CN105038247B - 一种防噬啮的电缆用料及由其制备的电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防噬啮的电缆用料及由其制备的电缆，该电缆包括至少一层的防噬啮层，所述防噬啮层包括以下重量份的组分：1）组分A：硅橡胶：100重量份；拒食剂复合物：10重量份；无机填料：25重量份；羟基硅油：6重量份；2）组分B：硫化剂：0.5‑0.8重量份。本发明所述电缆通过将拒食剂多芳基硼包覆于泡沫硅橡胶内后，再与硅橡胶复合形成包覆于导体外侧的防噬啮层，一是能够有效防止噬啮动物啃咬电缆；二是能够提高所述防噬啮层的机械强度，增强所述防噬啮层与所述绝缘层之间的粘结强度。

Description

一种防噬啮的电缆用料及由其制备的电缆

技术领域

本发明属于电力电缆领域，具体地，涉及一种防噬啮的电缆用料及由其制备的电缆。

背景技术

电力电缆，作为一种电能的传输和分配的载体，被广泛应用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江/过海水下输电线。电缆通常包括作为缆芯的导体以及包覆于导体外侧的保护层两部分，而包覆于导体外侧的保护层为了满足弯折电缆也不易破裂等要求，通常采用柔性材料制备。这就导致了另一问题：外层的保护层易于被噬啮动物啃咬破坏，从而暴露内部的导体，进而易于造成电缆的断裂以及电力信号的中断等问题的发生。

随着国民经济的高速发展和世界经济的一体化，对电线电缆的要求也越来越高，而随着“一带一路”的建设发展，电缆更需要在山川、沙漠、海洋等人迹稀少的高寒地带使用，一旦噬啮动物（老鼠、松鼠或是一些海洋类的噬啮生物等）啃咬破坏电缆后，将会导致不可估量的影响，且需要大量的人力、物力查找损坏点并进行修复。因而，提高电缆的抗噬啮动物啃咬性能是当前电缆研究的热点。

而目前对于电缆的防噬啮性能的改善有以下几种方法：

1.在电缆保护层的制备过程中添加辣椒素，以防止噬啮动物啃咬，但由于辣椒素具有强烈的神经刺激性，触碰到人类体表时将产生灼热感，因而采用这种方法使生产人员处于刺激性的生产环境中工作，不利于生产人员的职业健康；2.在电缆保护层的内/或外设置铠装层，以防止噬啮动物啃咬，但是增加了铠装层后的电缆的拉伸性能以及层间的粘结强度等均会有较大程度的下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防噬啮的电缆用料及由其制备的电缆（包括单芯电缆和多芯电缆），不添加刺激性的如辣椒素类的物质，也不会大大降低电缆的机械性能等。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种防噬啮的电缆用料，包括以下重量份的组分：

1）组分A：

硅橡胶：100重量份；

拒食剂复合物：10重量份；

无机填料：25重量份；

羟基硅油：6重量份；

2）组分B：

硫化剂：0.5-0.8重量份。

一种防噬啮的电缆，包括至少一层的防噬啮层，所述防噬啮层包括以下重量份的组分：

1）组分A：

硅橡胶：100重量份；

拒食剂复合物：10重量份；

无机填料：25重量份；

羟基硅油：6重量份；

2）组分B：

硫化剂：0.5-0.8重量份。

其中，所述拒食剂复合物包括以下重量份的组分：

多芳基硼：10重量份；

二氯甲烷：15重量份；

聚乙烯醇：20重量份；

泡沫硅橡胶：6重量份。

其中，所述多芳基硼是一类在极低的浓度下就能影响老鼠、松鼠等噬啮动物摄食的物质，将其应用于电缆中，老鼠、松鼠等噬啮动物靠近电缆，通过嗅觉吸入电缆释放出的多芳基硼后，抑制了噬啮动物的摄食感知，进而保护电缆不被噬啮动物啃咬。具体地，所述多芳基硼可以为三芳基硼。

