一种耐磨抗拉的护套材料及电缆的制作方法

文档序号:41512760发布日期:2025-04-07 22:40阅读:64来源:国知局

本申请涉及电缆传输,尤其是涉及一种耐磨抗拉的护套材料及电缆。


背景技术:

1、电缆作为电能传输和信息传递的重要载体,在各个领域有着广泛的应用。然而,在复杂多变的使用环境中,电缆护套的耐磨性和抗拉伤性能往往成为影响其使用寿命的关键因素。

2、传统的电缆护套材料如聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)等虽具有一定的耐磨性,但在如工业自动化、矿山开采、海洋工程等环境恶劣的场景中长时间使用后仍易出现磨损、划伤等问题,导致电缆内部线路暴露,进而引发安全隐患。因此,开发一种具有高耐磨、抗拉伤性能的电缆护套材料显得尤为重要。


技术实现思路

1、为提供电缆在恶劣环境中使用寿命,提供了一种耐磨抗拉的护套材料及电缆。

2、本发明的上述第一个发明目的是通过以下技术方案得以实现的:

3、一种耐磨抗拉的护套材料,包括以下质量份数的原料:

4、eva 70~80份,

5、pe 10~15份,

6、耐磨填料24~31份,

7、玻璃纤维10~16份;

8、硅烷偶联剂1.3~2.1份;

9、所述耐磨填料包括氮化硅颗粒和附着在氮化硅颗粒表面上结合增强附着物,所述结合增强附着物由氢氧化铝、钛酸酯混合后烧制形成,为密布于氮化硅颗粒表面的凸点或突触。

10、通过采用上述技术方案,液态的钛酸酯可以在混合中浸润氢氧化铝并渗透入氢氧化铝中形成覆盖料,而后覆盖料附着于氮化硅表面在500~600℃下烧制,覆盖料中氢氧化铝脱水转化为氧化铝、钛酸酯分解产生二氧化钛,由于氢氧化铝内渗透有钛酸酯,故而转化出的氧化铝中嵌入有纳米二氧化钛,两者混合均匀结合紧密,并在高温下混合在一起的氧化铝和二氧化钛部分发生反应生成钛酸铝,进而进一步加强氧化铝和二氧化钛的结合致密性以及增强氧化铝、二氧化钛混合物在氮化硅表面的结合紧密性,由此氮化硅表面覆盖大量、结合紧密、耐磨的微小凸点或微小突触,增大氮化硅颗粒的比表面积以及与有机相的结合稳固锚点,使氮化硅与有机相的结合更为紧密,在护套材料磨损时耐磨填料不易剥离,在护套材料受拉扯时作为更好的增强锚点使护套材料不易变形和断裂,由此本申请的护套材料具备更为优良的耐磨性和抗拉扯性能。

11、可选的:耐磨材料的制备方法如下:

12、将氮化硅颗粒和用乙醇稀释的覆盖混合均匀后烧制得到。

13、通过采用上述技术方案,覆盖料中乙醇作为稀释剂,用于调节覆盖料的粘度和体积,以此更好得使覆盖料包覆氮化硅颗粒表面,并在稀释剂挥发后,形成点分布的氢氧化铝、钛酸酯混合物,更好的形成微小的凸起或突触,所得护套材料耐磨性和抗拉扯性能更好。

14、可选的:所述钛酸酯为钛酸四异丙酯。

15、通过采用上述技术方案,钛酸四异丙酯的粘度以及对氢氧化铝浸润、渗透速度较为适合,与氢氧化铝混合时钛酸四异丙酯渗透混合效果更好,所得护套材料的耐磨性、抗拉扯性能更优。

16、可选的:所述氢氧化铝为由铝盐在碱性环境下沉淀制备得到的沉淀物。

17、通过采用上述技术方案,沉淀物中氢氧化铝致密度较低,更易供钛酸酯渗透,使高温烧制时氧化铝和二氧化钛在纳米级别上的混合更为均质,所得护套材料的耐磨性、抗拉扯性能更优。

18、可选的:所述氢氧化铝与钛酸酯的摩尔比为(2.1~2.5):1。

19、通过采用上述技术方案,该配比下结合增强附着物中氧化铝、二氧化钛、钛酸铝的成分比例较优,对应结合增强附着物的硬度、耐磨性以及对氮化硅表面的结合强度均较好,使所得护套材料的耐磨性、抗拉扯性能较优。

