CN112216434B - 一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法 - Google Patents

一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法，在制备抗干扰屏蔽舰艇电缆的过程中制备了一种屏蔽材料，该屏蔽材料含有大量高电阻金属物，高电阻率使电磁波易于进入并快速衰减，使得的电缆在高频是仍能保持高的磁导率，石墨烯、碳纳米管、铜具有优异的导电性，能够使屏蔽载体同时具备电损耗和磁损耗，实现电磁吸收的阻抗匹配，拓宽吸收频段，增加抗干扰性，且在燃烧时，能够产生磷的含氧酸，磷的含氧酸在催化含羟基化合物脱水成碳，进而在保温材料的表面产生焦炭层，焦炭层能够隔氧、隔热进而使得火焰熄灭，使得电缆的阻燃性进一步提升。

Description

一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆制备技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法。
背景技术
随着船舶和海上平台自动化水平提高，使得大量电子设备、仪器仪表均需要通过各种通信电缆来传输信号，由于船舶使用环境恶劣，目前，许多船舶为安全起见，对电缆的更换较为频繁，大大增加了营运成本的同时，也制约了长期海上任务的执行，因此在应用中对电缆材料进行加强。
现有的抗干扰屏蔽舰艇电缆在使用过程，由于自身屏蔽效果较差，会对通信效果造成影响，且自身阻燃性差，受到明火作用时，会发生快速燃烧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有的抗干扰屏蔽舰艇电缆在使用过程，由于自身屏蔽效果较差，会对通信效果造成影响，且自身阻燃性差，受到明火作用时，会发生快速燃烧。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，包括导体、分屏蔽层、绕包层，总屏蔽层，导体的外表包覆有绝缘层，导体和绝缘层绝缘形成绝缘线芯，每两根绝缘线芯为对绞组，对绞组外包覆分屏蔽层，多对对绞组外包覆有绕包层，绕包层的外表包覆有总屏蔽层，总屏蔽层的外表包覆有护套。
进一步，所述的导体采用镀锡导体，绝缘层由交联聚乙烯材料制成，分屏蔽层由屏蔽材料制成，绕包层由无碱玻纤带制成，总屏蔽层由镀锡铜丝制成，护套由阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成。
所述的高阻燃低烟无卤聚烯烃材料由如下步骤制成：
步骤1：将40份EVA弹性体、20份POE弹性体、20份EMA弹性体进行混合制得第一混合料，将第一混合料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃的条件下，挤出制得基料；
步骤2：将步骤1制得的基料、30份氢氧化镁、0.5份过氧化二丙苯进行混合制得第二混合料，降低而混合料加入双螺杆挤出机，在温度为170℃的条件下，挤出制得高阻燃低烟无卤聚烯烃材料。
进一步，所述的屏蔽材料由如下步骤制成：
步骤A1：将浓硫酸加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为3-5℃的条件下，加入硝酸钠和石墨，进行搅拌30-40min后，加入高锰酸钾，在温度为10-15℃的条件下，进行搅拌1-2h后，升温至温度为35-40℃，加入去离子水，在温度为95-98℃的条件下，进行搅拌1-1.5h后，降温至温度为40-50℃，加入双氧水，继续搅拌30-40min后，过滤去除滤液，将滤饼用盐酸溶液洗涤，至硫酸根清除后，进行离心去除上清液，将底物进行烘干，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将十二烷基苯磺酸钠、碳纳米管、去离子水加入反应釜中，在频率为5-10MHz的条件下，进行超声处理10-15min后，加入步骤A1制得的氧化石墨烯，继续超声处理1-1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为200-300℃的条件下，进行焙烧2-3h后，冷却至室温，制得复合载体，将复合载体分散在去离子水中，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸，在转速为1000-1500r/min，温度为60-65℃的条件下，进行搅拌2-3h后，调节反应液pH值为11，在温度为140-160℃的条件下，进行反应3-5h后，离心去除上清液，将底物进行烘干，制得屏蔽载体；