其中，所述拒食剂复合物采用以下方法制备：

按比例将所述的多芳基硼溶解于所述的二氯甲烷中，再将溶解后的物质滴加到所述比例的聚乙烯醇中，在上述滴加的过程中，不断搅拌所述聚乙烯醇，得到二氯甲烷分散体，加入所述比例的泡沫硅橡胶，加热至60-70℃，通入压缩空气以挥发二氯甲烷，称量反应物至恒重时，反应完成，得到拒食剂复合物。

本发明中的所述拒食剂复合物是将拒食剂多芳基硼经过处理后包覆于泡沫硅橡胶内，而泡沫硅橡胶的分子间具有透气通道，便于释放所述多芳基硼，从而达到防止噬啮动物啃咬电缆的目的。并且，本发明中所述拒食剂复合物的外层为泡沫硅橡胶，其与构成防噬啮层的基础橡胶（即，硅橡胶）为同类有机硅聚合物，两物质之间的相容性良好，能够有效提高粘结强度以及机械强度。因此，能够有效避免因增加铠装层而导致的拉伸性能以及层间粘结强度等性能降低的问题发生。

其中，所述防噬啮层的组分A采用以下方法制备：

按比例取所述硅橡胶、拒食剂复合物、羟基硅油以及无机填料，捏合成团后，加热到160-180℃捏合1-2小时，抽真空后捏合半小时，卸料备用。

其中，所述无机填料可选自白炭黑。

其中，所述硫化剂可包括硫化剂DCP、硫化剂DMBP。

其中，所述电缆包括设于所述防噬啮层内的导体层，所述导体层包括至少一根导体，所述导体为若干的导电金属丝通过束合或绞制制成，所述导电金属丝包括但不限于铜丝、铜铝合金丝、镍铜合金丝。

其中，本发明所述的防噬啮层可通过注塑成型于所述导体外侧。

其中，所述电缆包括设于所述导体层与所述防噬啮层之间的绝缘层，所述绝缘层可为硅胶绝缘层。

其中，所述电缆通过如下方法制备：

1）对所述导体层内的导体用硅烷偶联剂进行表面处理；

2）将所述导体套于套管内，浸泡于液态硅胶中，固化后形成绝缘层；

3）混合所述组分A与组分B并注塑于该绝缘层外侧，得到所述防噬啮层，其中，注塑温度为170-180℃，注塑成型后再硫化3-5分钟。

其中，对所述导体进行表面处理可通过喷涂或者是浸泡硅烷偶联剂的方式。

其中，所述硅烷偶联剂优选硅烷偶联剂KH-560。

其中，所述套管可以为玻纤套管、尼龙套管或者是聚酰胺套管。

综上，本发明的有益效果是：本发明所述电缆通过将拒食剂多芳基硼包覆于泡沫硅橡胶内后，再与硅橡胶复合形成包覆于导体外侧的防噬啮层，一是能够有效防止噬啮动物啃咬电缆；二是能够提高所述防噬啮层的机械强度，增强所述防噬啮层与所述绝缘层之间的粘结强度。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明以下各实施例中所用的原料均为市售产品。

实施例1

防噬啮层中组分A的制备

首先将10重量份的三芳基硼溶解于15重量份的二氯甲烷中，再将溶解后的物质滴加到20重量份的聚乙烯醇中，在上述滴加的过程中，不断搅拌所述聚乙烯醇，得到二氯甲烷分散体，再加入6重量份的泡沫硅橡胶，加热到60-70℃，通入压缩空气以挥发二氯甲烷，称量反应物至恒重时，反应完成，得到拒食剂复合物，备用。

再取100重量份的硅橡胶、6重量份的羟基硅油、25重量份的白炭黑以及前述制备的拒食剂复合物10重量份，捏合成团后，加热到160-180℃捏合1-2小时，抽真空后捏合半小时，制得防噬啮层组分A，备用。对所述防噬啮层的组分A进行性能检测并记录于下表1中。

