CN106674645A - 一种具有优异力学性能的电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯‑醋酸乙烯共聚物15‑28，丁腈橡胶22‑28，氯丁橡胶5‑15，己二酸二辛酯0.2‑0.9，邻苯二甲酸二环己酯1‑2，氯化石蜡1‑2，N，N’‑间苯撑双马来酰亚胺0.5‑1.2，硫磺1‑2，苯酚甲醛树脂0.15‑0.25，聚对亚硝基苯0.1‑0.6，改性桑叶粉5‑10，膨润土40‑60，活性高岭土5‑10，硅藻土2‑6，花生蛋白5‑12，石蜡油1‑2，环氧大豆油1‑2，歧化松香1‑2，抗氧剂264 0.5‑1.5，防老剂RD 0.5‑1.5，硬脂酸锌1‑3。

Description

一种具有优异力学性能的电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种具有优异力学性能的电缆。
背景技术
对于浸水或湿地环境场所用移动电缆，目前我国常使用普通橡皮性能的传统电缆。据统计有水环境下使用该普通电缆质量事故中防水不达标占据主导比例，电缆发生树枝放电击穿，本质上是护套内的微孔和制造缺陷间隙，会引起护套游离放电，形成一些树枝状的放电通道，如果水分进入这些通道，则成为水树枝。水树枝逐渐成长，将导致绝缘击穿和产生电气故障。如何制备一种防水性能好，结构紧密孔隙小，力学性能优异的电缆成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有优异力学性能的电缆，防水性能好，结构紧密孔隙小，力学性能优异。
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物15-28份，丁腈橡胶22-28份，氯丁橡胶5-15份，己二酸二辛酯0.2-0.9份，邻苯二甲酸二环己酯1-2份，氯化石蜡1-2份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-1.2份，硫磺1-2份，苯酚甲醛树脂0.15-0.25份，聚对亚硝基苯0.1-0.6份，改性桑叶粉5-10份，膨润土40-60份，活性高岭土5-10份，硅藻土2-6份，花生蛋白5-12份，石蜡油1-2份，环氧大豆油1-2份，歧化松香1-2份，抗氧剂264 0.5-1.5份，防老剂RD0.5-1.5份，硬脂酸锌1-3份。
优选地，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：将无水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入去离子水、双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；将桑叶粉、硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入无水乙醇、环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入去离子水、椰油酰胺丙基甜菜碱、预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
优选地，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将40-60份无水乙醇、2-6份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5-10份酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入50-80份去离子水、2-6份浓度为35-40wt％的双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将2-6份桑叶粉、20-30份浓度为1.5-2.2mol/L的硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入20-30份异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入15-35份无水乙醇、10-18份环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入30-50份去离子水、1-2份椰油酰胺丙基甜菜碱、1-2份预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
优选地，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将40-60份无水乙醇、2-6份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5-10份酸化硅藻土混合搅拌50-100min，搅拌温度为55-65℃，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入50-80份去离子水、2-6份浓度为35-40wt％的双氧水，升温至55-62℃，搅拌20-40min，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将2-6份桑叶粉、20-30份浓度为1.5-2.2mol/L的硝酸溶液混合，室温放置1-3h，加热至58-64℃保温60-100min，过滤，洗涤至中性，加入20-30份异丙醇中室温浸泡2-6h，过滤，洗涤至中性，加入15-35份无水乙醇、10-18份环氧氯丙烷，升温至70-80℃搅拌1-1.5h，洗涤，干燥，再加入30-50份去离子水、1-2份椰油酰胺丙基甜菜碱、1-2份预制料，氮气保护下升温至60-70℃，超声处理30-70min，超声处理的频率为55-65kHz，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
优选地，改性桑叶粉、膨润土、活性高岭土、硅藻土、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁腈橡胶、氯丁橡胶的重量比为6-8：45-55：7-9：3-5：18-24：24-26：8-12。
优选地，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫磺、苯酚甲醛树脂的重量比为0.6-1：1.4-1.6：0.18-0.22。
