CN107459703A - 野外用电缆护套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种野外用电缆护套及其制备方法，包括：将乙烯‑醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料和溶剂进行混炼得到混合物M1；将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯进行胶炼得到混合物M2；将所述混合物M2经挤出机挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套；其中，所述混炼包括依次进行的第一混炼和第二混炼，并且，所述第二混炼的温度高于所述第一混炼50‑70℃。该野外用电缆护套具有机械强度高、耐老化耐磨损等优异的性能，适用于野外作业设备的电缆要求。

Description

野外用电缆护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及野外用电缆护套及其制备方法。
背景技术
电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展，越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息，因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆外护层是电缆不可缺少的结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让电缆芯和水，空气等介质隔绝避免出现漏电现象。
随着科技的进步，电缆已经广泛应用于各行各业的生产、作业中。而不同的作业环境对电缆的结构、材料及其性能也有不同的要求，例如野外装备、野外作业等即对电缆的耐磨性能有着很高的要求，以防止在长期的野外作业过程中导致电缆护套磨损破裂最终导致漏电等危险发生。
而电缆护套的制备直接会影响到电缆的耐磨损性能的优劣；但是目前大多数的现有技术中，如CN104086716A、CN201510285569.1X和 CN201410295816.1等现有技术，仅仅记载了制得的电缆护套具有优异的耐高温性能及高的机械强度等，且制造工序复杂，且并未披露出如何提高电缆护套的耐磨性能。
因此，提供一种具有更好的耐磨性能的电缆护套以适用于野外作业设备等领域是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种野外用电缆护套及其制备方法，该野外用电缆护套具有机械强度高、耐老化耐磨损等优异的性能，适用于野外作业设备的电缆要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种野外用电缆护套的制备方法，该方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料和溶剂进行混炼得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯进行胶炼得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套；
其中，所述混炼包括依次进行的第一混炼和第二混炼，并且，所述第二混炼的温度高于所述第一混炼50-70℃。
根据上述技术方案，本发明通过选择将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料和溶剂先后进行第一混炼、第二混炼以得到混合物M1；再将混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯进行胶炼得到混合物M2；最终挤出造粒、加工制得了所述野外用电缆护套。本发明中通过先后两次的混炼使得各原料之间充分混合进一步提高了各原料之间的相互作用，以使制得的电缆护套具有优异的机械性能及耐磨性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种野外用电缆护套的制备方法，其中，该方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料和溶剂进行混炼得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯进行胶炼得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套；
其中，所述混炼包括依次进行的第一混炼和第二混炼，并且，所述第二混炼的温度高于所述第一混炼50-70℃。
上述技术方案中，所述第一混炼的温度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高混炼的效果，优选地，所述第一混炼的温度为80-100℃。
同样，所述第二混炼的温度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高混炼的效果，优选地，所述第一混炼的时间为1-2h；和/或，所述第二混炼的时间为2-4h。
上述技术方案中，所述胶炼的温度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高胶炼的效果，优选地，所述胶炼至少满足以下条件：温度为110-150 ℃，和/或时间为2-4h。
上述技术方案中，各组分之间的重量比可以在宽的范围内调节，但是为了提高各组分之间的相互协同作用，优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料、溶剂、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯的重量比为100：5-10：5-10：100-150： 3-8：2-5：3-5：5-10：1.5-5.5：2.1-3.5。
同时，所述溶剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高溶剂与其他组分之间的协同作用，进一步优选地，所述溶剂选自乙二醇单丁醚、乙烯乙二醇醚、二氯苯、环己酮或二氯甲烷中的一种或多种。
上述技术方案中，所述挤出造粒的温度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高挤出造粒的效率，优选地，所述挤出造粒的温度为170-190℃。
本发明中，所述增强填料的制备方法有多种选择，但是为了进一步提高增强填料与其他组分之间的协同作用进而提高制得的护套的耐磨性能，优选地，所述增强填料由以下方法制得：将纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯、牌号为KH560的硅烷偶联剂混合、热处理、干燥得到所述增强填料。
在增强填料的制备过程中，各组分之间的用量可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的护套的耐磨性能，优选地，以重量份计，所述纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯和牌号为 KH560的硅烷偶联剂的用量比为30：1-5：2-6：1-10：3-5：20-30：15-25。
上述技术方案中，所述热处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高热处理的效率，优选地，所述热处理的条件为：温度为130-180℃，时间为2-4h。
同样，制得的增强填料的平均粒径可以在宽的范围内调节，但是为了进一步提高制得的增强填料与其他组分之间的协同作用，优选地，所述增强填料的平均粒径为10-30μm。
本发明中还提了一种上述制备方法制得的野外用电缆护套。
制备例1
将纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯和牌号为KH560的硅烷偶联剂按照重量比为30：1：2：2：3：20： 15进行混合、并在130℃下热处理4h，干燥、研磨制得平均粒径为10μm的所述增强填料，记作W1。
