CN118006115A - 一种耐老化电缆及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种耐老化电缆及其加工工艺。本发明将磷酸、乙二醇、2‑氨基乙硫醇按摩尔比1:1:1反应，再与聚异戊二烯接枝，得到具有阻燃效果的改性聚异戊二烯；将3,3',4,4'‑二苯酮四酸二酐和3,3'‑二甲基‑4,4'‑二氨基二苯甲烷先反应，后加入三羟甲基氨基甲烷，得到羟基化聚酰亚胺，并将其对纳米氧化铈进行改性得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈。将改性聚异戊二烯、聚氨酯预聚体、羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、碳酸钙粉末、抗氧剂、二月桂酸二丁基锡、增塑剂、硬脂酸、促进剂、硫黄混炼得到橡胶材料。将橡胶材料加工成电缆护套，并包覆在缆芯表面，得到具有阻燃、耐老化性能的电缆。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种耐老化电缆及其加工工艺。
背景技术
电线电缆是一种用于电能和信息传输体，在交通运输、工业矿山、电气通讯等领域有着大量的应用，其种类各式各样，主要分为橡胶、塑料尼龙等。随着技术的高速发展，各行业对电缆材料的需求量与日俱增，同时对电缆材料的要求也越来越高。
电缆一般铺设于室外，阳光直射、高温、低温等不良因素都会加速电缆材料的老化。老化后的电缆材料性能明显下降，非常容易出现开裂或脆化的情况，严重时还会引发火灾，存在安全隐患。因此，研发一种耐老化、性能良好、安全阻燃的电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐老化电缆及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将磷酸、乙二醇混合，加热至120~130℃反应2~3h得到磷酸酯化合物，降温至100~110℃，加入2-氨基乙硫醇反应1~2h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入偶氮二异丁腈和阻燃剂，升温至70~80℃，反应1~3h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在25~35℃下搅拌反应2~3h，加入三羟甲基氨基甲烷，升温至70~80℃，搅拌反应4~5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，加热至40~50℃，搅拌3~5h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将聚氨酯预聚体、改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向复合胶液中加入羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、碳酸钙粉末、抗氧剂、增塑剂、硬脂酸、二月桂酸二丁基锡、促进剂、硫黄密炼，冷却后打三角包下片，升温硫化，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
进一步的，S11中，磷酸、乙二醇、2-氨基乙硫醇的摩尔比为1:1:1。
进一步的，S12中，各组分用量，按重量份数计，40~42份顺式聚异戊二烯、0.4~0.6份偶氮二异丁腈、3~5份阻燃剂。
进一步的，S21中，3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三羟甲基氨基甲烷的摩尔比为1:1:（0.3~0.5）。
进一步的，S22中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺溶液中羟基化聚酰亚胺的质量比为1:（10~15）。
进一步的，S31中，复合胶液各组分含量，按重量百分数计，15~22%聚氨酯预聚体、78~85%改性聚异戊二烯。
进一步的，S31中，聚氨酯预聚体为异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。
进一步的，S32中，各组分用量，按重量份数计，100份复合胶液、4~5份羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10~15份碳酸钙粉末、0.5~1份抗氧剂、20~24份增塑剂、1~2份硬脂酸、0.5~1份二月桂酸二丁基锡、0.7~1.2份促进剂、2~3份硫黄。
进一步的，S32中，增塑剂为对苯二甲酸二辛酯和/或己二酸二丁基二甘酯；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的任一种；促进剂为促进剂MBT、促进剂NOBS中的任一种。
进一步的，S32中，密炼温度为80~90℃，密炼时间为10~15min。
进一步的，S32中，硫化温度为130~150℃，硫化压力为8~10MPa，硫化时间为20~30min。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备了一种电缆护套用的橡胶材料，可以提高电缆的耐老化性能。以磷酸、乙二醇、2-氨基乙硫醇为原料，先将磷酸与乙二醇按摩尔比1:1反应，得到一种磷酸酯化合物，再将磷酸酯化合物与2-氨基乙硫醇按摩尔比1:1反应，得到一种含有巯基和羟基的氮磷化合物。由于氮磷酯化合物具有良好的阻燃效果，因此通过巯基和聚异戊二烯反应接枝后，得到的改性聚异戊二烯同样具有阻燃效果。
在此基础上，本发明将聚氨酯预聚体作为添加剂与改性聚异戊二烯混合，得到复合胶液。聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基和改性聚异戊二烯中的羟基反应生成化学键，从而提高二者的交联强度，提高材料的力学性能和使用寿命，能够更好地抵抗热、光老化。在复合胶液中，随着聚氨酯预聚体的质量分数升高，橡胶材料的拉伸强度的影响是先升高后降低，因此，控制聚氨酯预聚体占复合胶液总量的15~22%，橡胶材料的性能最好。
为了进一步提高橡胶材料的抗紫外光老化性能，本发明将纳米氧化铈作为添加剂加入。将3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷为原料，按摩尔比1:1反应后，加入三羟甲基氨基甲烷，得到羟基化聚酰亚胺，再用羟基化聚酰亚胺对纳米氧化铈表面进行改性。经过改性的氧化铈与复合胶液混合后，其在橡胶材料中的分散性得到提高。
具体实施方式
下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，所用材料及其来源：顺式聚异戊二烯来自湖北鸿福达生物科技有限公司，分子量3万；纳米氧化铈来自金雷科技，型号JL-CeO2-P01；聚氨酯预聚体来自恒久聚氨酯科技股份有限公司，型号HJ-2185；抗氧剂为抗氧剂1010，来自江苏极易新材料有限公司；增塑剂为对苯二甲酸二辛酯，来自阿拉丁；促进剂为MBT，来自宁波艾克姆新材料股份有限公司；碳酸钙粉末来自源丰钙业，800目。
实施例1：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至120℃反应2h得到磷酸酯化合物，降温至100℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应1h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至70℃，反应1h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在25℃下搅拌反应2h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至70℃，搅拌反应4h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至40℃，搅拌3h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将15%聚氨酯预聚体、85%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在80℃下密炼10min，冷却后打三角包下片，升温至130℃，在8MPa压力下硫化20min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实施例2：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至125℃反应2.5h得到磷酸酯化合物，降温至105℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