一种耐热、耐油弹性电缆线及其制备工艺的制作方法

本技术涉及电缆线制备，尤其是涉及一种耐热、耐油弹性电缆线及其制备工艺。

背景技术：

1、电缆线是一种用于传输电信号或者电力的导线，通常由导体、绝缘层以及护套层构成。现有的护套层一般采用塑料和橡胶制备而成，在高温环境下可能会软化、熔化甚至起火，而且对于油脂的耐腐蚀性能也比较有限，难以适用于与热、油有关的特殊行业，如石油化工行业、钢铁行业以及食品行业，尤其是在高温环境下，一般的护套层难以保证电信号或者电力的安全运行。

2、现有的耐高温且耐油的护套层通常采用耐热性较好的橡胶与环氧化天然橡胶混炼，并在混炼的过程中加入纳米氧化锌进行制备。然而，由于纳米氧化锌的粒径小，且反应活性高，使得在混炼的过程中，容易发生纳米氧化锌的聚集，从而导致制得的护套层的力学性能降低，使得电缆线更容易受到机械损伤，导致电缆线内部的导线暴露在外，引发电气故障，甚至短路或者火灾。

3、因此，急需一种既能够保障电缆线的耐热性和耐油弹性、又能够保障电缆线的力学性能的复合材料，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种既能够保障电缆线的耐热性和耐油弹性、又能够保障电缆线的力学性能的复合材料，本技术提供一种耐热、耐油弹性电缆线及其制备工艺。

2、一方面，本技术提供的一种耐热、耐油弹性电缆线，包括护套层、绝缘层以及电线芯，所述护套层按照重量份数计，包括如下原料组分：环氧化天然橡胶60～90份，丁苯橡胶30～50份，氟硅烷改性γ-聚谷氨酸10～25份，纳米碳酸钙25～50份，丁腈胶粉1～5份。

3、通过采用上述技术方案，本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线中，所使用的护套层以环氧化天然橡胶和丁苯橡胶为基体橡胶进行制备，并向其中引入了氟硅烷改性γ-聚谷氨酸、纳米碳酸钙以及丁腈胶粉，能够进一步提高电缆线所使用的护套层的耐热、耐油弹性，且能够具有较好的力学性能；其中，引入的氟硅烷改性γ-聚谷氨酸中，通过将氟硅烷改性剂引入γ-聚谷氨酸，可以在保持γ-聚谷氨酸具备相容剂的特性的同时，在γ-聚谷氨酸的分子链上引入氟硅烷基团，使得γ-聚谷氨酸表面具有疏水性质，从而使得电缆线所使用的护套层在接触油脂时能够更好地抵抗油脂的渗透和溶胀，提高电缆线的耐油性能，同时，氟硅烷改性剂引入γ-聚谷氨酸还能够提高γ-聚谷氨酸的耐热性，从而能够保证电缆线在高温环境下能够保持原有的性能稳定；引入的纳米碳酸钙具有小尺寸和高比表面积的特性，可以提供更多的界面和接触点，有利于环氧化天然橡胶的取向和排列，当环氧化天然橡胶的分子链接触到纳米碳酸钙时，会以纳米碳酸钙的颗粒为核心进行取向结晶，形成更有序的结晶结构，从而能够提高电缆线所使用的护套层的力学性能。

4、可选的，所述护套层按照重量份数计，包括如下原料组分：环氧化天然橡胶70～80份，丁苯橡胶35～45份，氟硅烷改性γ-聚谷氨酸14～18份，纳米碳酸钙30～42份，丁腈胶粉2～3份。

5、通过采用上述技术方案，对本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线中，所使用的护套层的原料组分的重量份数进行了进一步限定，能够进一步提高电缆线所使用的护套层的性能。

6、可选的，所述氟硅烷改性γ-聚谷氨酸和所述纳米碳酸钙的质量比为1:(2～2.5)。

7、通过采用上述技术方案，对氟硅烷改性γ-聚谷氨酸和纳米碳酸钙之间的用量进行了进一步的限定，能够提高纳米碳酸钙在基体橡胶中的分布均匀性，有效避免纳米碳酸钙的聚集和沉淀。