步骤A3：将4,4'-二羟基二苯甲酮、二氯甲烷、三乙醇胺加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为3-5℃的条件下，进行搅拌并加入氯磷酸二苯酯，进行搅拌20-30min后，加入混合液并静置至分层去除水层，将有基层在温度为40-50℃的条件下，进行蒸馏去除二氯甲烷，制得中间体A，将中间体A和乙醇加入反应釜中，进行搅拌至中间体A完全溶解后，在温度为1-3℃的条件下，加入硼氢化钠，继续搅拌4-6h后，减压蒸馏去除乙醇，制得中间体B；
反应过程如下：
Figure BDA0002705110930000031
步骤A4：将甲苯和混酸加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为50-55℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体C，将中间体C、铁粉、硫酸溶液加入反应釜中，在转速为60-80r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应30-40min后，加入液溴，进行反应1-2h，制得中间体D，将中间体D和硝酸钠加入反应釜中，在转速为120-150r/min的条件下，进行搅拌并加入盐酸溶液，进行反应1-1.5h后，加入次磷酸水溶液，继续搅拌2-3h，制得中间体E；
反应过程如下：
Figure BDA0002705110930000041
步骤A5：将步骤A3制得的中间体B溶于甲苯中，加入步骤A4制得的中间体E，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行搅拌2-3h后，蒸馏去除甲苯，制得中间体F，将中间体F溶于去离子水中，在温度110-120℃的条件下，进行回流并加入高锰酸钾，进行反应2-3h，制得中间体G；
反应过程如下：
Figure BDA0002705110930000042
Figure BDA0002705110930000051
步骤A6：将双酚A型环氧树脂溶于四氢呋喃，制得双酚A型环氧树脂溶液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为50-60℃的条件下，进行搅拌并加入步骤A5制得的中间体G和1-羟基苯并三唑，进行反应3-5h后，加入双酚A型环氧树脂溶液和二月桂酸二丁基锡，在转速为300-500r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应3-5h后，加入步骤A2制得的屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，继续反应8-10h，制得屏蔽材料。
进一步，步骤A1所述的浓硫酸、硝酸钠、石墨、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量为20mL:0.5g:1g:4g:140mL:10mL，浓硫酸质量分数为75-80％，盐酸溶液的质量分数为10-15％。
进一步，步骤A2所述的十二烷基苯磺酸钠的用量为碳纳米管质量的3-5％，氧化石墨烯和碳纳米管的用量质量比为1:1，复合载体、六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸的用量质量比为5:1:1:1:1-1.5。
进一步，步骤A3所述的4,4'-二羟基二苯甲酮、三乙醇胺、氯磷酸二苯酯的用量比为2g:3g:4.5-4.8mL，中间体A和硼氢化钠的用量质量比为6-6.5:0.25。
进一步，步骤A4所述的甲苯和混酸的用量体积比为1:2，混酸为质量分数为70-80％的浓硫酸和质量分数为70-75％的浓硝酸按体积比1.2:1混合，中间体C、铁粉、硫酸溶液的用量比为4g:8g:20mL，硫酸溶液的质量分数为20-30％，液溴与中间体C的用量摩尔比为1:1，中间体D、硝酸钠、盐酸溶液、次磷酸水溶液的用量比为3g:1-1.5g:5mL:5mL，盐酸溶液的质量分数为15-20％，次磷酸水溶液为次磷酸和去离子水体积比1:3混合。
进一步，步骤A5所述的中间体B和中间体E的用量摩尔比为2:1，中间体F和高锰酸钾的用量质量比为10:3。
进一步，步骤A6所述的双酚A型环氧树脂和四氢呋喃的用量比为1g:5mL，γ-氨丙基三乙氧基硅烷和中间体G的用量摩尔比为1:1，1-羟基苯并三唑的用量为γ-氨丙基三乙氧基硅烷质量的50-60％，双酚A型环氧树脂溶液和中间体G的用量比为5mL:2g，二月桂酸二丁基锡的用量为双酚A型环氧树脂溶液质量的1-1.5％，屏蔽载体的用量为双酚A型环氧树脂溶液质量的1-1.3倍，乙二胺的用量与双酚A型环氧树脂溶液中环氧基团的摩尔量相同，2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的用量为乙二胺质量的50-60％。