应1.5h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至75℃，反应2h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在30℃下搅拌反应2.5h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至75℃，搅拌反应4.5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至45℃，搅拌4h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将15%聚氨酯预聚体、85%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在85℃下密炼12min，冷却后打三角包下片，升温至140℃，在9MPa压力下硫化25min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实施例3：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至130℃反应3h得到磷酸酯化合物，降温至110℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应2h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至80℃，反应3h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在35℃下搅拌反应3h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至80℃，搅拌反应5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至50℃，搅拌5h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将15%聚氨酯预聚体、85%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在90℃下密炼15min，冷却后打三角包下片，升温至150℃，在10MPa压力下硫化30min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实施例4：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至120℃反应3h得到磷酸酯化合物，降温至105℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应2h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至70℃，反应1h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在35℃下搅拌反应2h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至75℃，搅拌反应4.5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至40℃，搅拌4h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将18%聚氨酯预聚体、82%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在90℃下密炼10min，冷却后打三角包下片，升温至145℃，在9.5MPa压力下硫化30min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实施例5：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至120℃反应3h得到磷酸酯化合物，降温至110℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应1h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至75℃，反应2h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在30℃下搅拌反应2h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至75℃，搅拌反应5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至45℃，搅拌4h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将20%聚氨酯预聚体、80%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在80℃下密炼10min，冷却后打三角包下片，升温至130℃，在10MPa压力下硫化30min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实施例6：一种耐老化电缆及其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至125℃反应2.5h得到磷酸酯化合物，降温至110℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应1h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至80℃，反应1h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在35℃下搅拌反应3h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至80℃，搅拌反应4h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至45℃，搅拌5h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将22%聚氨酯预聚体、78%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在80℃下密炼13min，冷却后打三角包下片，升温至140℃，在8.5MPa压力下硫化25min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
对比例1：不用阻燃剂对顺式聚异戊二烯改性，其余参数与实施例1相同。
步骤1：
S11：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在25℃下搅拌反应2h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至70℃，搅拌反应4h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S12：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至40℃，搅拌3h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤2：
S31：将15%聚氨酯预聚体、85%顺式聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在80℃下密炼10min，冷却后打三角包下片，升温至130℃，在8MPa压力下硫化20min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
对比例2：不加入羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈，其余参数与实施例2相同。
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至125℃反应2.5h得到磷酸酯化合物，降温至105℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应1.5h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至75℃，反应2h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将15%聚氨酯预聚体、85%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S22：向100kg复合胶液中加入10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在85℃下密炼12min，冷却后打三角包下片，升温至140℃，在9MPa压力下硫化25min，挤出成型得到电缆护套；