8、可选的，所述氟硅烷改性γ-聚谷氨酸包括质量比为(0.5～0.8):1的氟硅烷和γ-聚谷氨酸制备而成。

9、通过采用上述技术方案，能够在保留γ-聚谷氨酸具备相容剂的特性的同时，提高其耐油性和耐热性。

10、进一步可选的，所述氟硅烷选自全氟烷基硅氧烷。

11、通过采用上述技术方案，特定选用全氟烷基硅氧烷作为氟硅烷改性剂，能够进一步提高润湿性、界面相容性以及热稳定性。

12、进一步可选的，所述γ-聚谷氨酸的分子量为100～500kda。

13、通过采用上述技术方案，选用较低分子量的γ-聚谷氨酸，能够避免γ-聚谷氨酸的粘度过高而造成的电缆线所使用的护套层的粘性较大而导致的性能的不稳定。

14、可选的，所述纳米碳酸钙的平均粒径不大于400nm。

15、通过采用上述技术方案，可以增强纳米碳酸钙的颗粒和颗粒之间的相互作用，从而能够提高电缆线所使用的护套层的机械强度；同时，也能够增加纳米碳酸钙在基体橡胶中的分散性和界面相容性，进一步有效避免纳米碳酸钙在基体橡胶中的聚集和沉淀。

16、可选的，所述护套层按照重量份数计，还包括如下原料组分：聚硼硅氮烷10～20份。

17、通过采用上述技术方案，进一步在基体橡胶中引入了聚硼硅氮烷，能够使得电缆线所使用的护套层具有较好的阻燃性能的同时，进一步提高在高温环境下的承受力和耐油性能。

18、另一方面，本技术提供了上述耐热、耐油弹性电缆线的制备工艺，包括如下步骤：

19、s1、提供护套层、绝缘层以及电线芯；其中，所述护套层采用如下方法制备：按照重量份数提供环氧化天然橡胶、丁苯橡胶、氟硅烷改性γ-聚谷氨酸、纳米碳酸钙以及丁腈胶粉，混合制得；

20、s2、在所述电线芯外包覆所述绝缘层，在所述绝缘层外包覆所述护套层，制得所述耐热、耐油弹性电缆线。

21、通过采用上述技术方案，本技术提供了一种操作简单的制备工艺，能够较为方便地制得耐热、耐油弹性电缆线。

22、可选的，所述步骤s1中，所述氟硅烷改性γ-聚谷氨酸采用如下方法制备：提供γ-聚谷氨酸、氟硅烷以及乙醇，将所述γ-聚谷氨酸溶解在所述乙醇中，搅拌，边搅拌边加入所述氟硅烷，加毕，过滤，干燥，制得所述氟硅烷改性γ-聚谷氨酸。

23、通过采用上述技术方案，将氟硅烷改性剂引入γ-聚谷氨酸中，能够在保留γ-聚谷氨酸具备相容剂的特性的同时，提高其耐油性和耐热性。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线中，所使用的护套层以环氧化天然橡胶和丁苯橡胶为基体橡胶进行制备，并向其中引入了氟硅烷改性γ-聚谷氨酸、纳米碳酸钙以及丁腈胶粉，能够进一步提高电缆线所使用的护套层的耐热、耐油弹性，且能够具有较好的力学性能。

26、2.本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线中，所使用的护套层引入的氟硅烷改性γ-聚谷氨酸，通过将氟硅烷改性剂引入γ-聚谷氨酸，可以在保持γ-聚谷氨酸具备相容剂的特性的同时，提高其耐油性和耐热性。

27、3.本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线中，所使用的护套层引入的纳米碳酸钙有利于环氧化天然橡胶的取向和排列，形成更有序的结晶结构，从而能够提高电缆线所使用的护套层的力学性能。

28、4.本技术提供的耐热、耐油弹性电缆线的制备工艺的操作简单，能够较为方便地制得耐热、耐油弹性电缆线。

29、具体实施方式

30、以下结合制备例、实施例和对比例对本技术作进一步详细说明。

31、本技术设计了一种耐热、耐油弹性电缆线，包括护套层、绝缘层以及电线芯，所述护套层按照重量份数计，包括如下原料组分：环氧化天然橡胶60～90份，丁苯橡胶30～50份，氟硅烷改性γ-聚谷氨酸10～25份，纳米碳酸钙25～50份，丁腈胶粉1～5份。

32、本技术的耐热、耐油弹性电缆线采用以下工艺制备，包括以下步骤：

33、s1、提供护套层、绝缘层以及电线芯；其中，所述护套层采用如下方法制备：按照重量份数提供环氧化天然橡胶、丁苯橡胶、氟硅烷改性γ-聚谷氨酸、纳米碳酸钙以及丁腈胶粉，混合制得；

34、s2、在所述电线芯外包覆所述绝缘层，在所述绝缘层外包覆所述护套层，制得所述耐热、耐油弹性电缆线。