制备例2
将纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯和牌号为KH560的硅烷偶联剂按照重量比为30：3：4：6：4：25： 20进行混合、并在150℃下热处理3h，干燥、研磨制得平均粒径为20μm的所述增强填料，记作W2。
制备例3
将纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯和牌号为KH560的硅烷偶联剂按照重量比为30：5：6：10：5：30： 25进行混合、并在180℃下热处理2h，干燥、研磨制得平均粒径为30μm的所述增强填料，记作W3。
制备例4
按照制备例1的方法制得所述增强填料，记作W4；不同的是，原料中未加入陶瓷纤维。
制备例5
按照制备例1的方法制得所述增强填料，记作W5；不同的是，原料中未加入石墨。
制备例6
按照制备例1的方法制得所述增强填料，记作W6；不同的是，原料中未加入石棉纤维。
制备例7
按照制备例1的方法制得所述增强填料，记作W7；不同的是，原料中未加入高岭土。
实施例1
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W1和乙二醇单丁醚混合，先在80℃在混炼2h；接着在130℃在混炼4h后得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯在110℃胶炼为4h得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机在170℃下挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套，记作A1。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W1、乙二醇单丁醚、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯的重量比为100：5：5：100：3：2：3：5：1.5：2.1。
实施例2
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W2和乙烯乙二醇醚混合，先在90℃在混炼1.5h；接着在150℃在混炼3h后得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯在130℃胶炼为3h得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机在180℃下挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套，记作A2。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W2、乙烯乙二醇醚、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯的重量比为100：8：8：130：6：3：4：8：4.5：3。
实施例3
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W3和环己酮混合，先在 100℃在混炼2h；接着在170℃在混炼2h后得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯在150℃胶炼为2h得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机在190℃下挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套，记作A3。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料W3、环己酮、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯的重量比为100：10：10：150：8：5：5：10：5.5：3.5。
实施例4
按照实施例1的方法制得所述野外用电缆护套，记作A4；不同的是所用增强填料为W4。
实施例5
按照实施例1的方法制得所述野外用电缆护套，记作A5；不同的是所用增强填料为W5。
实施例6
按照实施例1的方法制得所述野外用电缆护套，记作A6；不同的是所用增强填料为W6。
实施例7
按照实施例1的方法制得所述野外用电缆护套，记作A7；不同的是所用增强填料为W7。
对比例1
按照实施例1的方法制得野外用电缆护套，记作D1；不同的是各原料直接在80℃下混炼6h得到混合物M1，未经第二混炼过程。
对比例2
按照实施例1的方法制得野外用电缆护套，记作D2；不同的是各原料直接在130℃下混炼6h得到混合物M1，未经第一混炼过程。
检测例1
按照电线电缆行业通用测试标准GB/T2951-2008进行测试，获得如表1 所示的数据；并测试了A1-A7以及D1-D2的磨耗量(mg)及其在135±2 ℃热空气下老化168h后抗张强度最大变化率(％)。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种野外用电缆护套的制备方法，其特征在于，该方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料和溶剂进行混炼得到混合物M1；
将所述混合物M1、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯进行胶炼得到混合物M2；
将所述混合物M2经挤出机挤出造粒、加工制得所述野外用电缆护套；
其中，所述混炼包括依次进行的第一混炼和第二混炼，并且，所述第二混炼的温度高于所述第一混炼50-70℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一混炼的温度为80-100℃。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述第一混炼的时间为1-2h；和/或，所述第二混炼的时间为2-4h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述胶炼至少满足以下条件：温度为110-150℃，和/或时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、顺丁橡胶、增强填料、溶剂、松节油、硫化促进剂PDM、醋酸乙酯、丙烯酸酯、过苯甲酸叔丁酯和柠檬酸酯的重量比为100：5-10：5-10：100-150：3-8：2-5：3-5：5-10：1.5-5.5：2.1-3.5；
优选地，所述溶剂选自乙二醇单丁醚、乙烯乙二醇醚、二氯苯、环己酮或二氯甲烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述挤出造粒的温度为170-190℃。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述增强填料由以下方法制得：将纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯、牌号为KH560的硅烷偶联剂混合、热处理、干燥得到所述增强填料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，以重量份计，所述纳米二氧化硅、陶瓷纤维、石墨、石棉纤维、高岭土、邻苯二甲酸二烯丙酯和牌号为KH560的硅烷偶联剂的用量比为30：1-5：2-6：1-10：3-5：20-30：15-25。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述热处理的条件为：温度为130-180℃，时间为2-4h；
优选地，所述增强填料的平均粒径为10-30μm。
10.一种由权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制得的野外用电缆护套。
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