CN106700282A - 一种耐老化且具有优异韧性的电缆 - Google Patents

一种耐老化且具有优异韧性的电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶25‑45份，EVA树脂16‑22份，天然橡胶10‑20份，纳米羟基磷灰石粉3‑7份，硅藻土8‑16份，木屑粉15‑25份，聚磷酸铵4‑6份，草炭粉16‑20份，海泡石粉4‑8份，氧化钇2‑4份，复合微球10‑20份，微晶纤维4‑8份，氧化镁4‑6份，氧化锌2‑4份，四丁基溴化铵2‑6份，季戊四醇酯2‑4份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡12‑16份，磷酸三甲酚酯30‑35份，乙基苯基二硫代甲酸锌2‑4份，过氧化二异丙苯2‑5份，防老剂H 1.5‑2.5份，防老剂D 1‑1.8份。

Description

一种耐老化且具有优异韧性的电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐老化且具有优异韧性的电缆。
背景技术
电缆经常使用在一些比较苛刻的环境中，因此对电缆护套的各项性能要求较高，需要做许多改性来提高性能，增加电缆护套料的使用时间，目前市场上出现过的电缆护套料原料有LDPE、LLDPE、HDPE、EVA等，但用作护套料都需添加其它改性剂。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂具有良好的柔软性、耐冲击性、耐环境应力开裂性、光学以及耐低温特性，可广泛应用到电缆护套上，但其韧性、热稳定性及耐老化性能还满足不了需求。
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且具有优异韧性的电缆，耐环境应力开裂，拉伸强度、断裂伸长率好，韧性高，热稳定性及耐老化性能优秀。
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶25-45份，EVA树脂16-22份，天然橡胶10-20份，纳米羟基磷灰石粉3-7份，硅藻土8-16份，木屑粉15-25份，聚磷酸铵4-6份，草炭粉16-20份，海泡石粉4-8份，氧化钇2-4份，复合微球10-20份，微晶纤维4-8份，氧化镁4-6份，氧化锌2-4份，四丁基溴化铵2-6份，季戊四醇酯2-4份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡12-16份，磷酸三甲酚酯30-35份，乙基苯基二硫代甲酸锌2-4份，过氧化二异丙苯2-5份，防老剂H1.5-2.5份，防老剂D 1-1.8份。
优选地，护套层的原料中，三元乙丙橡胶、EVA树脂、天然橡胶、复合微球的重量比为30-40：18-20：12-18：12-16。
优选地，护套层的原料中，纳米羟基磷灰石粉、硅藻土、木屑粉、聚磷酸铵、草炭粉、海泡石粉、氧化钇、复合微球的重量比为4-6：10-14：18-22：4.5-5.5：17-19：5-7：2.5-3.5：12-16。
优选地，护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-40份，EVA树脂18-20份，天然橡胶12-18份，纳米羟基磷灰石粉4-6份，硅藻土10-14份，木屑粉18-22份，聚磷酸铵4.5-5.5份，草炭粉17-19份，海泡石粉5-7份，氧化钇2.5-3.5份，复合微球12-16份，微晶纤维5-7份，氧化镁4.5-5.5份，氧化锌2.5-3.5份，四丁基溴化铵3-5份，季戊四醇酯2.5-3.5份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡13-15份，磷酸三甲酚酯32-34份，乙基苯基二硫代甲酸锌2.5-3.5份，过氧化二异丙苯3-4份，防老剂H 1.8-2.2份，防老剂D 1.2-1.6份。
优选地，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：将花生蛋白、玉米醇溶蛋白、去离子水混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；将膨润土、盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入氨水、蒸馏水，继续搅拌，加入正硅酸乙酯、复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
优选地，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将25-35份花生蛋白、8-12份玉米醇溶蛋白、80-120份去离子水混合均匀，微波处理，加入45-65份无水乙醇搅拌，加入4-10份聚乙二醇、2-4份甘油、4-10份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将10-20份膨润土、45-75份浓度为0.8-1.6mol/L盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入55-85份无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入1.5-3.5份氨水、25-35份蒸馏水，继续搅拌，加入4-8份正硅酸乙酯、10-20份复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
优选地，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将25-35份花生蛋白、8-12份玉米醇溶蛋白、80-120份去离子水混合均匀，微波处理，加入45-65份无水乙醇搅拌45-85min，加入4-10份聚乙二醇、2-4份甘油、4-10份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，85-90℃水浴加热35-55min，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将10-20份膨润土、45-75份浓度为0.8-1.6mol/L盐酸混合搅拌8-12h，搅拌温度为65-75℃，抽滤，洗涤至中性，加入55-85份无水乙醇超声处理80-120min，在450-550r/min搅拌速度下加入1.5-3.5份氨水、25-35份蒸馏水，继续搅拌25-45min，搅拌温度为75-85℃，加入4-8份正硅酸乙酯、10-20份复合蛋白溶液搅拌3-5h，喷雾干燥得到复合微球。