一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：将导体的外部表面包覆绝缘层，制得缆芯；
步骤S2：将两根缆芯均匀安装在总屏蔽层内部，制得缆线；
步骤S3：将若干均匀分布的缆线均匀安装在绕包层内部，绕包层的外部表面包覆总屏蔽层，总屏蔽层的外部表面包覆护套，制得抗干扰屏蔽舰艇电缆。
本发明的有益效果：本发明在制备一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆的过程中制备了一种屏蔽材料，该屏蔽材料以石墨为原料，用高锰酸钾和双氧水对石墨进行氧化，制得氧化石墨烯，该氧化石墨烯表面含有大量的羧基，再将碳纳米管分散在去离子水中，在加入氧化石墨烯，进行超声处理后，焙烧2-3h，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜，制得复合载体，将镍、铁、铜这些金属固定在复合载体上，制得屏蔽载体，该屏蔽载体表面含有大量高电阻金属物，高电阻率使电磁波易于进入并快速衰减，使得的电缆在高频是仍能保持高的磁导率，石墨烯、碳纳米管、铜具有优异的导电性，能够使屏蔽载体同时具备电损耗和磁损耗，实现电磁吸收的阻抗匹配，拓宽吸收频段，增加抗干扰性，同时将4,4'-二羟基二苯甲酮与氯磷酸二苯酯进行反应制得中间体A，中间体A进一步反应制得中间体B，再用甲苯为原料与混酸反应，使得苯环上接有硝基，进而将硝基进行还原成氨基，与液溴反应制得中间体D，中间体D进一步反应使得氨基变成重氮基，进而在次磷酸水溶液的作用下，发生消去反应，去除氨基，制得中间体E，将中间体E和中间体B，进行反应制得中间体F，进一步将中间体F进行氧化使得甲基变成羧基，制得中间体G，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料加入中间体G，在1-羟基苯并三唑的作用下，使得中间体G上的羧基和γ-氨丙基三乙氧基硅烷上氨基进行反应，加入双酚A型环氧树脂溶液，在二月桂酸二丁基锡作用下，γ-氨丙基三乙氧基硅烷上的烷氧基与双酚A型环氧树脂上的羟基进行缩合，并加入屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，乙二胺的一个氨基与双酚A型环氧树脂上的环氧基进行反应使得环氧树脂固化，另一个氨基在2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉与屏蔽载体上的羧基进行反应，制得屏蔽材料，使得该屏蔽材料具有一点的耐高温性，且在燃烧时，能够产生磷的含氧酸，磷的含氧酸在催化含羟基化合物脱水成碳，进而在保温材料的表面产生焦炭层，焦炭层能够隔氧、隔热进而使得火焰熄灭，使得电缆的阻燃性进一步提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆的结构示意图。
图中：1、导体；2、绝缘层；3、分屏蔽层；4、绕包层；5、总屏蔽层；6、护套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，包括导体1、分屏蔽层3、绕包层4，总屏蔽层5，导体1的外表包覆有绝缘层2，导体1和绝缘层2绝缘形成绝缘线芯，每两根绝缘线芯为对绞组，对绞组外包覆分屏蔽层3，多对对绞组外包覆有绕包层4，绕包层4的外表包覆有总屏蔽层5，总屏蔽层5的外表包覆有护套6；
所述的分屏蔽层3由屏蔽材料制成，该屏蔽材料由如下步骤制成：
步骤A1：将浓硫酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为3℃的条件下，加入硝酸钠和石墨，进行搅拌30min后，加入高锰酸钾，在温度为10℃的条件下，进行搅拌1h后，升温至温度为35℃，加入去离子水，在温度为95℃的条件下，进行搅拌1h后，降温至温度为40℃，加入双氧水，继续搅拌30min后，过滤去除滤液，将滤饼用盐酸溶液洗涤，至硫酸根清除后，进行离心去除上清液，将底物进行烘干，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将十二烷基苯磺酸钠、碳纳米管、去离子水加入反应釜中，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理10min后，加入步骤A1制得的氧化石墨烯，继续超声处理1h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为200℃的条件下，进行焙烧2h后，冷却至室温，制得复合载体，将复合载体分散在去离子水中，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸，在转速为1000r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌2h后，调节反应液pH值为11，在温度为140℃的条件下，进行反应3h后，离心去除上清液，将底物进行烘干，制得屏蔽载体；
