CN106987083A - 一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物50～60份，丁基橡胶5～9份，过氧化二‑2,4‑二氯苯甲酰1～2份，邻苯二甲酸二环己酯6～8份，微晶石蜡6～8份，硬脂酸钡2～4份，铝锆偶联剂TL‑3 2～4份，聚磷酸铵6～8份，填充补强剂60～70份，防老剂3～5份。

Description

一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆。
背景技术
随着我国经济的不断发展，城镇化建设速度的明显加快，作为有效解决城市交通拥堵的运输工具——地下铁道获得空前的发展，据不完全统计目前我国约有四十多个城市正在建设或运营地下铁道系统。牵引直流供电系统是整个地下铁道系统的一个核心关键子系统，负责向牵引网给车辆提供可靠电源，这时从牵引变电所到牵引网的供电回路需要使用大量的1500V或750V直流电缆。而地下铁道的显著特点是行车密度高、车站距离短、机车启停频繁、牵引负荷大，对于牵引直流供电系统而言，同时每回还需要多根电缆组成。由于直流电缆直接承担着向牵引车辆供电的任务，其可靠性直接关系着地下铁道车辆的正点安全运营和交通运输秩序。另外由于使用在地下铁道牵引直流供电系统，要求该电缆必须满足耐腐蚀与热稳定性的特性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50～60份，丁基橡胶5～9份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1～2份，邻苯二甲酸二环己酯6～8份，微晶石蜡6～8份，硬脂酸钡2～4份，铝锆偶联剂TL-3 2～4份，聚磷酸铵6～8份，填充补强剂60～70份，防老剂3～5份。
优选地，防老剂按重量份包括：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚8～12份，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸5～8份。
优选地，填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管60～80份，玻璃微珠20～40份，纳米二氧化硅10～16份，蒙脱土10～18份。
优选地，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：将多壁碳纳米管、浓硫酸、浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入β-环糊精、吡啶混合搅拌，加入琥珀酸酐，升温搅拌，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
优选地，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将50～80份多壁碳纳米管、90～110份浓度为93～95wt％的浓硫酸、30～40份浓度90～94wt％的浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入4～10份β-环糊精、100～140份吡啶混合搅拌，加入8～12份琥珀酸酐，升温搅拌，加入40～60份云母粉、1～2份硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
优选地，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将50～80份多壁碳纳米管、90～110份浓度为93～95wt％的浓硫酸、30～40份浓度90～94wt％的浓硝酸超声震荡10～20min，升温至65～75℃，搅拌60～80min，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入4～10份β-环糊精、100～140份吡啶混合搅拌5～7h，搅拌速度为200～400r/min，加入8～12份琥珀酸酐，升温至70～80℃搅拌30～50min，加入40～60份云母粉、1～2份硅烷偶联剂KH560超声震荡100～120min，升温至95～100℃搅拌2～4h，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
本发明采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丁基橡胶与过氧化二-2,4-二氯苯甲酰配合作用，耐腐蚀、热稳定性好，与铝锆偶联剂TL-3协同作用，不仅改善丁基橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的分散性，且与其他组分的界面作用力强，使本发明耐牵引，耐撕裂，力学性能极好。
云母粉复合多壁碳纳米管中，由于多壁碳纳米管具有极大的表面能，使其非常容易团聚，经过酸化处理后与环糊精结合，不仅可克服易团聚的缺点，而且环糊精含有大量的伯羟基和仲羟基，采用琥珀酸酐作用后水溶性好，与云母粉的混合分散性好，云母的片状结构与多壁碳纳米管的纳米管状结构有效结合，防腐蚀性和热稳定性能优异；云母粉复合多壁碳纳米管与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丁基橡胶混合分散极好，复配后具有非常好的耐高温的抗老化性能，使得整个电缆整体的抗高温抗老化性能得到长足的提升；聚磷酸铵与邻苯二甲酸二环己酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸、微晶石蜡配合，功能互补，能够大大地提高材料的韧性、耐热性及稳定性，可为制品提供的退让和缓冲空间，使本发明的综合机械性能好、可弯曲半径大、使用范围广。
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
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50份，丁基橡胶9份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1份，邻苯二甲酸二环己酯8份，微晶石蜡6份，硬脂酸钡4份，铝锆偶联剂TL-3 2份，聚磷酸铵8份，填充补强剂60份，防老剂5份。
实施例2
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物60份，丁基橡胶5份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰2份，邻苯二甲酸二环己酯6份，微晶石蜡8份，硬脂酸钡2份，铝锆偶联剂TL-3 4份，聚磷酸铵6份，填充补强剂70份，防老剂3份。
填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管75份，玻璃微珠25份，纳米二氧化硅14份，蒙脱土12份。
云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：将多壁碳纳米管、浓硫酸、浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入β-环糊精、吡啶混合搅拌，加入琥珀酸酐，升温搅拌，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
实施例3
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物53份，丁基橡胶8份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1.2份，邻苯二甲酸二环己酯7.5份，微晶石蜡6.5份，硬脂酸钡3.5份，铝锆偶联剂TL-3 2.5份，聚磷酸铵7.5份，填充补强剂62份，防老剂4.5份。
填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管65份，玻璃微珠35份，纳米二氧化硅12份，蒙脱土16份。防老剂按重量份包括：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚12份，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸5份。
云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将50份多壁碳纳米管、110份浓度为93wt％的浓硫酸、40份浓度90wt％的浓硝酸超声震荡20min，升温至65℃，搅拌80min，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入4份β-环糊精、140份吡啶混合搅拌5h，搅拌速度为400r/min，加入8份琥珀酸酐，升温至80℃搅拌30min，加入60份云母粉、1份硅烷偶联剂KH560超声震荡120min，升温至95℃搅拌4h，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
实施例4
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物57份，丁基橡胶6份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1.8份，邻苯二甲酸二环己酯6.5份，微晶石蜡7.5份，硬脂酸钡2.5份，铝锆偶联剂TL-3 3.5份，聚磷酸铵6.5份，填充补强剂66份，防老剂3.5份。
填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管72份，玻璃微珠28份，纳米二氧化硅13.4份，蒙脱土13份。防老剂按重量份包括：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚8份，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸8份。
云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将80份多壁碳纳米管、90份浓度为95wt％的浓硫酸、30份浓度94wt％的浓硝酸超声震荡10min，升温至75℃，搅拌60min，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入10份β-环糊精、100份吡啶混合搅拌7h，搅拌速度为200r/min，加入12份琥珀酸酐，升温至70℃搅拌50min，加入40份云母粉、2份硅烷偶联剂KH560超声震荡100min，升温至100℃搅拌2h，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
实施例5
本发明提出的一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55份，丁基橡胶7份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1.5份，邻苯二甲酸二环己酯7份，微晶石蜡7份，硬脂酸钡3份，铝锆偶联剂TL-3 3份，聚磷酸铵7份，填充补强剂64份，防老剂4份。
填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管68份，玻璃微珠32份，纳米二氧化硅12.5份，蒙脱土15份。防老剂按重量份包括：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚10份，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸6份。
云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将60份多壁碳纳米管、100份浓度为94wt％的浓硫酸、35份浓度92wt％的浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入7份β-环糊精、120份吡啶混合搅拌，加入10份琥珀酸酐，升温搅拌，加入50份云母粉、1.5份硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
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 (6)

