一种高强度耐磨抗撕裂电缆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种高强度耐磨抗撕裂电缆。
【背景技术】
[0002] 输送电力的电缆产业事关经济发展的全局，其原材料的选用决定了电缆的优劣。 电缆在使用过程中常面临各种外力的作用，应对这些外力的第一道防线就是其外护套。因 此，研制一种高强度、耐磨抗撕裂的电缆十分必要。
[0003] 芳纶浆柏是一种高度分散的原纤化芳纶纤维，由于具有对位芳纶纤维的化学结 构，拥有高模量、高强度、耐热、耐磨、耐化学腐蚀等优良特性。芳纶浆柏纤维比表面积大、表 面氨基含量多，纤维之间的极性很强，与橡胶材料能够很好的相容，并能提高橡胶材料的各 项力学性能。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高强度耐磨抗撕裂电缆，具有 强度高，耐磨抗撕裂性能好的特点。
[0005] 本发明提出的一种高强度耐磨抗撕裂电缆，包括缆芯，缆芯由四根绝缘线芯相互 绞合而成，每根绝缘线芯包括导体及包覆在导体外的绝缘层，内护套包裹在缆芯外部，阻燃 填充材料填充在缆芯和内护套之间，内护套外部依次包覆有屏蔽层、绕包层和外护套；
[0006] 其中外护套的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶50-60份，顺丁橡胶10-15份， 聚氯乙烯热塑弹性体20-25份，多纤维预制韧性材料20-22份，硫磺粉3-4份，促进剂DM 1. 5-2. 5份，促进剂TMTM1-2份，海泡石粉32-35份，膨润土36-39份，高岭土33-37份，云 母粉22-28份，硅烷偶联剂K570 3-5份，环氧妥尔油酸丁酯8-12份，防老剂RD2-3份，防 老剂 OD2. 1-2. 4份。
[0007] 优选地，外护套的原料中，三元乙丙橡胶中的乙烯丙烯比为80:20-60 :40。
[0008] 优选地，外护套的原料中，三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯热塑弹性体、多纤维 预制韧性材料的重量比为52-56 :12-13 :22-24 :20. 5-21。
[0009] 优选地，外护套的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶52-56份，顺丁橡胶12-13份， 聚氯乙烯热塑弹性体22-24份，多纤维预制韧性材料20. 5-21份，硫磺粉3. 2-3. 5份，促进 剂DM1. 8-2. 1份，促进剂TMTM1. 4-1. 6份，海泡石粉33-34份，膨润土37-38份，高岭土 34-35份，云母粉24-25份，硅烷偶联剂K570 3. 6-4. 4份，环氧妥尔油酸丁酯9-10份，防老 剂 RD2. 2-2. 5份，防老剂 OD2. 2-2. 3份。
[0010] 优选地，外护套原料中的多纤维预制韧性材料的制备方法如下：按重量份将8-12 份芳纶浆柏投入含20-25份丙酮的第一加工设备中浸泡3-5h，取出后，投入含有35-40份 无水乙醇的第二加工设备中浸泡I. 5-3h，取出后用去离子水清洗，烘干得到物料A ;将物料 A投入第三加工设备中，通入氧气后抽真空，再通入氧气并对物料A进行等离子处理得到物 料B ;再将物料B投入第四加工设备中，搅拌后投入7-10份去离子水、3-5份空心玻璃微珠、 4-6份炭黑，搅拌均匀，再向第四加工设备中投入23-25份丙烯酸树脂、12-14份聚氨酯弹性 体、5-8份聚酯纤维、2. 5-2. 8份邻苯二甲酸二异壬酯、1. 7-2份邻苯二甲酸乙烯酯，搅拌，干 燥得到多纤维预制韧性材料。
[0011] 优选地，外护套原料中的多纤维预制韧性材料的制备方法如下：按重量份将9-10 份芳纶浆柏投入含22-24份丙酮的第一加工设备中浸泡3. 5-4h，取出后，投入含有36-38份 无水乙醇的第二加工设备中浸泡2-2. 5h，取出后用去离子水清洗，烘干得到物料A ;将物料 A投入第三加工设备中，通入氧气后抽真空，再通入氧气并对物料A进行等离子处理得到物 料B ;再将物料B投入第四加工设备中，搅拌后投入8-9份去离子水、3. 5-4份空心玻璃微 珠、4. 5-5份炭黑，搅拌均匀，再向第四加工设备中投入24-24. 5份丙烯酸树脂、12. 5-13份 聚氨酯弹性体、6-7份聚酯纤维、2. 6-2. 7份邻苯二甲酸二异壬酯、1. 8-1. 9份邻苯二甲酸乙 烯酯，搅拌，干燥得到多纤维预制韧性材料。
[0012] 本发明外护套的制备过程为：预热密炼机到，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙 烯热塑弹性体在密炼机中密练得到橡胶主料，过程中打三角包，再将多纤维预制韧性材料 投入含橡胶主料的密炼机中密练，过程中打三角包，继续投入海泡石粉、膨润土、高岭土、云 母粉和硅烷偶联剂K570,密练得到物料C ;将环氧妥尔油酸丁酯加入含物料C的密炼机中混 炼，再加入防老剂RD、防老剂OD混炼，继续加入硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM密炼，接着 升温混炼后，降温出料，得到外护套。
