CN105845233B - 一种耐老化补偿电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化补偿电缆，包括正极导体和负极导体，正极导体和负极导体外侧均包覆有绝缘层构成缆芯，缆芯外包覆有屏蔽层，屏蔽层外包覆有护套；护套采用顺丁橡胶复合材料制备而成，顺丁橡胶复合材料的原料包括：顺丁橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、环氧树脂、氧化锌、硬脂酸、硫磺、过氧化苯甲酰、固化剂DDM、有机改性白炭黑、纳米硫酸钡、空心玻璃微珠、有机蒙脱土、纳米磷酸钛、促进剂、防老剂2、三甘醇二异辛酸酯、聚磷酸铵、金属改性分子筛、纳米硼酸锌、二甲基二烯丙基氯化铵、双氢化牛脂基二甲基氯化铵。本发明提出的耐老化补偿电缆，其强度高、阻燃性和耐老化性好，能满足多种领域对补偿电缆的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐老化补偿电缆。
背景技术
补偿电缆适用于电力、冶金、石油、化工、轻纺等工业以及国防、科研等部门自动化测温仪表的多点连接，在使用的过程中有时需要穿越高温区或者电磁干扰区等恶劣环境，从而使补偿电缆发生老化现象，造成信号传输不稳等问题，不能满足人们在特殊环境下的生产需要，需要进行改性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐老化补偿电缆，其强度高、阻燃性和耐老化性好，能满足多种领域对补偿电缆的使用要求，且综合性能好，使用寿命长。
本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体和负极导体，所述正极导体和负极导体外侧均包覆有绝缘层构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层，所述屏蔽层外包覆有护套；其中，所述护套采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶30-50份、天然橡胶15-30份、环氧树脂10-25份、氧化锌1-3份、硬脂酸2-3.5份、硫磺0.5-1.2份、过氧化苯甲酰0.5-2份、固化剂DDM0.5-1.5份、有机改性白炭黑10-20份、纳米硫酸钡2-10份、空心玻璃微珠3-12份、有机蒙脱土3-10份、纳米磷酸钛1-10份、促进剂0.1-1份、防老剂2-5份、三甘醇二异辛酸酯1-5份、聚磷酸铵3-15份、金属改性分子筛10-25份、纳米硼酸锌2-10份、二甲基二烯丙基氯化铵1-3.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵0.5-2份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将10-25份硝酸铁、5-30份硝酸铜、10-40份硝酸铝、3-10份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入100-300份分子筛，超声20-35min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为5-8h。
优选地，所述顺丁橡胶复合材料的原料中，顺丁橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、环氧树脂的重量比为100：38-46：20-28：15-23。
优选地，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶40-45份、天然橡胶22-26份、环氧树脂20-22份、氧化锌1.8-2.6份、硬脂酸2.5-3.1份、硫磺0.8-1.1份、过氧化苯甲酰1-1.6份、固化剂DDM 0.8-1.3份、有机改性白炭黑14-18份、纳米硫酸钡5.8-6.5份、空心玻璃微珠5.8-7份、有机蒙脱土6-8份、纳米磷酸钛4.5-6份、促进剂0.5-1份、防老剂3.2-4份、三甘醇二异辛酸酯3.2-4份、聚磷酸铵8-11份、金属改性分子筛16-20份、纳米硼酸锌5.8-7份、二甲基二烯丙基氯化铵1.9-3份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1-1.6份。
优选地，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶43份、天然橡胶25份、环氧树脂21份、氧化锌2.3份、硬脂酸3份、硫磺1份、过氧化苯甲酰1.2份、固化剂DDM 1份、有机改性白炭黑16份、纳米硫酸钡6份、空心玻璃微珠6份、有机蒙脱土6.3份、纳米磷酸钛5份、促进剂0.65份、防老剂3.8份、三甘醇二异辛酸酯3.6份、聚磷酸铵10份、金属改性分子筛17份、纳米硼酸锌6.3份、二甲基二烯丙基氯化铵2.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1.3份。
优选地，所述环氧树脂为液体环氧树脂。