优选地，花生蛋白、石蜡油、环氧大豆油、歧化松香的重量比为7-10：1.5-1.7：1.3-1.5：1.4-1.8。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明的改性桑叶粉中，椰油酰胺丙基甜菜碱同时含有烷基官能团和酰胺基官能团，3-氯丙基三甲氧基硅烷与酸化硅藻土配合作用后，与椰油酰胺丙基甜菜碱有机结合，使所得产物不仅化学稳定性，而且机械强度高，吸附容量大，而酰胺基具有良好的活性可以与多种基团结合，桑叶粉经过氧化与环氧化处理后与椰油酰胺丙基甜菜碱作用，使所得产物的物理化学稳定性好，机械强度高，吸附容量大；改性桑叶粉与膨润土、活性高岭土、硅藻土相互间吸附性好，结合程度高，进一步与乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁腈橡胶、氯丁橡胶配合，并经N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫磺、苯酚甲醛树脂协同硫化，使本发明机械强度极高，耐磨性能好，而且硫化过程中加入适量的聚对亚硝基苯可有效控制硫化程度，硬度与韧性均衡；而花生蛋白、石蜡油、环氧大豆油、歧化松香配合在降低本发明硬度的同时，使本发明韧性好，通过合理控制组分间配比，使本发明硬度与韧性达到均衡，进一步与抗氧剂264、防老剂RD、硬脂酸锌配合，在增强本发明的耐老化性能基础上，使本发明废弃后也易降解，对环境污染较小。
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
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，丁腈橡胶28份，氯丁橡胶5份，己二酸二辛酯0.9份，邻苯二甲酸二环己酯1份，氯化石蜡2份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5份，硫磺2份，苯酚甲醛树脂0.15份，聚对亚硝基苯0.6份，改性桑叶粉5份，膨润土60份，活性高岭土5份，硅藻土6份，花生蛋白5份，石蜡油2份，环氧大豆油1份，歧化松香2份，抗氧剂264 0.5份，防老剂RD 1.5份，硬脂酸锌1份。
实施例2
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物28份，丁腈橡胶22份，氯丁橡胶15份，己二酸二辛酯0.2份，邻苯二甲酸二环己酯2份，氯化石蜡1份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.2份，硫磺1份，苯酚甲醛树脂0.25份，聚对亚硝基苯0.1份，改性桑叶粉10份，膨润土40份，活性高岭土10份，硅藻土2份，花生蛋白12份，石蜡油1份，环氧大豆油2份，歧化松香1份，抗氧剂264 1.5份，防老剂RD 0.5份，硬脂酸锌3份。
护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：将无水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入去离子水、双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；将桑叶粉、硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入无水乙醇、环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入去离子水、椰油酰胺丙基甜菜碱、预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将50份无水乙醇、4份3-氯丙基三甲氧基硅烷、7份酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入60份去离子水、4份浓度为38wt％的双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将4份桑叶粉、25份浓度为1.8mol/L的硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入25份异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入25份无水乙醇、14份环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入40份去离子水、1.5份椰油酰胺丙基甜菜碱、1.5份预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
实施例3
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物18份，丁腈橡胶26份，氯丁橡胶8份，己二酸二辛酯0.8份，邻苯二甲酸二环己酯1.2份，氯化石蜡1.7份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.6份，硫磺1.6份，苯酚甲醛树脂0.18份，聚对亚硝基苯0.5份，改性桑叶粉6份，膨润土55份，活性高岭土7份，硅藻土5份，花生蛋白7份，石蜡油1.7份，环氧大豆油1.3份，歧化松香1.8份，抗氧剂264 0.6份，防老剂RD 1.2份，硬脂酸锌1.5份。
实施例4
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物24份，丁腈橡胶24份，氯丁橡胶12份，己二酸二辛酯0.4份，邻苯二甲酸二环己酯1.8份，氯化石蜡1.3份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1份，硫磺1.4份，苯酚甲醛树脂0.22份，聚对亚硝基苯0.3份，改性桑叶粉8份，膨润土45份，活性高岭土9份，硅藻土3份，花生蛋白10份，石蜡油1.5份，环氧大豆油1.5份，歧化松香1.4份，抗氧剂264 1份，防老剂RD 1份，硬脂酸锌2.5份。
护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将40份无水乙醇、6份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5份酸化硅藻土混合搅拌100min，搅拌温度为55℃，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入80份去离子水、2份浓度为40wt％的双氧水，升温至55℃，搅拌40min，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将2份桑叶粉、30份浓度为1.5mol/L的硝酸溶液混合，室温放置3h，加热至58℃保温100min，过滤，洗涤至中性，加入20份异丙醇中室温浸泡6h，过滤，洗涤至中性，加入15份无水乙醇、18份环氧氯丙烷，升温至70℃搅拌1.5h，洗涤，干燥，再加入30份去离子水、2份椰油酰胺丙基甜菜碱、1份预制料，氮气保护下升温至70℃，超声处理30min，超声处理的频率为65kHz，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
实施例5