实施例2

单芯电缆的制备

将导电金属丝（如铜丝、铜铝合金丝等）去除表面污物并干燥后，通过束合或绞制制成单根导体，对该单根导体表面喷涂KH-560硅烷偶联剂后，套于玻纤套管内，反复多次浸泡于液态硅胶中，固化干燥后形成绝缘层；将实施例1所制备的组分A与0.7重量份的硫化剂DCP混合后，注塑于该绝缘层表面形成一防噬啮层，其中，注塑温度为170-180℃，注塑成型后再硫化3-5分钟，冷却，即，制得单芯电缆。

实施例3

多芯电缆的制备

本实施例3所述的多芯电缆的制备与实施例2所述的单芯电缆的制备方法基本相同，不同的仅在于，实施例2所述的玻纤套管内只包含单根导体，而本实施例3中的所述的玻纤套管内包含三根导体，且每一根导体采用与实施例2相同的方式进行表面处理。

对比例1

单芯电缆的制备

将导电金属丝（如铜丝、铜铝合金丝等）去除表面污物并干燥后，通过束合或绞制制成单根导体，对该单根导体表面喷涂KH-560硅烷偶联剂后，套于玻纤套管内，反复多次浸泡于液态硅胶中，固化干燥后形成绝缘层；再于该绝缘层表面注塑一层甲基乙烯基硅橡胶，其中，注塑温度为170-180℃。

防噬啮动物啃咬实验

分别取相同长度的实施例2、实施例3及对比例1制备的电缆，并放置于四川红原县的月亮湾草原上，经过一个月后，对三段电缆进行观察后发现，实施例2及实施例3制备的电缆表面并无明显被啃咬后的痕迹，而对比例1制备的电缆表面则有多处明显被啃咬后的痕迹，因此，本申请所述的电缆能够有效保护电缆，避免其被噬啮动物啃咬。

表1

	邵氏硬度（A）	拉伸强度（MPa）	伸长率（%）	漏电起痕性（V）	击穿强度（KV/mm）
						实施例1	71	16	180	310	21

从上表1中还可以看出，本发明所述的防噬啮层具有较好的机械性能，能够有效保障由其制备的电缆的质量。

如上所述，可较好的实现本发明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防噬啮的电缆，包括至少一层的防噬啮层，和设于防噬啮层内的导体层，其特征在于，所述防噬啮层包括以下重量份的组分：

1）组分A：

硅橡胶：100重量份；

拒食剂复合物：10重量份；

无机填料：25重量份；

羟基硅油：6重量份；

所述拒食剂复合物的组分配比如下：

三苯基硼：10重量份；

二氯甲烷：15重量份；

聚乙烯醇：20重量份；

泡沫硅橡胶：6重量份，

2）组分B：

硫化剂：0.5-0.8重量份；

所述电缆的制备方法：

a）、组分A的制备：按比例取所述硅橡胶、拒食剂复合物、羟基硅油以及无机填料，捏合成团后，加热到160-180℃捏合1-2小时，抽真空后捏合半小时；

b）、导体层表面喷涂KH-560硅烷偶联剂后，套于玻纤套管内，反复多次浸泡于液态硅胶中，固化干燥后形成绝缘层；将制备的组分A与0.7重量份的硫化剂DCP混合后，注塑于该绝缘层表面形成一防噬啮层；

所述拒食剂复合物采用以下方法制备：

按比例将所述的三苯基硼溶解于所述的二氯甲烷中，再将溶解后的物质滴加到所述比例的聚乙烯醇中，在上述滴加的过程中，不断搅拌所述聚乙烯醇，得到二氯甲烷分散体，加入所述比例的泡沫硅橡胶，加热至60-70℃，通入压缩空气，称量反应物至恒重时，反应完成，得到拒食剂复合物。

2.根据权利要求1所述的防噬啮的电缆，其特征在于，所述导体层包括至少一根导体，所述导体为若干的导电金属丝通过束合或绞制制成。

3.根据权利要求1所述的防噬啮的电缆，其特征在于，所述电缆包括设于所述导体层与所述防噬啮层之间的绝缘层。