步骤A3：将4,4'-二羟基二苯甲酮、二氯甲烷、三乙醇胺加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为3℃的条件下，进行搅拌并加入氯磷酸二苯酯，进行搅拌20min后，加入混合液并静置至分层去除水层，将有基层在温度为40℃的条件下，进行蒸馏去除二氯甲烷，制得中间体A，将中间体A和乙醇加入反应釜中，进行搅拌至中间体A完全溶解后，在温度为1℃的条件下，加入硼氢化钠，继续搅拌4h后，减压蒸馏去除乙醇，制得中间体B；
步骤A4：将甲苯和混酸加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为50℃的条件下，进行反应2h，制得中间体C，将中间体C、铁粉、硫酸溶液加入反应釜中，在转速为60r/min，温度为90℃的条件下，进行反应30min后，加入液溴，进行反应1h，制得中间体D，将中间体D和硝酸钠加入反应釜中，在转速为120r/min的条件下，进行搅拌并加入盐酸溶液，进行反应1h后，加入次磷酸水溶液，继续搅拌2h，制得中间体E；
步骤A5：将步骤A3制得的中间体B溶于甲苯中，加入步骤A4制得的中间体E，在转速为200r/min，温度为40℃的条件下，进行搅拌2h后，蒸馏去除甲苯，制得中间体F，将中间体F溶于去离子水中，在温度110℃的条件下，进行回流并加入高锰酸钾，进行反应2h，制得中间体G；
步骤A6：将双酚A型环氧树脂溶于四氢呋喃，制得双酚A型环氧树脂溶液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入步骤A5制得的中间体G和1-羟基苯并三唑，进行反应3h后，加入双酚A型环氧树脂溶液和二月桂酸二丁基锡，在转速为300r/min，温度为90℃的条件下，进行反应3h后，加入步骤A2制得的屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，继续反应8h，制得屏蔽材料。
实施例2
一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，包括导体1、分屏蔽层3、绕包层4，总屏蔽层5，导体1的外表包覆有绝缘层2，导体1和绝缘层2绝缘形成绝缘线芯，每两根绝缘线芯为对绞组，对绞组外包覆分屏蔽层3，多对对绞组外包覆有绕包层4，绕包层4的外表包覆有总屏蔽层5，总屏蔽层5的外表包覆有护套6；
所述的分屏蔽层3由屏蔽材料制成，该屏蔽材料由如下步骤制成：
步骤A1：将浓硫酸加入反应釜中，在转速为180r/min，温度为4℃的条件下，加入硝酸钠和石墨，进行搅拌35min后，加入高锰酸钾，在温度为13℃的条件下，进行搅拌1.5h后，升温至温度为38℃，加入去离子水，在温度为96℃的条件下，进行搅拌1.5h后，降温至温度为45℃，加入双氧水，继续搅拌35min后，过滤去除滤液，将滤饼用盐酸溶液洗涤，至硫酸根清除后，进行离心去除上清液，将底物进行烘干，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将十二烷基苯磺酸钠、碳纳米管、去离子水加入反应釜中，在频率为8MHz的条件下，进行超声处理13min后，加入步骤A1制得的氧化石墨烯，继续超声处理1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为300℃的条件下，进行焙烧2h后，冷却至室温，制得复合载体，将复合载体分散在去离子水中，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸，在转速为1500r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌3h后，调节反应液pH值为11，在温度为150℃的条件下，进行反应4h后，离心去除上清液，将底物进行烘干，制得屏蔽载体；
步骤A3：将4,4'-二羟基二苯甲酮、二氯甲烷、三乙醇胺加入反应釜中，在转速为180r/min，温度为4℃的条件下，进行搅拌并加入氯磷酸二苯酯，进行搅拌25min后，加入混合液并静置至分层去除水层，将有基层在温度为45℃的条件下，进行蒸馏去除二氯甲烷，制得中间体A，将中间体A和乙醇加入反应釜中，进行搅拌至中间体A完全溶解后，在温度为2℃的条件下，加入硼氢化钠，继续搅拌4-6h后，减压蒸馏去除乙醇，制得中间体B；
