本发明涉及电缆护套
技术领域：
，具体为一种地下通信电缆用护套材料及其制备方法。
背景技术：
：通信电缆是由多根互相绝缘的导线或导体绞成的缆心和保护缆心不受潮与机械损害的外层护套所构成的通信线路，通信电缆有架空、直埋、管道和水底等多种敷设方式；其中，地下通信电缆，是指敷设于地下的电缆，包括管道通信电缆和埋式通信电缆两种。由于地下通信电缆与水体、酸性物质、碱性物质进行直接接触，在长期使用过程中，地下的潮气、酸性物质、碱性物质会不断侵蚀地下通信电缆的护套，如果地下通信电缆的护套的防潮性能与耐酸碱腐蚀性能不够好，则地下的潮气、酸性物质、碱性物质会穿过护套对地下通信电缆的缆心进行不断侵蚀，最终会导致地下通信电缆失去通信传输功能。如果包覆于地下通信电缆的护套材料具备更好的防潮性能与耐酸碱腐蚀性能，则地下通信电缆的护套能够更加有效地保护地下通信电缆缆心使其安全高效地完成通信传输功能，同时也能够有效地提高地下通信电缆缆心的使用寿命。申请公布号为cn108410079a的发明专利申请公开了一种通信电缆护套材料及制备方法，该发明专利申请制备方便且制得的通信电缆护套材料拉伸性好、成本低、密度小、柔软度高。但是，该发明专利申请并没有给出如何有效提高电缆护套材料的防潮性能与耐酸碱腐蚀性能的解决方案。申请公布号为cn105694456a的发明专利申请公开了一种耐腐蚀的电缆护套材料及其制备方法，该发明专利申请提供的电缆护套材料具有良好的机械强度和耐腐蚀性，耐溶剂性较好，而且耐水、耐热及抗老化性能优良，可长期在户外、水下或其他与腐蚀性物质接触的环境下使用，具有广阔的应用前景。但是，该发明专利申请采用fa型聚硫橡胶和芳纶a作为原料制备电缆护套材料，尽管制备的电缆护套机械强度较高，但是其柔软度较低，柔软性低的电缆护套材料将会严重增加敷设通信电缆的难度。本发明提供一种地下通信电缆用护套材料及其制备方法，旨在解决现有技术中的地下通信电缆用护套材料，无法同时提高柔软性能和耐腐蚀性能的技术问题。技术实现要素：(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种地下通信电缆用护套材料及其制备方法，解决了现有技术中的护套材料，无法同时提高柔软性能和耐腐蚀性能的技术问题。(二)技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地下通信电缆用护套材料，包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯40-80份、碳纤维10-20份、防潮填料23-43份、耐酸碱腐蚀填料16-31份、增柔性填料17-29份；其中，上述防潮填料由10-20质量份的石油沥青、5-8质量份的天然沥青与8-15质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由5-8质量份的环氧-酚醛漆、3-5质量份的聚氨基甲酸酯漆、5-10质量份的环氧树脂涂料与3-8质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由2-5质量份的环氧大豆油、3-5质量份的环氧脂肪酸辛脂、4-7质量份的磷酸三甲苯酯、3-5质量份的磷酸三苯酯与5-7质量份的偏苯三酸酯组成。优选的，所述护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯40份、碳纤维10份、防潮填料23份、耐酸碱腐蚀填料16份、增柔性填料17份；其中，上述防潮填料由10质量份的石油沥青、5质量份的天然沥青与8质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由5质量份的环氧-酚醛漆、3质量份的聚氨基甲酸酯漆、5质量份的环氧树脂涂料与3质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由2质量份的环氧大豆油、3质量份的环氧脂肪酸辛脂、4质量份的磷酸三甲苯酯、3质量份的磷酸三苯酯与5质量份的偏苯三酸酯组成。优选的，所述护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯50份、碳纤维15份、防潮填料33份、耐酸碱腐蚀填料23份、增柔性填料24份；其中，上述防潮填料由15质量份的石油沥青、6质量份的天然沥青与12质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由6质量份的环氧-酚醛漆、4质量份的聚氨基甲酸酯漆、8质量份的环氧树脂涂料与5质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由3质量份的环氧大豆油、4质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、4质量份的磷酸三苯酯与6质量份的偏苯三酸酯组成。