[0013] 本发明以三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氯乙烯热塑弹性体为橡胶主料，使本发明具 备较高的韧性和良好的弹性、耐磨、抗撕裂性能；而多纤维预制韧性材料的添加，极大地提 升了本发明的韧性和耐磨、抗撕裂性能，其制备过程中，芳纶浆柏经丙酮和无水乙醇处理去 除杂质、油脂后，接着进行的氧等离子处理，能够通过刻蚀作用消除芳纶浆柏主干纤维上部 分超细纤维，降低芳纶浆柏纤维的比表面积，减轻芳纶浆柏与橡胶混合加工时出现的芳纶 浆柏缠结严重的现象；同时，氧等离子处理能够在芳纶浆柏主干纤维表面刻蚀出凹槽，使接 下来投入的空心玻璃微珠、炭黑易于附着在其表面，防止在接下来的加工中出现芳纶浆柏 缠结的现象，提高芳纶浆柏与其他物料的界面结合力，大幅提高本发明的力学性能；接着进 行的搅拌过程能使芳纶浆柏纤维松散状态，促使加入低表面能的空心玻璃微珠、炭黑能够 均匀地附着在芳纶浆柏表面，大大降低其表面能；随后加入的邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二 甲酸乙烯酯能充分与芳纶浆柏相容，同时渗透到芳纶浆柏的纤维表面，形成一层油膜湿润 芳纶浆柏纤维，进一步降芳纶浆柏的表面能，从而有利于处理后芳纶浆柏混合分散于与丙 烯酸树脂、聚氨酯弹性体构成的基料中；而添加的聚酯纤维能够与处理后芳纶浆柏缠绕，扩 大与基料的接触面积，同时，还能被芳纶浆柏上未被刻蚀的超细纤维包裹，从而进一步加大 本发明的柔韧性；硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM构成的硫化体系，具有硫化速度适中，交 联程度高等特点，大大提高了本发明的强度和耐磨抗撕裂性能；而海泡石粉、膨润土、高岭 土、云母粉作为补强填充剂的添加，极大地增强了本发明，是本发明在受到外力摩擦时，橡 胶分子能将摩擦力迅速转移到上述补强填充剂之上，从而大大提高了本发明的耐磨性能； 而硅烷偶联剂KH-570 -方面能够使上述补强填充剂均匀地分布在本发明之中，另一方面 也能改善消耗因子和比电感容抗，提高了本发明的耐老化及耐候性能；添加环氧妥尔油酸 丁酯可提高本发明的可塑性，同时也能使使无机原料在橡胶主料中分布均匀，还能作为稳 定剂，与防老剂RD、防老剂OD共同作用，提高本发明的耐老化和耐氧化性能。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明提出的一种高强度耐磨抗撕裂电缆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016] 实施例1
[0017] 如图1所示，图1为本发明提出的一种高强度耐磨抗撕裂电缆的结构示意图。
[0018] 参照图1，本发明提出的一种高强度耐磨抗撕裂电缆，包括缆芯，缆芯由四根绝缘 线芯1相互绞合而成，每根绝缘线芯1包括导体及包覆在导体外的绝缘层，内护套2包裹在 缆芯外部，阻燃填充材料3填充在缆芯和内护套2之间，内护套2外部依次包覆有屏蔽层4、 绕包层5和外护套6 ;
[0019] 其中外护套6的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60份，顺丁橡胶10份，聚氯乙 烯热塑弹性体25份，多纤维预制韧性材料20份，硫磺粉4份，促进剂DM 1. 5份，促进剂TMTM 2份，海泡石粉32份，膨润土 39份，高岭土 33份，云母粉28份，硅烷偶联剂K570 3份，环氧 妥尔油酸丁酯12份，防老剂RD 2份，防老剂OD 2. 4份；其中，三元乙丙橡胶中的乙烯丙烯 比为80:20 ;
[0020] 外护套6原料中的多纤维预制韧性材料的制备方法如下：按重量份将12份芳纶浆 柏投入含20份丙酮的第一加工设备中浸泡5h，取出后，投入含有35份无水乙醇的第二加工 设备中浸泡3h，取出后用去离子水清洗，烘干得到物料A ;将物料A投入第三加工设备中，通 入氧气后抽真空，再通入氧气并对物料A进行等离子处理得到物料B ;再将物料B投入第四 加工设备中，搅拌后投入7份去离子水、5份空心玻璃微珠、4份炭黑，搅拌均匀，再向第四加 工设备中投入25份丙烯酸树脂、12份聚氨酯弹性体、8份聚酯纤维、2. 5份邻苯二甲酸二异 壬酯、2份邻苯二甲酸乙烯酯，搅拌，干燥得到多纤维预制韧性材料。
[0021] 实施例2
[0022] 本发明提出的一种高强度耐磨抗撕裂电缆，包括缆芯，缆芯由四根绝缘线芯1相 互绞合而成，每根绝缘线芯1包括导体及包覆在导体外的绝缘层，内护套2包裹在缆芯外 部，阻燃填充材料3填充在缆芯和内护套2之间，内护套2外部依次包覆有屏蔽层4、绕包层 5和外护套6 ;
[0023] 其中外护套6的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶50份，顺丁橡胶15份，聚氯乙 烯热塑弹性体20份，多纤维预制韧性材料22份，硫磺粉3份，促进剂DM 2. 5份，促进剂TMTM 1份，海泡石粉35份，膨润土 36份，高岭土 37份，云母粉2