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明的复合微球中，复合蛋白溶液中花生蛋白与玉米醇溶蛋白协同作用，可有效弥补各自不足，防水性好，再与聚乙二醇、甘油与葡萄糖配合作用，可有效降低相邻链间作用，增加空隙，其柔韧性能优异，而正硅酸乙酯水解生成的二氧化硅，在复合蛋白溶液配合下与预处理膨润土作用，相互间分散均匀，其形成疏松微球结构，不仅吸附性好，同时由于内部为相互交错的疏松结构与孔道结构，比表面积极大，韧性极好，其可与三元乙丙橡胶、天然橡胶、EVA树脂间有效分散，在过氧化二异丙苯、乙基苯基二硫代甲酸锌配合下交联固化，使本发明韧性极好，由于其内部均匀分散有大量孔道结构，使本发明散热性好，耐热与热稳定性能优异；复合微球与纳米羟基磷灰石粉、硅藻土、海泡石粉、木屑粉、草炭粉、聚磷酸铵、氧化钇配合，使本发明密度高，耐磨及耐撕裂性能优异，热稳定性能进一步增强；二甲基二巯基乙酸异辛酯锡、磷酸三甲酚酯协同作用，可进一步护套材料的柔韧性、抗冲击性，配合季戊四醇酯、四丁基溴化铵、氧化锌、氧化镁协同作用，使本发明韧性极好，表面光滑，而且可有效改善胶料的抗硫化返原性，在保证物理机械性能良好的同时，增强本发明的耐老化性。
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
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶45份，EVA树脂16份，天然橡胶20份，纳米羟基磷灰石粉3份，硅藻土16份，木屑粉15份，聚磷酸铵6份，草炭粉16份，海泡石粉8份，氧化钇2份，复合微球20份，微晶纤维4份，氧化镁6份，氧化锌2份，四丁基溴化铵6份，季戊四醇酯2份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡16份，磷酸三甲酚酯30份，乙基苯基二硫代甲酸锌4份，过氧化二异丙苯2份，防老剂H 2.5份，防老剂D 1份。
实施例2
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶25份，EVA树脂22份，天然橡胶10份，纳米羟基磷灰石粉7份，硅藻土8份，木屑粉25份，聚磷酸铵4份，草炭粉20份，海泡石粉4份，氧化钇4份，复合微球10份，微晶纤维8份，氧化镁4份，氧化锌4份，四丁基溴化铵2份，季戊四醇酯4份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡12份，磷酸三甲酚酯35份，乙基苯基二硫代甲酸锌2份，过氧化二异丙苯5份，防老剂H 1.5份，防老剂D 1.8份。
护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：将花生蛋白、玉米醇溶蛋白、去离子水混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；将膨润土、盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入氨水、蒸馏水，继续搅拌，加入正硅酸乙酯、复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
实施例3
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶30份，EVA树脂20份，天然橡胶12-份，纳米羟基磷灰石粉6份，硅藻土10份，木屑粉22份，聚磷酸铵4.5份，草炭粉19份，海泡石粉5份，氧化钇3.5份，复合微球12份，微晶纤维7份，氧化镁4.5份，氧化锌3.5份，四丁基溴化铵3份，季戊四醇酯3.5份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡13份，磷酸三甲酚酯34份，乙基苯基二硫代甲酸锌2.5份，过氧化二异丙苯4份，防老剂H 1.8份，防老剂D 1.6份。
护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将30份花生蛋白、10份玉米醇溶蛋白、100份去离子水混合均匀，微波处理，加入55份无水乙醇搅拌，加入7份聚乙二醇、3份甘油、7份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将15份膨润土、60份浓度为1.2mol/L盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入70份无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入2.5份氨水、30份蒸馏水，继续搅拌，加入6份正硅酸乙酯、15份复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
实施例4
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶30份，EVA树脂20份，天然橡胶12份，纳米羟基磷灰石粉6份，硅藻土10份，木屑粉22份，聚磷酸铵4.5份，草炭粉19份，海泡石粉5份，氧化钇3.5份，复合微球12份，微晶纤维7份，氧化镁4.5份，氧化锌3.5份，四丁基溴化铵3份，季戊四醇酯3.5份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡13份，磷酸三甲酚酯34份，乙基苯基二硫代甲酸锌2.5份，过氧化二异丙苯4份，防老剂H 1.8份，防老剂D 1.6份。
护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将25份花生蛋白、12份玉米醇溶蛋白、80份去离子水混合均匀，微波处理，加入65份无水乙醇搅拌45min，加入10份聚乙二醇、2份甘油、10份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，85℃水浴加热55min，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将10份膨润土、75份浓度为0.8mol/L盐酸混合搅拌12h，搅拌温度为65℃，抽滤，洗涤至中性，加入85份无水乙醇超声处理80min，在550r/min搅拌速度下加入1.5份氨水、35份蒸馏水，继续搅拌25min，搅拌温度为85℃，加入4份正硅酸乙酯、20份复合蛋白溶液搅拌3h，喷雾干燥得到复合微球。