本发明提出的一种具有优异力学性能的电缆，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物21份，丁腈橡胶25份，氯丁橡胶10份，己二酸二辛酯0.6份，邻苯二甲酸二环己酯1.5份，氯化石蜡1.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.8份，硫磺1.5份，苯酚甲醛树脂0.2份，聚对亚硝基苯0.4份，改性桑叶粉7份，膨润土50份，活性高岭土8份，硅藻土4份，花生蛋白8份，石蜡油1.6份，环氧大豆油1.4份，歧化松香1.6份，抗氧剂264 0.8份，防老剂RD 1.1份，硬脂酸锌2份。
护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将60份无水乙醇、2份3-氯丙基三甲氧基硅烷、10份酸化硅藻土混合搅拌50min，搅拌温度为65℃，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入50份去离子水、6份浓度为35wt％的双氧水，升温至62℃，搅拌20min，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将6份桑叶粉、20份浓度为2.2mol/L的硝酸溶液混合，室温放置1h，加热至64℃保温60min，过滤，洗涤至中性，加入30份异丙醇中室温浸泡2h，过滤，洗涤至中性，加入35份无水乙醇、10份环氧氯丙烷，升温至80℃搅拌1h，洗涤，干燥，再加入50份去离子水、1份椰油酰胺丙基甜菜碱、2份预制料，氮气保护下升温至60℃，超声处理70min，超声处理的频率为55kHz，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
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 (7)

1.一种具有优异力学性能的电缆，其特征在于，包括导体和包覆在导体外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物15-28份，丁腈橡胶22-28份，氯丁橡胶5-15份，己二酸二辛酯0.2-0.9份，邻苯二甲酸二环己酯1-2份，氯化石蜡1-2份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-1.2份，硫磺1-2份，苯酚甲醛树脂0.15-0.25份，聚对亚硝基苯0.1-0.6份，改性桑叶粉5-10份，膨润土40-60份，活性高岭土5-10份，硅藻土2-6份，花生蛋白5-12份，石蜡油1-2份，环氧大豆油1-2份，歧化松香1-2份，抗氧剂264 0.5-1.5份，防老剂RD0.5-1.5份，硬脂酸锌1-3份。
2.根据权利要求1所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：将无水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入去离子水、双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；将桑叶粉、硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入无水乙醇、环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入去离子水、椰油酰胺丙基甜菜碱、预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
3.根据权利要求1或2所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将40-60份无水乙醇、2-6份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5-10份酸化硅藻土混合搅拌，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入50-80份去离子水、2-6份浓度为35-40wt％的双氧水，升温，搅拌，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将2-6份桑叶粉、20-30份浓度为1.5-2.2mol/L的硝酸溶液混合，室温放置，加热，保温，过滤，洗涤至中性，加入20-30份异丙醇中室温浸泡，过滤，洗涤至中性，加入15-35份无水乙醇、10-18份环氧氯丙烷，升温搅拌，洗涤，干燥，再加入30-50份去离子水、1-2份椰油酰胺丙基甜菜碱、1-2份预制料，氮气保护下升温，超声处理，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
4.根据权利要求1-3任一项所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，护套层原料中的改性桑叶粉采用如下工艺制备：按重量份将40-60份无水乙醇、2-6份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5-10份酸化硅藻土混合搅拌50-100min，搅拌温度为55-65℃，冷却，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥，加入50-80份去离子水、2-6份浓度为35-40wt％的双氧水，升温至55-62℃，搅拌20-40min，分离，固体物用去离子水洗涤至呈中性，干燥得到预制料；按重量份将2-6份桑叶粉、20-30份浓度为1.5-2.2mol/L的硝酸溶液混合，室温放置1-3h，加热至58-64℃保温60-100min，过滤，洗涤至中性，加入20-30份异丙醇中室温浸泡2-6h，过滤，洗涤至中性，加入15-35份无水乙醇、10-18份环氧氯丙烷，升温至70-80℃搅拌1-1.5h，洗涤，干燥，再加入30-50份去离子水、1-2份椰油酰胺丙基甜菜碱、1-2份预制料，氮气保护下升温至60-70℃，超声处理30-70min，超声处理的频率为55-65kHz，分离，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎得到改性桑叶粉。
5.根据权利要求1-4任一项所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，改性桑叶粉、膨润土、活性高岭土、硅藻土、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁腈橡胶、氯丁橡胶的重量比为6-8：45-55：7-9：3-5：18-24：24-26：8-12。
6.根据权利要求1-5任一项所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、硫磺、苯酚甲醛树脂的重量比为0.6-1：1.4-1.6：0.18-0.22。
7.根据权利要求1-6任一项所述具有优异力学性能的电缆，其特征在于，花生蛋白、石蜡油、环氧大豆油、歧化松香的重量比为7-10：1.5-1.7：1.3-1.5：1.4-1.8。
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