步骤A4：将甲苯和混酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，进行反应3h，制得中间体C，将中间体C、铁粉、硫酸溶液加入反应釜中，在转速为60r/min，温度为95℃的条件下，进行反应35min后，加入液溴，进行反应1.5h，制得中间体D，将中间体D和硝酸钠加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并加入盐酸溶液，进行反应1.5h后，加入次磷酸水溶液，继续搅拌2h，制得中间体E；
步骤A5：将步骤A3制得的中间体B溶于甲苯中，加入步骤A4制得的中间体E，在转速为300r/min，温度为45℃的条件下，进行搅拌2.5h后，蒸馏去除甲苯，制得中间体F，将中间体F溶于去离子水中，在温度115℃的条件下，进行回流并加入高锰酸钾，进行反应3h，制得中间体G；
步骤A6：将双酚A型环氧树脂溶于四氢呋喃，制得双酚A型环氧树脂溶液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入步骤A5制得的中间体G和1-羟基苯并三唑，进行反应5h后，加入双酚A型环氧树脂溶液和二月桂酸二丁基锡，在转速为300r/min，温度为95℃的条件下，进行反应3h后，加入步骤A2制得的屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，继续反应10h，制得屏蔽材料。
实施例3
一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，包括导体1、分屏蔽层3、绕包层4，总屏蔽层5，导体1的外表包覆有绝缘层2，导体1和绝缘层2绝缘形成绝缘线芯，每两根绝缘线芯为对绞组，对绞组外包覆分屏蔽层3，多对对绞组外包覆有绕包层4，绕包层4的外表包覆有总屏蔽层5，总屏蔽层5的外表包覆有护套6；
所述的分屏蔽层3由屏蔽材料制成，该屏蔽材料由如下步骤制成：
步骤A1：将浓硫酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为5℃的条件下，加入硝酸钠和石墨，进行搅拌40min后，加入高锰酸钾，在温度为15℃的条件下，进行搅拌2h后，升温至温度为40℃，加入去离子水，在温度为98℃的条件下，进行搅拌1.5h后，降温至温度为50℃，加入双氧水，继续搅拌40min后，过滤去除滤液，将滤饼用盐酸溶液洗涤，至硫酸根清除后，进行离心去除上清液，将底物进行烘干，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将十二烷基苯磺酸钠、碳纳米管、去离子水加入反应釜中，在频率为10MHz的条件下，进行超声处理15min后，加入步骤A1制得的氧化石墨烯，继续超声处理1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为300℃的条件下，进行焙烧3h后，冷却至室温，制得复合载体，将复合载体分散在去离子水中，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸，在转速为1500r/min，温度为65℃的条件下，进行搅拌3h后，调节反应液pH值为11，在温度为160℃的条件下，进行反应5h后，离心去除上清液，将底物进行烘干，制得屏蔽载体；
步骤A3：将4,4'-二羟基二苯甲酮、二氯甲烷、三乙醇胺加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为5℃的条件下，进行搅拌并加入氯磷酸二苯酯，进行搅拌30min后，加入混合液并静置至分层去除水层，将有基层在温度为50℃的条件下，进行蒸馏去除二氯甲烷，制得中间体A，将中间体A和乙醇加入反应釜中，进行搅拌至中间体A完全溶解后，在温度为1-3℃的条件下，加入硼氢化钠，继续搅拌6h后，减压蒸馏去除乙醇，制得中间体B；
步骤A4：将甲苯和混酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为55℃的条件下，进行反应3h，制得中间体C，将中间体C、铁粉、硫酸溶液加入反应釜中，在转速为80r/min，温度为95℃的条件下，进行反应40min后，加入液溴，进行反应2h，制得中间体D，将中间体D和硝酸钠加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并加入盐酸溶液，进行反应1.5h后，加入次磷酸水溶液，继续搅拌3h，制得中间体E；