S23：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
对比例3：使用聚氨酯弹性体颗粒代替聚氨酯预聚体，其余参数与实施例3相同。
步骤1：
S11：将1mol磷酸、1mol乙二醇混合，加热至130℃反应3h得到磷酸酯化合物，降温至110℃，加入1mol 2-氨基乙硫醇反应2h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将42g顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入0.6g偶氮二异丁腈和5g阻燃剂，升温至80℃，反应3h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将1mol 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和1mol 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在35℃下搅拌反应3h，加入0.5mol三羟甲基氨基甲烷，升温至80℃，搅拌反应5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，其中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺的质量比1:10，加热至50℃，搅拌5h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将15%聚氨酯弹性体颗粒、85%改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向100kg复合胶液中加入4kg羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10kg碳酸钙粉末、1kg抗氧剂、20kg增塑剂、1kg硬脂酸、0.5kg二月桂酸二丁基锡、1.2kg促进剂、2kg硫黄，在90℃下密炼15min，冷却后打三角包下片，升温至150℃，在10MPa压力下硫化30min，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
实验：将实施例1~6和对比例1~3中的电缆护套制成5cm×1cm×0.5cm的试样，并进行性能测试，其中：
阻燃性能：使用极限氧指数进行表征；
机械性能：按照GB/T2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第11部分：通用试验方法—厚度和外形尺寸测量—机械性能试验》中规定的方法测试样品的拉伸强度和断裂伸长率；
耐热老化性能：将样品放置在100℃的烘箱中7天，计算各试样老化后的拉伸强度保持率；
耐紫外光老化性能测试：用紫外光（0.69W/m）对样品照射1000h，计算各试样老化后的拉伸强度保持率。
结论：实施例1~6数据表明，本发明制备的电缆护套具有良好的拉伸强度和抗老化性能，同时阻燃效果良好，可以提高电缆的使用寿命。实施例1和对比例1数据表明，用阻燃剂对顺式聚异戊二烯改性后，电缆护套的阻燃效果得到提高，同时，阻燃剂上的羟基能够与聚氨酯预聚体反应，提高二者的交联效果，因此拉伸强度和抗老化性能也得到提高。实施例2和对比例2数据表明，加入羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈能够有效地对抗紫外老化。实施例3和对比例3数据表明，与直接将聚氨酯弹性体和顺式聚异戊二烯共混相比，聚氨酯预聚体的异氰酸酯基团可以与改性聚异戊二烯上的羟基成键交联，因此材料的力学性能更强，抗老化性能也得到提升。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：
S11：将磷酸、乙二醇混合，加热至120~130℃反应2~3h得到磷酸酯化合物，降温至100~110℃，加入2-氨基乙硫醇反应1~2h；抽滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂；
S12：在氮气氛围下，将顺式聚异戊二烯溶于甲苯中，加入偶氮二异丁腈和阻燃剂，升温至70~80℃，反应1~3h，将产物沉降并洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚异戊二烯；
步骤2：
S21：将3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷溶于二甲基甲酰胺溶液中，在25~35℃下搅拌反应2~3h，加入三羟甲基氨基甲烷，升温至70~80℃，搅拌反应4~5h，得到羟基化聚酰亚胺溶液；
S22：向羟基化聚酰亚胺溶液中加入纳米氧化铈，加热至40~50℃，搅拌3~5h，冷却、干燥得到羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈；
步骤3：
S31：将聚氨酯预聚体、改性聚异戊二烯混合得到复合胶液；
S32：向复合胶液中加入羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、碳酸钙粉末、抗氧剂、增塑剂、硬脂酸、二月桂酸二丁基锡、促进剂、硫黄密炼，冷却后打三角包下片，升温硫化，挤出成型得到电缆护套；
S33：将电缆护套包覆在缆芯表面，得到耐老化电缆。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S11中，磷酸、乙二醇、2-氨基乙硫醇的摩尔比为1:1:1。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S12中，各组分用量，按重量份数计，40~42份顺式聚异戊二烯、0.4~0.6份偶氮二异丁腈、3~5份阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S21中，3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三羟甲基氨基甲烷的摩尔比为1:1:（0.3~0.5）。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S22中，纳米氧化铈和羟基化聚酰亚胺溶液中羟基化聚酰亚胺的质量比为1:（10~15）。
6.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S31中，复合胶液各组分含量，按重量百分数计，15~22%聚氨酯预聚体、78~85%改性聚异戊二烯；其中，聚氨酯预聚体为异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。
7.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S32中，各组分用量，按重量份数计，100份复合胶液、4~5份羟基化聚酰亚胺改性纳米氧化铈、10~15份碳酸钙粉末、0.5~1份抗氧剂、20~24份增塑剂、1~2份硬脂酸、0.5~1份二月桂酸二丁基锡、0.7~1.2份促进剂、2~3份硫黄。
8.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S32中，增塑剂为对苯二甲酸二辛酯和/或己二酸二丁基二甘酯；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的任一种；促进剂为促进剂MBT和/或促进剂NOBS。
9.根据权利要求1所述的一种耐老化电缆的加工工艺，其特征在于：S32中，密炼温度为80~90℃，密炼时间为10~15min；硫化温度为130~150℃，硫化压力为8~10MPa，硫化时间为20~30min。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的一种耐老化电缆的加工工艺加工得到的电缆。
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2024
- 2024-04-09 CN CN202410421389.0A patent/CN118006115B/zh active Active
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