优选的，所述护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯80份、碳纤维20份、防潮填料43份、耐酸碱腐蚀填料31份、增柔性填料29份；其中，上述防潮填料由20质量份的石油沥青、8质量份的天然沥青与15质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由8质量份的环氧-酚醛漆、5质量份的聚氨基甲酸酯漆、10质量份的环氧树脂涂料与8质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由5质量份的环氧大豆油、5质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、5质量份的磷酸三苯酯与7质量份的偏苯三酸酯组成。一种地下通信电缆用护套材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：s1.防潮填料的制备将10-20质量份的石油沥青、5-8质量份的天然沥青与8-15质量份的丁基橡胶加入高速混合机中，在温度160-200℃、转速600-800r/min下，混合共聚20-60min，制备得到防潮填料；s2.耐酸碱腐蚀填料的制备将5-8质量份的环氧-酚醛漆、3-5质量份的聚氨基甲酸酯漆、5-10质量份的环氧树脂涂料与3-8质量份的三聚乙烯防腐涂料加入到高速混合机中，在温度90-120℃、转速450-600r/min下，混合共聚30-50min，制备得到耐酸碱腐蚀填料；s3.增柔性填料的制备将2-5质量份的环氧大豆油、3-5质量份的环氧脂肪酸辛脂、4-9质量份的磷酸三甲苯酯、3-8质量份的磷酸三苯酯与5-10质量份的偏苯三酸酯加入到高速混合机中，在温度50-80℃、转速350-500r/min下，混合共聚40-90min，制备得到增柔性填料；s4.改性聚氯乙烯共聚物的制备将步骤s1中制备的防潮填料、步骤s2中制备的耐酸碱腐蚀填料、步骤s3中的增柔性填料与40-80质量份的聚氯乙烯和10-20质量份的碳纤维一起加入密炼机中，在温度60-90℃、压力0.3-0.5mpa下，混合密炼30-60min，制备得到改性聚氯乙烯共聚物；s5.地下通信电缆用护套材料的制备将步骤s4中制备的改性聚氯乙烯共聚物加入到锥形双螺杆挤出机中，在温度175-185℃下，挤出造粒，制备得到地下通信电缆用护套材料。优选的，所述步骤s1中，在温度180℃、转速750r/min下，混合共聚40min。优选的，所述步骤s2中，在温度105℃、转速500r/min下，混合共聚40min。优选的，所述步骤s3中，在温度60℃、转速450r/min下，混合共聚80min。优选的，所述步骤s4中，在温度80℃、压力0.5mpa下，混合密炼50min。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：1、该地下通信电缆用护套材料，经测试，其拉伸强度为29.9-34.7mpa，与现有技术中的护套材料的拉伸强度18-23mpa相比，取得了显著提高护套材料的拉伸强度性能的技术效果；其断裂拉伸应变为425-452％，与现有技术中的护套材料的断裂拉伸应变294-380％相比，取得了显著提高护套材料的断裂拉伸应变性能的技术效果；其在20℃时的体积电阻率为(2.2-3.5)×1010ω·m，与现有技术中的护套材料的20℃时体积电阻率(2.1-3.1)×108ω·m相比，取得了显著提高护套材料的体积电阻率性能的技术效果；将该地下通信电缆用护套材料加工成型后先浸入酸性溶液，再浸入碱性溶液后，护套表面均无裂纹；与现有技术中的电缆护套材料只浸入酸性溶液后表面有少量1mm左右的细纹相比，取得了显著提高护套材料的耐酸碱腐蚀性能的技术效果；这一技术方案，在显著提高护套材料的拉伸强度性能和体积电阻率性能的基础上，取得了显著提高护套材料的断裂拉伸应变性能和耐酸碱腐蚀性能的技术效果，从而实现了显著提高护套材料的柔软性能和耐腐蚀性能的技术效果。2、该地下通信电缆用护套材料的制备方法，通过先分别制备防潮填料、耐酸碱腐蚀填料、增柔性填料，再与聚氯乙烯和碳纤维一起混合密炼，制备得到地下通信电缆用护套材料，制备得到的地下通信电缆用护套材料不仅取得了优异的机械物理性能和电性能，而且这一技术方案的制备方法简单，实现了有效降低生产成本的技术效果。