优选地，所述有机改性白炭黑所使用的改性剂为聚乙二醇、油酸、硅烷偶联剂Si-69、丙烯酸中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为促进剂H、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂D中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述防老剂为防老剂A、防老剂4020、防老剂4010NA、防老剂MB、防老剂RD中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将20份硝酸铁、15份硝酸铜、30份硝酸铝、8份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入200份分子筛，超声30min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为535℃，焙烧时间为7h；在金属改性分子筛的制备过程中，选择了硝酸铁、硝酸铜、硝酸铝、硝酸钕为原料，在反应的过程中，得到了铁、铜、铝、钕掺杂的分子筛，加入体系中，一方面，促进了成炭、形成了更加致密稳定的炭层，有效抑制炭层的爆裂，有效延缓和避免了内部材料的燃烧，起到了优异的阻燃效果，同时降低了烟释放量，减少了一氧化碳的产量，具有明显的减毒作用，另一方面，与体系中的防老剂、有机蒙脱土、空心玻璃微珠配合后显著提高了复合材料的耐热性和耐老化性。
本发明所述顺丁橡胶复合材料可以按照常规的顺丁橡胶复合材料制备工艺制备而成。
顺丁橡胶具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好的优点，本发明所述顺丁橡胶复合材料，以顺丁橡胶为主料，并加入了氯丁橡胶和天然橡胶，通过控制三者的比例，使三者实现了共硫化，克服了顺丁橡胶力学性能差、抗湿滑性不是很好的缺陷，同时改善了复合材料的耐热性和耐腐蚀性；环氧树脂加入体系中，与橡胶体系形成了双网结构，显著提高了复合材料的拉伸强度、撕裂强度、100％定伸应力、硬度和扯断伸长率，进一步改善了顺丁橡胶主料强度低的缺陷；选择了硫磺和过氧化苯甲酰作为橡胶的硫化剂，固化剂DDM作为环氧树脂的固化剂，一方面，橡胶硫化剂促进了环氧树脂的固化，减少了固化剂的用量，另一方面，环氧树脂调节了橡胶的硫化速度；有机改性白炭黑、纳米硫酸钡、空心玻璃微珠、有机蒙脱土、纳米磷酸钛配合加入体系中，在二甲基二烯丙基氯化铵和双氢化牛脂基二甲基氯化铵的辅助下，在体系中分散均匀，具有协同作用，显著提高了复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度及邵尔A硬度，并改善了复合材料的耐热性和耐老化性；金属改性分子筛在体系中，与纳米磷酸钛、聚磷酸铵、纳米硼酸锌配合，具有促进成炭的作用，形成了更加致密稳定的炭层，有效抑制了炭层的爆裂，有效延缓和避免了内部材料的燃烧，起到了优异的阻燃效果，同时降低了烟释放量，减少了一氧化碳的产量，具有明显的减毒作用；本发明中，以所述顺丁橡胶复合材料为护套材料，从而将所述顺丁橡胶复合材料的性质引入到了电缆中，赋予电缆优异的强度、阻燃性和耐老化性，使得到的补偿电缆能满足多种领域的使用要求，且综合性能好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明所述耐老化补偿电缆的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
图1为本发明所述耐老化补偿电缆的结构示意图，参照图1，本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体1和负极导体2，所述正极导体1和负极导体2外侧均包覆有绝缘层3构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层4，所述屏蔽层4外包覆有护套5；其中，所述护套5采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶50份、天然橡胶15份、环氧树脂25份、氧化锌1份、硬脂酸3.5份、硫磺0.5份、过氧化苯甲酰2份、固化剂DDM 0.5份、有机改性白炭黑20份、纳米硫酸钡2份、空心玻璃微珠12份、有机蒙脱土3份、纳米磷酸钛10份、促进剂0.1份、防老剂5份、三甘醇二异辛酸酯1份、聚磷酸铵15份、金属改性分子筛10份、纳米硼酸锌10份、二甲基二烯丙基氯化铵1份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵2份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将10份硝酸铁、30份硝酸铜、10份硝酸铝、10份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入100份分子筛，超声35min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为500℃，焙烧时间为8h。
实施例2
参照图1，本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体1和负极导体2，所述正极导体1和负极导体2外侧均包覆有绝缘层3构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层4，所述屏蔽层4外包覆有护套5；其中，所述护套5采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶30份、天然橡胶30份、环氧树脂10份、氧化锌3份、硬脂酸2份、硫磺1.2份、过氧化苯甲酰0.5份、固化剂DDM 1.5份、有机改性白炭黑10份、纳米硫酸钡10份、空心玻璃微珠3份、有机蒙脱土10份、纳米磷酸钛1份、促进剂1份、防老剂2份、三甘醇二异辛酸酯5份、聚磷酸铵3份、金属改性分子筛25份、纳米硼酸锌2份、二甲基二烯丙基氯化铵3.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵0.5份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将25份硝酸铁、5份硝酸铜、40份硝酸铝、3份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入300份分子筛，超声20min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为550℃，焙烧时间为5h。
