化剂混合，混合均匀后，向所述混合体系中加入双环戊二烯，反应18min，得到预反应体系；向所述预反应体系中加入丙酮溶剂，搅拌后，加入所述异丁烯，反应15-30min得到所述防老剂，其中所述甲酚、双环戊二烯、异丁烯、磺酸类催化剂和丙酮溶剂的体积比为92:2:5:1:5；
（2）制备混合料a：按重量份数称量氯丁橡胶、乙撑双硬脂酰胺、聚醋酸乙烯酯、钾长石粉、二盐基亚磷酸铅、纳米碳纤维、陶土、聚四氟乙烯微粉，将上述原料混合搅拌19min，得混合料a；
（3）制备混合料b：按重量份数称量稳定剂、防老剂、硫化剂、助硫化剂倒入混合料a中，混合搅拌22min，得混合料b；
（4）离心混合：将混合料b加入开炼机中混炼、造粒，即可。
其中，所述步骤（4）中开练时控制温度为155℃，造粒时控制温度为185℃。
实验测试：
按照实施例1-5所述的原料及配比，制备抗老化电缆料，上述电缆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、4组5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，测试结果显示1组、2组、3组、4组和5组老化前后的拉伸强度变化不大，对照组的变化较大，拉伸强度较低；1组、2组、3组、4组和5组老化前后的断裂伸长率变化不大，对照组的变化较大，断裂伸长率较低；1组、2组、3组、4组和5组老化前后的撕裂强度变化不大，对照组的变化较大，撕裂强度较低。
由此可见，本发明提供的电缆材料，机械性能优异，抗老化性能好。
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。