具体实施方式实施例一：地下通信电缆用护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯40份、碳纤维10份、防潮填料23份、耐酸碱腐蚀填料16份、增柔性填料17份；其中，上述防潮填料由10质量份的石油沥青、5质量份的天然沥青与8质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由5质量份的环氧-酚醛漆、3质量份的聚氨基甲酸酯漆、5质量份的环氧树脂涂料与3质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由2质量份的环氧大豆油、3质量份的环氧脂肪酸辛脂、4质量份的磷酸三甲苯酯、3质量份的磷酸三苯酯与5质量份的偏苯三酸酯组成。地下通信电缆用护套材料的制备方法包括以下步骤：s1.将10质量份的石油沥青、5质量份的天然沥青与8质量份的丁基橡胶加入高速混合机中，在温度160℃、转速600r/min下，混合共聚20min，制备得到防潮填料；s2.将5质量份的环氧-酚醛漆、3质量份的聚氨基甲酸酯漆、5质量份的环氧树脂涂料与3质量份的三聚乙烯防腐涂料加入到高速混合机中，在温度90℃、转速450r/min下，混合共聚30min，制备得到耐酸碱腐蚀填料；s3.将2质量份的环氧大豆油、3质量份的环氧脂肪酸辛脂、4质量份的磷酸三甲苯酯、3质量份的磷酸三苯酯与5质量份的偏苯三酸酯加入到高速混合机中，在温度50℃、转速350r/min下，混合共聚40min，制备得到增柔性填料；s4.将步骤s1中制备的防潮填料、步骤s2中制备的耐酸碱腐蚀填料、步骤s3中的增柔性填料与40质量份的聚氯乙烯和10质量份的碳纤维一起加入密炼机中，在温度60℃、压力0.3mpa下，混合密炼30min，制备得到改性聚氯乙烯共聚物；s5.将步骤s4中制备的改性聚氯乙烯共聚物加入到锥形双螺杆挤出机中，在温度175℃下，挤出造粒，制备得到地下通信电缆用护套材料。实施例二：地下通信电缆用护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯50份、碳纤维15份、防潮填料33份、耐酸碱腐蚀填料23份、增柔性填料24份；其中，上述防潮填料由15质量份的石油沥青、6质量份的天然沥青与12质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由6质量份的环氧-酚醛漆、4质量份的聚氨基甲酸酯漆、8质量份的环氧树脂涂料与5质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由3质量份的环氧大豆油、4质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、4质量份的磷酸三苯酯与6质量份的偏苯三酸酯组成。地下通信电缆用护套材料的制备方法包括以下步骤：s1.将15质量份的石油沥青、6质量份的天然沥青与12质量份的丁基橡胶加入高速混合机中，在温度180℃、转速750r/min下，混合共聚40min，制备得到防潮填料；s2.将6质量份的环氧-酚醛漆、4质量份的聚氨基甲酸酯漆、8质量份的环氧树脂涂料与5质量份的三聚乙烯防腐涂料加入到高速混合机中，在温度105℃、转速500r/min下，混合共聚40min，制备得到耐酸碱腐蚀填料；s3.将3质量份的环氧大豆油、4质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、4质量份的磷酸三苯酯与6质量份的偏苯三酸酯加入到高速混合机中，在温度60℃、转速450r/min下，混合共聚80min，制备得到增柔性填料；s4.将步骤s1中制备的防潮填料、步骤s2中制备的耐酸碱腐蚀填料、步骤s3中的增柔性填料与50质量份的聚氯乙烯和15质量份的碳纤维一起加入密炼机中，在温度80℃、压力0.5mpa下，混合密炼50min，制备得到改性聚氯乙烯共聚物；s5.将步骤s4中制备的改性聚氯乙烯共聚物加入到锥形双螺杆挤出机中，在温度180℃下，挤出造粒，制备得到地下通信电缆用护套材料。实施例三：地下通信电缆用护套材料包括以下重量份数配比的原料：聚氯乙烯80份、碳纤维20份、防潮填料43份、耐酸碱腐蚀填料31份、增柔性填料28份；其中，上述防潮填料由20质量份的石油沥青、8质量份的天然沥青与15质量份的丁基橡胶组成；上述耐酸碱腐蚀填料由8质量份的环氧-酚醛漆、5质量份的聚氨基甲酸酯漆、10质量份的环氧树脂涂料与8质量份的三聚乙烯防腐涂料组成；上述增柔性填料由5质量份的环氧大豆油、5质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、5质量份的磷酸三苯酯与7质量份的偏苯三酸酯组成。地下通信电缆用护套材料的制备方法包括以下步骤：s1.将20质量份的石油沥青、8质量份的天然沥青与15质量份的丁基橡胶加入高速混合机中，在温度200℃、转速800r/min下，混合共聚60min，制备得到防潮填料；s2.