一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆及其生产工艺的制作方法

本发明属于电缆制造，具体地，涉及一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆及其生产工艺。

背景技术：

1、电缆广泛应用于冶金、电力、船舶、汽车制造等行业。电缆护套为包裹在电缆缆芯外的一层橡胶层，起到绝缘和保护内部导体的作用，电缆护套的质量好坏取决于护套的绝缘性能、耐火性以及机械性能，而以丁腈作为护套的电缆因其具有耐寒、耐磨、防油等特性，常用作斗轮机、卷筒机等大型的设备装配运输的移动电缆，但传统的丁腈绝缘性能一般，长时间高压下工作易出现漏电甚至被高压击穿，而且在移动时易被拉扯、刮磨和被其他物体碾压，由于这些原因的存在，导致其经常不能正常工作，甚至导致漏电引发火灾，存在安全隐患，因此将丁腈作为电缆护套时如何改善其电绝缘性能，又能满足软电缆使用的要求具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆及其生产工艺。

2、本发明采用丁腈复合物作为电缆最外侧的护套，并在丁腈复合物中加入助剂对其进行改性，实现了对丁腈复合物柔性和介电性能的同步改善，使获得的丁腈复合物能够形成绝缘并且柔性的护套层，能满足移动软电缆的使用需求，提高了电缆的耐用性和使用安全性。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，包括从里至外依次设置的软铜导体、绝缘层和护套。

5、进一步地，绝缘层为天然橡胶和聚苯乙烯混合制成。

6、进一步地，护套层由如下重量份原料加工制成：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯树脂5-10份、填充剂1-3份、促进剂1.5-3份、助剂3-5份。

7、进一步地，所用填充剂为高岭土。

8、进一步地，所用促进剂为tra(四硫化双五亚甲基秋兰姆)。

9、进一步地，助剂通过如下步骤制备：

10、s1、将2-巯基苯甲醇与丙酮一同加入烧瓶中，搅拌30min后，加入氯甲基三乙氧基硅烷和碳酸钾，在n2保护下，50℃下反应12h，过滤除去不溶性盐，减压旋蒸除去溶剂，获得中间体1；2-巯基苯甲醇、丙酮、氯甲基三乙氧基硅烷、碳酸钾的用量质量之比为10g:100ml:15.2g:11.83g；

11、在碳酸钾作为催化剂的条件下，氯甲基三乙氧基硅烷分子上的-cl与2-巯基苯甲醇分子上的-sh发生反应，获得助剂，具体反应方程式如下所示：

12、

13、s2、将3-氯庚酸、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、中间体1加入至烧瓶中，缓慢滴加三乙胺，滴加完毕升温至50℃反应4h，反应结束后，减压蒸馏除去多余溶剂，获得中间体2；3-氯庚酸、dmf、中间体1和三乙胺的用量比为10g:100ml:19.26g:9.24g；

14、3-氯庚酸分子上的-cooh与中间体1分子上的羟基发生酯化反应，生成中间体2，具体反应过程如下所示：

15、

16、s3、将中间体2置于烧瓶中，加入dmf(n,n-二甲基甲酰胺)做溶剂，控制温度为-5℃，搅拌30min使其充分混溶；将正壬胺溶于dmf(n,n-二甲基甲酰胺)中形成混合溶液，然后用恒压漏斗将该溶液缓慢滴入烧瓶中，滴加完毕后将烧瓶转移至油浴锅中，升温至45℃，继续反应10h，整个过程在n2保护下进行，反应完成后，减压蒸馏除去多余溶剂，得到助剂；中间体2、正壬胺的用量之比为10g:3.1g；

17、正壬胺分子上的-nh2与中间体2分子上的-cl发生亲核取代反应，具体反应过程如下所示：

18、

19、助剂包括长链烷烃、极性较强的酯基、苯环、乙氧基，长链烷烃内旋单键数目较多，穿插在丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂分子链中，可以达到增柔的效果，极性较强的酯基链段解除了聚氯乙烯树脂分子链上-cl的缠结，为分子链构象的转变提供足够的自由体积，而苯环增大了空间位阻，将增加的自由体积稳定下来，使丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂更易相容，提高了丁腈橡胶的柔性同时结合了聚氯乙烯树脂优异的介电性能和冲击强度。

20、助剂与硅相连的乙氧基易水解成为硅醇，在混炼过程中，硅醇可与高岭土表面活性基团反应形成氢键，进而缩合成共价键，发生偶联，其他的有机基团会与丁腈橡胶大分子发生反应，使高岭土可以与丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂相容，从而避免高岭土的团聚，提高了丁腈橡胶的绝缘性和耐火性。

21、本发明的另一个目的是提供一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆的生产工艺，包括如下步骤；

22、第一步，将天然橡胶和聚苯乙烯充分混合后，送入挤出机中，挤出到软铜导体上，形成绝缘层；

23、第二步，将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、填充剂、促进剂和助剂按比例混合，加热进行密炼，完成后碾页切片，冷却后送入挤出机中挤出包覆于绝缘层外表面，形成护套，得到一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆。

24、本发明的有益效果：

25、本发明将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂和高岭土进行复合，在丁腈橡胶柔软、耐寒、耐磨、防油等基础上，结合了聚氯乙烯树脂优异的介电性能、冲击强度和高岭土的绝缘性、耐火性等优点。

26、其中自制助剂的长链烷烃、酯基和苯环不仅起到了增柔效果，还使丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂更易相容，提高丁腈橡胶的柔性同时结合了聚氯乙烯树脂优异的介电性能和冲击强度。

27、助剂的乙氧基还可以起到偶联剂作用，改善了高岭土的分散度，提高了加工性能，提高了丁腈橡胶的绝缘性和耐火性。

技术特征：

1.一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，包括从里至外依次设置的软铜导体、绝缘层和护套，其特征在于，护套由如下重量份原料加工制成：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯树脂5-10份、填充剂1-3份、促进剂1.5-3份、助剂3-5份；

2.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，步骤s1中2-巯基苯甲醇、丙酮、氯甲基三乙氧基硅烷、碳酸钾的用量质量之比为10g:100ml:15.2g:11.83g。

3.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，步骤s2中的3-氯庚酸、dmf、中间体1和三乙胺的用量比为10g:100ml:19.26g:9.24g。

4.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，步骤s3中的中间体2、正壬胺的用量之比为10g:3.1g。

5.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，绝缘层为天然橡胶和聚苯乙烯混合制成，包覆于软铜导体表面。

6.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，所述填充剂为高岭土。

7.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆，其特征在于，所述促进剂为四硫化双五亚甲基秋兰姆。

8.根据权利要求1所述的一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种丁腈复合物绝缘护套移动软电缆及其生产工艺，属于电缆制造技术领域，其包括从里至外依次设置的软铜导体、绝缘层和护套，护套包括如下重量份原料：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯树脂5‑10份、填充剂1‑3份、促进剂1.5‑3份、助剂3‑5份，其中助剂为自制的功能型助剂，本发明采用丁腈复合物作为电缆最外侧的护套，并在丁腈复合物中加入助剂对其进行改性，实现了对丁腈复合物柔性和介电性能的同步改善，使获得的丁腈复合物能够形成绝缘并且柔性的护套层，能满足移动软电缆的使用需求，提高了电缆的耐用性和使用安全性。

技术研发人员：石学军,朱卫保
受保护的技术使用者：安徽鸿海电缆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15