实施例3
参照图1，本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体1和负极导体2，所述正极导体1和负极导体2外侧均包覆有绝缘层3构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层4，所述屏蔽层4外包覆有护套5；其中，所述护套5采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶40份、天然橡胶26份、环氧树脂20份、氧化锌2.6份、硬脂酸2.5份、硫磺1.1份、过氧化苯甲酰1份、固化剂DDM 1.3份、有机改性白炭黑14份、纳米硫酸钡6.5份、空心玻璃微珠5.8份、有机蒙脱8份、纳米磷酸钛4.5份、促进剂DM 1份、防老剂RD 3.2份、三甘醇二异辛酸酯4份、聚磷酸铵8份、金属改性分子筛20份、纳米硼酸锌5.8份、二甲基二烯丙基氯化铵3份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将16份硝酸铁、20份硝酸铜、18份硝酸铝、8.5份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入150份分子筛，超声32min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为520℃，焙烧时间为7.3h。
实施例4
参照图1，本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体1和负极导体2，所述正极导体1和负极导体2外侧均包覆有绝缘层3构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层4，所述屏蔽层4外包覆有护套5；其中，所述护套5采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶45份、天然橡胶22份、环氧树脂22份、氧化锌1.8份、硬脂酸3.1份、硫磺0.8份、过氧化苯甲酰1.6份、固化剂DDM0.8份、有机改性白炭黑18份、纳米硫酸钡5.8份、空心玻璃微珠7份、有机蒙脱土6份、纳米磷酸钛6份、促进剂CZ 0.2份、促进剂DM 0.1份、促进剂D 0.2份、防老剂A 0.5份、防老剂40201份、防老剂4010NA 0.5份、防老剂MB 2份、三甘醇二异辛酸酯3.2份、聚磷酸铵11份、金属改性分子筛16份、纳米硼酸锌7份、二甲基二烯丙基氯化铵1.9份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1.6份；
其中，所述有机改性白炭黑所使用的改性剂为油酸、硅烷偶联剂Si-69按重量比为4:3的混合物；
所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将22份硝酸铁、10份硝酸铜、32份硝酸铝、6份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入260份分子筛，超声26min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为540℃，焙烧时间为5.6h。
实施例5
参照图1，本发明提出的一种耐老化补偿电缆，包括相互平行的正极导体1和负极导体2，所述正极导体1和负极导体2外侧均包覆有绝缘层3构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层4，所述屏蔽层4外包覆有护套5；其中，所述护套5采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶43份、天然橡胶25份、液体环氧树脂21份、氧化锌2.3份、硬脂酸3份、硫磺1份、过氧化苯甲酰1.2份、固化剂DDM 1份、聚乙二醇改性白炭黑16份、纳米硫酸钡6份、空心玻璃微珠6份、有机蒙脱土6.3份、纳米磷酸钛5份、促进剂H 0.65份、防老剂4020 2份、防老剂4010NA 1.8份、三甘醇二异辛酸酯3.6份、聚磷酸铵10份、金属改性分子筛17份、纳米硼酸锌6.3份、二甲基二烯丙基氯化铵2.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1.3份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将20份硝酸铁、15份硝酸铜、30份硝酸铝、8份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入200份分子筛，超声30min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为535℃，焙烧时间为7h。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐老化补偿电缆，其特征在于，包括相互平行的正极导体(1)和负极导体(2)，所述正极导体(1)和负极导体(2)外侧均包覆有绝缘层(3)构成缆芯，所述缆芯外包覆有屏蔽层(4)，所述屏蔽层(4)外包覆有护套(5)；其中，所述护套(5)采用顺丁橡胶复合材料制备而成，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶30-50份、天然橡胶15-30份、环氧树脂10-25份、氧化锌1-3份、硬脂酸2-3.5份、硫磺0.5-1.2份、过氧化苯甲酰0.5-2份、固化剂DDM 0.5-1.5份、有机改性白炭黑10-20份、纳米硫酸钡2-10份、空心玻璃微珠3-12份、有机蒙脱土3-10份、纳米磷酸钛1-10份、促进剂0.1-1份、防老剂2-5份、三甘醇二异辛酸酯1-5份、聚磷酸铵3-15份、金属改性分子筛10-25份、纳米硼酸锌2-10份、二甲基二烯丙基氯化铵1-3.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵0.5-2份；