将8质量份的环氧-酚醛漆、5质量份的聚氨基甲酸酯漆、10质量份的环氧树脂涂料与8质量份的三聚乙烯防腐涂料加入到高速混合机中，在温度120℃、转速600r/min下，混合共聚50min，制备得到耐酸碱腐蚀填料；s3.将5质量份的环氧大豆油、5质量份的环氧脂肪酸辛脂、7质量份的磷酸三甲苯酯、5质量份的磷酸三苯酯与7质量份的偏苯三酸酯加入到高速混合机中，在温度80℃、转速500r/min下，混合共聚90min，制备得到增柔性填料；s4.将步骤s1中制备的防潮填料、步骤s2中制备的耐酸碱腐蚀填料、步骤s3中的增柔性填料与80质量份的聚氯乙烯和20质量份的碳纤维一起加入密炼机中，在温度90℃、压力0.5mpa下，混合密炼60min，制备得到改性聚氯乙烯共聚物；s5.将步骤s4中制备的改性聚氯乙烯共聚物加入到锥形双螺杆挤出机中，在温度185℃下，挤出造粒，制备得到地下通信电缆用护套材料。实验例：一、依据gb/t8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中规定的测试方法，测试上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料的机械物理性能和电性能，测试结果，见表1；二、先将上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料加工成型后，置于ph为1的酸性溶液中浸泡3h，然后置于常温下暴晒5h，并重复酸浸、暴晒20次后，观察护套表面是否有裂纹；再将上述酸浸后的护套材料置于ph为14的碱性溶液中浸泡3h，然后置于常温下暴晒5h，并重复碱浸、暴晒20次后，观察护套表面是否有裂纹，测试结果，见表2。表1表2实施例酸浸是否有裂纹碱浸是否有裂纹实施例一无无实施例二无无实施例三无无判断标准：数字通信电缆常用的聚氯乙烯护套料的常用型号为h-70；gb/t8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中规定h-70的机械物理性能和电性能，见表3；现有技术中的护套材料的机械物理性能和电性能，见表4；将现有技术中的电缆护套材料加工成型后，置于ph为4的酸性溶液中浸泡1h，然后置于常温下暴晒2h，并重复酸浸、暴晒15次后，观察护套表面有少量1mm左右的细纹。表3项目h-70拉伸强度/mpa≥15.0断裂拉伸应变/％≥18020℃时体积电阻率/ω·m≥1.0×108表4本发明的有益效果是：一、上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料的拉伸强度为29.9-34.7mpa；与gb/t8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中规定h-70的拉伸强度≥15.0mpa相比，不仅符合国标规定，而且其拉伸强度值远高于国标规定的最低标准值；与现有技术中的护套材料的拉伸强度18-23mpa相比，取得了显著提高护套材料的拉伸强度性能的技术效果；二、上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料的断裂拉伸应变为425-452％；与gb/t8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中规定h-70的断裂拉伸应变≥180％相比，不仅符合国标规定，而且其断裂拉伸应变值远高于国标规定的最低标准值；与现有技术中的护套材料的断裂拉伸应变294-380％相比，取得了显著提高护套材料的断裂拉伸应变性能的技术效果；三、上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料，在20℃时的体积电阻率为(2.2-3.5)×1010ω·m；与gb/t8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中规定h-70的20℃时体积电阻率≥1.0×108ω·m相比，不仅符合国标规定，而且其体积电阻率值远高于国标规定的最低标准值；与现有技术中的护套材料的20℃时体积电阻率(2.1-3.1)×108ω·m相比，取得了显著提高护套材料的体积电阻率性能的技术效果；四、上述实施例中所制备的地下通信电缆用护套材料加工成型后置于ph为1的酸性溶液中浸泡3h，然后置于常温下暴晒5h，并重复酸浸、暴晒20次后，观察护套表面均无裂纹；再将上述酸浸后的护套材料置于ph为14的碱性溶液中浸泡3h，然后置于常温下暴晒5h，并重复碱浸、暴晒20次后，观察护套表面均无裂纹；与现有技术中的电缆护套材料加工成型后，置于ph为4的酸性溶液中浸泡1h，然后置于常温下暴晒2h，并重复酸浸、暴晒15次后观察护套表面有少量1mm左右的细纹相比，取得了显著提高护套材料的耐酸碱腐蚀性能的技术效果。当前第1页12