步骤A5：将步骤A3制得的中间体B溶于甲苯中，加入步骤A4制得的中间体E，在转速为300r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌3h后，蒸馏去除甲苯，制得中间体F，将中间体F溶于去离子水中，在温度120℃的条件下，进行回流并加入高锰酸钾，进行反应3h，制得中间体G；
步骤A6：将双酚A型环氧树脂溶于四氢呋喃，制得双酚A型环氧树脂溶液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌并加入步骤A5制得的中间体G和1-羟基苯并三唑，进行反应5h后，加入双酚A型环氧树脂溶液和二月桂酸二丁基锡，在转速为500r/min，温度为95℃的条件下，进行反应5h后，加入步骤A2制得的屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，继续反应10h，制得屏蔽材料。
对比例
本对比为市场上一种常见的抗干扰屏蔽舰艇电缆。
对实施例1-3和对比例制得的抗干扰屏蔽舰艇电缆进行性能测试，测试结果如下表1所示；
表1
Figure BDA0002705110930000141
由上表1可知实施例1-3制得的抗干扰屏蔽舰艇电缆的体积电阻率为400-410Ω·cm，阻燃等级为V0，而对比例制得的抗干扰屏蔽舰艇电缆的体积电阻率为230Ω·cm，阻燃等级为V2，表明本发明具有很好的电磁屏蔽和阻燃效果。
请参阅图1所示，本发明制得的抗干扰屏蔽舰艇电缆，包括导体1、总屏蔽层5、绕包层4，导体1的外表面包覆安装有绝缘层2，导体1和绝缘层2复合形成缆芯，两根缆芯均匀安装在总屏蔽层5内部，缆芯和总屏蔽层5复合形成缆线，若干均匀分布的缆线均匀安装在绕包层4内部，绕包层4的外表面包覆安装有总屏蔽层5，总屏蔽层5的外表面包覆安装有护套6。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：包括导体（1）、分屏蔽层（3）、绕包层（4），总屏蔽层（5），导体（1）的外表包覆有绝缘层（2），导体（1）和绝缘层（2）绝缘形成绝缘线芯，每两根绝缘线芯为对绞组，对绞组外包覆分屏蔽层（3），多对对绞组外包覆有绕包层（4），绕包层（4）的外表包覆有总屏蔽层（5），总屏蔽层（5）的外表包覆有护套（6）；
所述的导体（1）采用镀锡导体，绝缘层（2）由交联聚乙烯材料制成，分屏蔽层（3）由屏蔽材料制成，绕包层（4）由无碱玻纤带制成，总屏蔽层（5）由镀锡铜丝制成，护套（6）由阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成；
所述的屏蔽材料由如下步骤制成：
步骤A1：将浓硫酸加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为3-5℃的条件下，加入硝酸钠和石墨，进行搅拌30-40min后，加入高锰酸钾，在温度为10-15℃的条件下，进行搅拌1-2h后，升温至温度为35-40℃，加入去离子水，在温度为95-98℃的条件下，进行搅拌1-1.5h后，降温至温度为40-50℃，加入双氧水，继续搅拌30-40min后，过滤去除滤液，将滤饼用盐酸溶液洗涤，至硫酸根清除后，进行离心去除上清液，将底物进行烘干，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将十二烷基苯磺酸钠、碳纳米管、去离子水加入反应釜中，在频率为5-10MHz的条件下，进行超声处理10-15min后，加入步骤A1制得的氧化石墨烯，继续超声处理1-1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为200-300℃的条件下，进行焙烧2-3h后，冷却至室温，制得复合载体，将复合载体分散在去离子水中，加入六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸，在转速为1000-1500r/min，温度为60-65℃的条件下，进行搅拌2-3h后，调节反应液pH值为11，在温度为140-160℃的条件下，进行反应3-5h后，离心去除上清液，将底物进行烘干，制得屏蔽载体；
步骤A3：将4,4'-二羟基二苯甲酮、二氯甲烷、三乙醇胺加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为3-5℃的条件下，进行搅拌并加入氯磷酸二苯酯，进行搅拌20-30min后，加入混合液并静置至分层去除水层，将有基层在温度为40-50℃的条件下，进行蒸馏去除二氯甲烷，制得中间体A，将中间体A和乙醇加入反应釜中，进行搅拌至中间体A完全溶解后，在温度为1-3℃的条件下，加入硼氢化钠，继续搅拌4-6h后，减压蒸馏去除乙醇，制得中间体B；
