本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及一种高耐候性电缆护套及其制备方法。
背景技术：
：电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展，越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息，因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆外护层是电缆不可缺少的结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让电缆芯和水，空气等介质隔绝避免出现漏电现象。尤其是野外、军用等户外用电缆对其耐磨性能和耐候性要求比较高，要求电缆的外护层具有很好的耐低温、高温以及耐磨性能和耐老化性能。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高耐候性电缆护套及其制备方法，该高耐候性电缆护套的制备方法工艺简单，且制得的电缆护套具有优异的耐磨和耐老化性能。为了实现上述目的，本发明提供了一种将改性聚四氟乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、醋酸乙酯、丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚二甲基硅氧烷、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20-30：5-10：30-40：10-15：25-35：3-5：6-10：1-5：3-5：5-15的重量比进行混匀、捏合制得混合物m1，将所述混合物m1挤出造粒、加工；其中，所述改性聚四氟乙烯树脂由氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑改性制得。本发明还提供了一种上述制备方法制得的高耐候性电缆护套。通过上述技术方案，本发明通过利用氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑对聚四氟乙烯进行改性处理，进一步提高制得电缆护套的耐磨性能和耐候性能。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明中提供了一种高耐候性电缆护套的制备方法，所述制备方法包括：将改性聚四氟乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、醋酸乙酯、丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚二甲基硅氧烷、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20-30：5-10：30-40：10-15：25-35：3-5：6-10：1-5：3-5：5-15的重量比进行混匀、捏合制得混合物m1，将所述混合物m1挤出造粒、加工；其中，所述改性聚四氟乙烯树脂由氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑改性制得。上述技术方案中，所述捏合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高耐候性电缆护套的耐候性能，优选地，所述捏合满足以下条件：捏合的温度为160-180℃，捏合的时间为30-40min。上述技术方案中，所述挤出造粒的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高耐候性电缆护套的耐候性能，优选地，所述挤出造粒的温度为195-200℃。上述技术方案中，改性聚四氟乙烯树脂的制备方法可以有多种选择，但是为了进一步提高制得的电缆护套的耐候性能，优选地，所述改性聚四氟乙烯树脂由以下方法制得：1)将氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑经搅拌、混合，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；2)将所述混料冷压成型、烧结固化后冷却至室温、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯。上述制备方法中，所述冷压成型的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的耐候性能，优选地，所述冷压成型满足以下条件：压强为40-50mpa，温度为20-30℃，时间为40-60min。上述技术方案中，所述烧结固化的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的耐候性能，优选地，所述烧结固化满足以下条件：自室温下以50-60℃/h的升温速率升温至180℃，接着以20-30℃/h的升温速率升温至350-360℃并在350-360℃保温2-4h；最后，以50-60℃/h降温速率降温至30-40℃。上述技术方案中，所述搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得改性聚四氟乙烯的效率，优选地，所述搅拌的条件为：转速为3000-5000rpm，时间为30-50min。上述技术方案中，为了进一步提高制得的改性聚四氟乙烯的耐候性，优选地，在进行所述步骤1)前，所述石棉纤维需要进行以下预处理：将所述石棉纤维置于硅烷偶联剂kh-570溶液中，在25-30℃下浸泡1-2h、干燥后热处理活化1-2h。在对石棉纤维进行预处理的过程中，所述干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高预处理的效率，优选地，所述干燥的条件为：温度为50-70℃，时间为3-4h。在对石棉纤维进行预处理的过程中，所述热处理活化的温度可以在宽的范围内选择，但是为了提高预处理的效率以及石棉纤维的耐候性能，优选地，所述热处理活化的温度为110-120℃。在上述技术方案中，各原料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的改性聚四氟乙烯的耐候性和耐磨性能，优选地，所述聚四氟乙烯、氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑的重量配比为100：5-10：3-6：5-10：10-15：3-8。本发明中还提供了一种上述制备方法制得的高耐候性电缆护套。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。制备例11)将氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑混合、在3000rpm搅拌50min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑的重量比为100：5：3：5：10：3；2)将所述混料在压强为40mpa、20℃下冷压成型60min；接着，在自室温20℃以50℃/h的升温速率升温至180℃，接着以20℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温2h；最后，以50℃/h降温速率降温至30℃的烧结固化后冷却至室温20℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w1；其中，在进行所述步骤1)前，所述石棉纤维需要进行以下预处理：将所述石棉纤维(10μm)置于硅烷偶联剂kh-570溶液中，在25℃下浸泡2h后在50℃干燥4h，再在110℃热处理活化2h。