实施例5
本发明提出的一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶35份，EVA树脂19份，天然橡胶15份，纳米羟基磷灰石粉5份，硅藻土12份，木屑粉20份，聚磷酸铵5份，草炭粉18份，海泡石粉6份，氧化钇3份，复合微球14份，微晶纤维6份，氧化镁5份，氧化锌3份，四丁基溴化铵4份，季戊四醇酯3份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡14份，磷酸三甲酚酯33份，乙基苯基二硫代甲酸锌3份，过氧化二异丙苯3.5份，防老剂H 2份，防老剂D 1.4份。
护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将35份花生蛋白、8份玉米醇溶蛋白、120份去离子水混合均匀，微波处理，加入45份无水乙醇搅拌85min，加入4份聚乙二醇、4份甘油、4份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，90℃水浴加热35min，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将20份膨润土、45份浓度为1.6mol/L盐酸混合搅拌8h，搅拌温度为75℃，抽滤，洗涤至中性，加入55份无水乙醇超声处理120min，在450r/min搅拌速度下加入3.5份氨水、25份蒸馏水，继续搅拌45min，搅拌温度为75℃，加入8份正硅酸乙酯、10份复合蛋白溶液搅拌5h，喷雾干燥得到复合微球。
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)

1.一种耐老化且具有优异韧性的电缆，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：三元乙丙橡胶25-45份，EVA树脂16-22份，天然橡胶10-20份，纳米羟基磷灰石粉3-7份，硅藻土8-16份，木屑粉15-25份，聚磷酸铵4-6份，草炭粉16-20份，海泡石粉4-8份，氧化钇2-4份，复合微球10-20份，微晶纤维4-8份，氧化镁4-6份，氧化锌2-4份，四丁基溴化铵2-6份，季戊四醇酯2-4份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡12-16份，磷酸三甲酚酯30-35份，乙基苯基二硫代甲酸锌2-4份，过氧化二异丙苯2-5份，防老剂H 1.5-2.5份，防老剂D 1-1.8份。
2.根据权利要求1所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层的原料中，三元乙丙橡胶、EVA树脂、天然橡胶、复合微球的重量比为30-40：18-20：12-18：12-16。
3.根据权利要求1或2所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层的原料中，纳米羟基磷灰石粉、硅藻土、木屑粉、聚磷酸铵、草炭粉、海泡石粉、氧化钇、复合微球的重量比为4-6：10-14：18-22：4.5-5.5：17-19：5-7：2.5-3.5：12-16。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-40份，EVA树脂18-20份，天然橡胶12-18份，纳米羟基磷灰石粉4-6份，硅藻土10-14份，木屑粉18-22份，聚磷酸铵4.5-5.5份，草炭粉17-19份，海泡石粉5-7份，氧化钇2.5-3.5份，复合微球12-16份，微晶纤维5-7份，氧化镁4.5-5.5份，氧化锌2.5-3.5份，四丁基溴化铵3-5份，季戊四醇酯2.5-3.5份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡13-15份，磷酸三甲酚酯32-34份，乙基苯基二硫代甲酸锌2.5-3.5份，过氧化二异丙苯3-4份，防老剂H 1.8-2.2份，防老剂D 1.2-1.6份。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：将花生蛋白、玉米醇溶蛋白、去离子水混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；将膨润土、盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入氨水、蒸馏水，继续搅拌，加入正硅酸乙酯、复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将25-35份花生蛋白、8-12份玉米醇溶蛋白、80-120份去离子水混合均匀，微波处理，加入45-65份无水乙醇搅拌，加入4-10份聚乙二醇、2-4份甘油、4-10份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，水浴加热，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将10-20份膨润土、45-75份浓度为0.8-1.6mol/L盐酸混合搅拌，抽滤，洗涤至中性，加入55-85份无水乙醇超声处理，搅拌过程中加入1.5-3.5份氨水、25-35份蒸馏水，继续搅拌，加入4-8份正硅酸乙酯、10-20份复合蛋白溶液搅拌，喷雾干燥得到复合微球。
7.根据权利要求1-6任一项所述耐老化且具有优异韧性的电缆，其特征在于，护套层原料中的复合微球采用如下工艺制备：按重量份将25-35份花生蛋白、8-12份玉米醇溶蛋白、80-120份去离子水混合均匀，微波处理，加入45-65份无水乙醇搅拌45-85min，加入4-10份聚乙二醇、2-4份甘油、4-10份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至8.5-8.9，85-90℃水浴加热35-55min，去泡得到复合蛋白溶液；按重量份将10-20份膨润土、45-75份浓度为0.8-1.6mol/L盐酸混合搅拌8-12h，搅拌温度为65-75℃，抽滤，洗涤至中性，加入55-85份无水乙醇超声处理80-120min，在450-550r/min搅拌速度下加入1.5-3.5份氨水、25-35份蒸馏水，继续搅拌25-45min，搅拌温度为75-85℃，加入4-8份正硅酸乙酯、10-20份复合蛋白溶液搅拌3-5h，喷雾干燥得到复合微球。
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