20、可选的:所述氮化硅颗粒表面经羧甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮双改性剂进行亲水性改性。

21、通过采用上述技术方案,对氮化硅颗粒表面先进行亲水性改性,有利于氢氧化铝和钛酸酯混合的覆盖料附着于氮化硅表面,使微小的凸起或微小的突触在氮化硅表面分布更为均匀且结合强度更高,进一步提升护套材料的耐磨性和抗拉扯性能。

22、可选的:所述改性方法:

23、将聚乙烯吡咯烷酮分散在水中,然后加入氮化硅并搅拌使其充分混合,然后加入羧甲基纤维素,在60℃的加热搅拌台上搅拌使羧甲基纤维素完全溶解;

24、在声波浴中超声处理20min后将混合物转移到球磨机进行球磨处理;

25、悬浮液离心分离获得固体物用水清洗,重复多次得到羧甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮改性的氮化硅颗粒。

26、通过采用上述技术方案,对氮化硅颗粒改良过程免去超声波处理的步骤,更加适用于千克为批次单位的氮化硅颗粒处理,提升改性效率。

27、本发明的上述第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的:

28、一种电缆,包括护套层、绝缘层和导体,所述护套层由上述的护套材料制得。

29、通过采用上述技术方案,本申请的电缆外侧的护套层耐磨性优良且抗拉扯性能好,使电缆恶劣环境下寿命得到延长。

30、综上所述,本申请至少具备以下有益效果:

31、1.耐磨材料中氮化硅颗粒表面附着大量由氧化铝、二氧化钛、钛酸铝均匀混合而成的微小凸点或突触,微小凸点或突触自身致密、耐磨性好、与氮化硅结合附着力强,进而增大氮化硅颗粒的比表面积以及与有机相的结合稳固锚点,使氮化硅与有机相的结合更为紧密,在护套材料磨损时耐磨填料不易剥离,在护套材料受拉扯时作为更好的增强锚点使护套材料不易变形和断裂,由此本申请的护套材料具备更为优良的耐磨性和抗拉扯性能;

32、2.对氮化硅颗粒表面先进行亲水性改性再覆盖氢氧化铝、钛酸酯混合的覆盖料,使微小的凸起或微小的突触在氮化硅表面分布更为均匀且结合强度更高,进一步提升护套材料的耐磨性和抗拉扯性能;

33、3.本申请的电缆外侧的护套层耐磨性优良且抗拉扯性能好,使电缆恶劣环境下寿命得到延长。



技术特征:

1.一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于,包括以下质量份数的原料:

2.根据权利要求1所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:耐磨材料的制备方法如下:

3.根据权利要求1所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:所述钛酸酯为钛酸四异丙酯。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:所述氢氧化铝为由铝盐在碱性环境下沉淀制备得到的沉淀物。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:所述氢氧化铝与钛酸酯的摩尔比为(2.1~2.5):1。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:所述氮化硅颗粒表面经羧甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮双改性剂进行亲水性改性。

7.根据权利要求6所述的一种耐磨抗拉的护套材料,其特征在于:所述改性方法:

8.一种电缆,包括护套层(6)、绝缘层(2)和导体(1),其特征在于,所述护套层(6)由权利1~7任一项所述的护套材料制得。


技术总结
本申请公开了一种耐磨抗拉的护套材料及电缆,护套材料包括以下质量份数的原料:EVA 70~80份,PE 10~15份,耐磨填料24~31份,玻璃纤维10~16份;硅烷偶联剂1.3~2.1份;耐磨填料包括氮化硅颗粒和其表面上的结合增强附着物,结合增强附着物由氢氧化铝、钛酸酯混合后烧制形成,结合增强附着物为微小凸点或突触,其自身致密、耐磨性好、与氮化硅结合附着力强,进而增大氮化硅颗粒的比表面积以及与有机相的结合稳固锚点,使氮化硅与有机相的结合更为紧密,在护套材料磨损时耐磨填料不易剥离,在护套材料受拉扯时作为更好的增强锚点使护套材料不易变形和断裂,由此护套材料具备更为优良的耐磨性和抗拉扯性能。

技术研发人员:金柱,王阁,金小博,金梁
受保护的技术使用者:瑞鑫集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/4/6
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