制备例21)将氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑混合、在4000rpm搅拌40min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑的重量比为100：8：5：8：13：6；2)将所述混料在压强为45mpa、25℃下冷压成型50min；接着，在自室温25℃以55℃/h的升温速率升温至180℃，接着以25℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温3h；最后，以55℃/h降温速率降温至40℃的烧结固化后冷却至室温30℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w2；其中，在进行所述步骤1)前，所述石棉纤维需要进行以下预处理：将所述石棉纤维(15μm)置于硅烷偶联剂kh-570溶液中，在30℃下浸泡1h后在60℃干燥4h，再在120℃热处理活化1h。制备例31)将氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑混合、在5000rpm搅拌30min，再加入聚四氟乙烯球磨得到混料；所用聚四氟乙烯、氧化锌、芳纶纤维、石棉纤维、纳米二氧化钛和炭黑的重量比为100：10：6：10：15：8；2)将所述混料在压强为50mpa、30℃下冷压成型40min；接着，在自室温30℃以60℃/h的升温速率升温至180℃，接着以30℃/h的升温速率升温至350℃并在350℃保温2h；最后，以60℃/h降温速率降温至40℃的烧结固化后冷却至室温30℃、打磨加工即制得所述电缆用改性聚四氟乙烯，记作w3；其中，在进行所述步骤1)前，所述石棉纤维需要进行以下预处理：将所述石棉纤维(15μm)置于硅烷偶联剂kh-570溶液中，在30℃下浸泡1h后在70℃干燥3h，再在120℃热处理活化1h。制备例4按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w4；不同的是在步骤1)之前未对石棉纤维进行预处理。制备例5按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w5；不同的是步骤2)中所述混料自室温20℃下直接50℃/h的升温速率升温至350℃保温2h。制备例6按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w6；不同的是步骤1)中未加入氧化锌。制备例7按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w7；不同的是步骤1)中未加入芳纶纤维。制备例8按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w8；不同的是步骤1)中未加入石棉纤维。制备例9按照制备例1的方法制得电缆用改性聚四氟乙烯，记作w9；不同的是步骤1)中未加入炭黑。实施例1将改性聚四氟乙烯树脂w1、乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、醋酸乙酯、丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚二甲基硅氧烷、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：20：5：30：10：25：3：6：1：3：5的重量比进行混匀、在160℃捏合40min制得混合物m1，将所述混合物m1在195℃挤出造粒、加工制得高耐候性电缆护套；记作a1。实施例2将改性聚四氟乙烯树脂w2、乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、醋酸乙酯、丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚二甲基硅氧烷、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：25：8：35：12：30：4：8：3：4：10的重量比进行混匀、在170℃捏合35min制得混合物m1，将所述混合物m1在200℃挤出造粒、加工制得高耐候性电缆护套；记作a2。实施例3将改性聚四氟乙烯树脂w3、乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、醋酸乙酯、丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚二甲基硅氧烷、环氧化甘油三酸酯、柠檬酸酯、硫化促进剂tmtd和苯乙烯按照100：30：10：40：15：35：5：10：5：5：15的重量比进行混匀、在180℃捏合30min制得混合物m1，将所述混合物m1在200℃挤出造粒、加工制得高耐候性电缆护套；记作a3。实施例4按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套，记作a4，不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w4代替w1。实施例5按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套；记作a5，不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w5代替w1。对比例1按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套，记作d1；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w6代替w1。对比例2按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套，记作d2；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w7代替w1。对比例3按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套，记作d3；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w8代替w1。对比例4按照实施例1的方法制得高耐候性电缆护套，记作d4；不同的是使用改性聚四氟乙烯树脂w9代替w1。检测例1将上述a1-a5和d1-d4的高温形变温度(℃)以及低温形变温度(℃)，以高耐候性电缆护套用外护套25℃时的抗压强度为基准，然后在高温和低温的条件性检测其抗压强度，一旦抗压强度的变化差达到10％则此时的温度为高温形变温度(℃)或低温形变温度(℃)。表1高温形变温度(℃)低温形变温度(℃)a1264-17a2262-16a3268-16a4242-10a5245-11d1241-9d2185-8d3180-3d4188-2以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12