1.一种用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套的原料按重量份包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50～60份，丁基橡胶5～9份，过氧化二-2,4-二氯苯甲酰1～2份，邻苯二甲酸二环己酯6～8份，微晶石蜡6～8份，硬脂酸钡2～4份，铝锆偶联剂TL-3 2～4份，聚磷酸铵6～8份，填充补强剂60～70份，防老剂3～5份。
2.根据权利要求1所述用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，防老剂按重量份包括：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚8～12份，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸5～8份。
3.根据权利要求1或2所述用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，填充补强剂按重量份包括：云母粉复合多壁碳纳米管60～80份，玻璃微珠20～40份，纳米二氧化硅10～16份，蒙脱土10～18份。
4.根据权利要求1-3任一项所述用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：将多壁碳纳米管、浓硫酸、浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入β-环糊精、吡啶混合搅拌，加入琥珀酸酐，升温搅拌，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
5.根据权利要求1-4任一项所述用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将50～80份多壁碳纳米管、90～110份浓度为93～95wt％的浓硫酸、30～40份浓度90～94wt％的浓硝酸超声震荡，升温，搅拌，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入4～10份β-环糊精、100～140份吡啶混合搅拌，加入8～12份琥珀酸酐，升温搅拌，加入40～60份云母粉、1～2份硅烷偶联剂KH560超声震荡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
6.根据权利要求1-5任一项所述用于地下铁道牵引直流供电的电缆，其特征在于，云母粉复合多壁碳纳米管采用如下工艺制备：按重量份将50～80份多壁碳纳米管、90～110份浓度为93～95wt％的浓硫酸、30～40份浓度90～94wt％的浓硝酸超声震荡10～20min，升温至65～75℃，搅拌60～80min，过滤，用水洗涤，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.6～7.8，干燥，加入4～10份β-环糊精、100～140份吡啶混合搅拌5～7h，搅拌速度为200～400r/min，加入8～12份琥珀酸酐，升温至70～80℃搅拌30～50min，加入40～60份云母粉、1～2份硅烷偶联剂KH560超声震荡100～120min，升温至95～100℃搅拌2～4h，过滤，洗涤，干燥，粉碎得到云母粉复合多壁碳纳米管。
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