步骤A4：将甲苯和混酸加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为50-55℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体C，将中间体C、铁粉、硫酸溶液加入反应釜中，在转速为60-80r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应30-40min后，加入液溴，进行反应1-2h，制得中间体D，将中间体D和硝酸钠加入反应釜中，在转速为120-150r/min的条件下，进行搅拌并加入盐酸溶液，进行反应1-1.5h后，加入次磷酸水溶液，继续搅拌2-3h，制得中间体E；
步骤A5：将步骤A3制得的中间体B溶于甲苯中，加入步骤A4制得的中间体E，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行搅拌2-3h后，蒸馏去除甲苯，制得中间体F，将中间体F溶于去离子水中，在温度110-120℃的条件下，进行回流并加入高锰酸钾，进行反应2-3h，制得中间体G；
步骤A6：将双酚A型环氧树脂溶于四氢呋喃，制得双酚A型环氧树脂溶液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为50-60℃的条件下，进行搅拌并加入步骤A5制得的中间体G和1-羟基苯并三唑，进行反应3-5h后，加入双酚A型环氧树脂溶液和二月桂酸二丁基锡，在转速为300-500r/min，温度为90-95℃的条件下，进行反应3-5h后，加入步骤A2制得的屏蔽载体、乙二胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，继续反应8-10h，制得屏蔽材料。
2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A1所述的浓硫酸、硝酸钠、石墨、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量为20mL:0.5g:1g:4g:140mL:10mL，浓硫酸质量分数为75-80%，盐酸溶液的质量分数为10-15%。
3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A2所述的十二烷基苯磺酸钠的用量为碳纳米管质量的3-5%，氧化石墨烯和碳纳米管的用量质量比为1:1，复合载体、六水和氯化镍、六水和氯化铁、硫酸铜、柠檬酸的用量质量比为5:1:1:1:1-1.5。
4.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A3所述的4,4'-二羟基二苯甲酮、三乙醇胺、氯磷酸二苯酯的用量比为2g:3g:4.5-4.8mL，中间体A和硼氢化钠的用量质量比为6-6.5:0.25。
5.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A4所述的甲苯和混酸的用量体积比为1:2，混酸为质量分数为70-80%的浓硫酸和质量分数为70-75%的浓硝酸按体积比1.2:1混合，中间体C、铁粉、硫酸溶液的用量比为4g:8g:20mL，硫酸溶液的质量分数为20-30%，液溴与中间体C的用量摩尔比为1:1，中间体D、硝酸钠、盐酸溶液、次磷酸水溶液的用量比为3g:1-1.5g:5mL:5mL，盐酸溶液的质量分数为15-20%，次磷酸水溶液为次磷酸和去离子水体积比1:3混合。
6.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A5所述的中间体B和中间体E的用量摩尔比为2:1，中间体F和高锰酸钾的用量质量比为10:3。
7.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘抗干扰屏蔽舰艇电缆，其特征在于：步骤A6所述的双酚A型环氧树脂和四氢呋喃的用量比为1g:5mL，γ-氨丙基三乙氧基硅烷和中间体G的用量摩尔比为1:1，1-羟基苯并三唑的用量为γ-氨丙基三乙氧基硅烷质量的50-60%，双酚A型环氧树脂溶液和中间体G的用量比为5mL:2g，二月桂酸二丁基锡的用量为双酚A型环氧树脂溶液质量的1-1.5%，屏蔽载体的用量为双酚A型环氧树脂溶液质量的1-1.3倍，乙二胺的用量与双酚A型环氧树脂溶液中环氧基团的摩尔量相同，2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的用量为乙二胺质量的50-60%。
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