其中，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将10-25份硝酸铁、5-30份硝酸铜、10-40份硝酸铝、3-10份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入100-300份分子筛，超声20-35min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为5-8h。
2.根据权利要求1所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述顺丁橡胶复合材料的原料中，顺丁橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、环氧树脂的重量比为100：38-46：20-28：15-23。
3.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶40-45份、天然橡胶22-26份、环氧树脂20-22份、氧化锌1.8-2.6份、硬脂酸2.5-3.1份、硫磺0.8-1.1份、过氧化苯甲酰1-1.6份、固化剂DDM0.8-1.3份、有机改性白炭黑14-18份、纳米硫酸钡5.8-6.5份、空心玻璃微珠5.8-7份、有机蒙脱土6-8份、纳米磷酸钛4.5-6份、促进剂0.5-1份、防老剂3.2-4份、三甘醇二异辛酸酯3.2-4份、聚磷酸铵8-11份、金属改性分子筛16-20份、纳米硼酸锌5.8-7份、二甲基二烯丙基氯化铵1.9-3份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1-1.6份。
4.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述顺丁橡胶复合材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶100份、氯丁橡胶43份、天然橡胶25份、环氧树脂21份、氧化锌2.3份、硬脂酸3份、硫磺1份、过氧化苯甲酰1.2份、固化剂DDM 1份、有机改性白炭黑16份、纳米硫酸钡6份、空心玻璃微珠6份、有机蒙脱土6.3份、纳米磷酸钛5份、促进剂0.65份、防老剂3.8份、三甘醇二异辛酸酯3.6份、聚磷酸铵10份、金属改性分子筛17份、纳米硼酸锌6.3份、二甲基二烯丙基氯化铵2.5份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1.3份。
5.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述环氧树脂为液体环氧树脂。
6.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述有机改性白炭黑所使用的改性剂为聚乙二醇、油酸、硅烷偶联剂Si-69、丙烯酸中的一种或者多种的混合物。
7.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述促进剂为促进剂H、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂D中的一种或者多种的混合物。
8.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述防老剂为防老剂A、防老剂4020、防老剂4010NA、防老剂MB、防老剂RD中的一种或者多种的混合物。
9.根据权利要求1或2所述耐老化补偿电缆，其特征在于，所述金属改性分子筛按照以下工艺进行制备：按重量份将20份硝酸铁、15份硝酸铜、30份硝酸铝、8份硝酸钕加入100份水中配制成水溶液，调节体系的pH值为酸性后加入200份分子筛，超声30min后进行研磨，之后加入马弗炉中进行焙烧得到所述金属改性分子筛，其中，焙烧温度为535℃，焙烧时间为7h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20190806 Address after: 215200 North of Luxu Section, 74K National Highway 318, Lili Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Co-patentee after: Suzhou Yongding Cable Technology Co., Ltd. Patentee after: Jiangsu Etern Co., Ltd. Address before: 238300 Jinta Road Landscape Garden District, Wuwei County, Wuhu City, Anhui Province Patentee before: Wang Shebing |
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| TR01 | Transfer of patent right |