一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，該電纜護套由外向內(nèi)依次排列的橫截面為圓環(huán)狀的外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層，所述內(nèi)護套層的內(nèi)壁內(nèi)形成中心腔體，內(nèi)護套層為天然丁苯橡膠絕緣層，本發(fā)明的電纜護套由外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層組成，增加了電纜護套的耐磨及耐腐蝕性，尤其是本發(fā)明的外護套，具有耐腐蝕、耐高溫、抗磨損、抗撕裂及抗拉伸的優(yōu)異性能。
【專利說明】
一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，屬于電力設備技術領域。
【背景技術】
[0002]電纜通常是由幾根或幾組導線每組至少兩根絞合而成的類似繩索的電纜，每組導線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的護套層。電纜護套是電纜中重要的組成部分，將內(nèi)層導線和水、空氣等介質(zhì)隔絕，避免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，以此保護電纜?，F(xiàn)如今為了進一步優(yōu)化美化城鄉(xiāng)居住環(huán)境，電力電纜輸電線已經(jīng)逐步埋入地下，因此需要耐磨性很好的電纜護套材料。而現(xiàn)有電纜護套材料中，在耐磨性能方面尚有很大改進空間，且由于電纜常被埋入地下，因此對電纜護套的撕裂強度及耐磨性能也具有較高要求，因此如何制備一種耐磨性能優(yōu)異、使用壽命長的電纜護套材料成為目前需要解決的技術問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005 ] 一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，由外向內(nèi)依次排列的橫截面為圓環(huán)狀的外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層，所述內(nèi)護套層的內(nèi)壁內(nèi)形成中心腔體，內(nèi)護套層為天然丁苯橡膠絕緣層，所述外護套原料組分如下，均為重量份:
[0006]丁苯橡膠40-60份，氯丁橡膠20-40份，氟醚橡膠23_26份，石墨烯0.1_15份，酚醛樹月旨13-15份，娃燒偶聯(lián)劑1-10份，半補強爐黑12-15份，鍛燒陶土 10-12份，氯化鎂1-2份，鎂粉1-5份，納米二硫化鉬(MoS2)5-7份，防老劑1-10份，增塑劑0-20份，促進劑1_5份。
[0007]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的外護套的厚度為2_5mm。
[0008]本發(fā)明優(yōu)選的，半補強爐黑、煅燒陶土、鎂粉的粒徑為80-90nm。
[0009]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的丁苯橡膠為乳聚丁苯，牌號1502。
[0010]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為Si69、Si747、KH550、KH560、KH570 ；優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為Si69。
[0011]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的防老劑為胺類防老劑或酚類防老劑，優(yōu)選的，所述的防老劑為對苯二胺衍生物類防老劑。
[0012]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一種。均可市場購得。
[0013]本發(fā)明優(yōu)選的，所述的促進劑為噻唑類促進劑或次磺酰胺類促進劑，優(yōu)選的，所述的促進劑為促進劑CZ或促進劑NS。
[0014]上述合金鉛套屏蔽層所用材料為鉛合金，市購產(chǎn)品。
[0015]上述外護套用材料是按以下方法制得，步驟如下:
[0016](I)將二硫化鉬加入到N-甲基吡咯烷酮中，經(jīng)過超聲剝離1-5小時制得二硫化鉬懸浮液;二硫化鉬與N-甲基吡咯烷酮的質(zhì)量體積比為:(1-15): 100，單位:g/ml;
[0017](2)預熱密煉機到70-80°C，將丁苯橡膠、氯丁橡膠、氟醚橡膠、酚醛樹脂投入密煉機中密煉22-24min得到橡膠主料，過程中打三角包5_8次，得到的橡膠主料冷卻至30-35 V，加入步驟(I)制得的二硫化鉬懸浮液，攪拌混合均勻，得到混合物A;
[0018](3)將混合物A加入到回流裝置中，加入環(huán)己烷，攪拌混合均勻，加熱回流環(huán)己烷，回流30-40分鐘，過濾得固體混合物；環(huán)己烷的加入量與丁苯橡膠的質(zhì)量比為(8-10): (2-5)；
[0019](4)將步驟(3)得到的固體混合物使用熱氮氣吹干，轉入到反應釜中，然后加入石墨烯、半補強爐黑、煅燒陶土、氯化鎂、鎂粉、硅烷偶聯(lián)劑，在惰性氣體保護的氛圍下加熱至50-60 0C，攪拌反應120-150分鐘，得到中間物；
[0020](5)向得到的中間物中加入防老劑、增塑劑、促進劑，混合均勻后轉入煉膠機中，煉膠溫度90-1000C，煉膠時間20-30分鐘，煉膠后的膠料放入硫化機中硫化后出料，制得外護套用材料。
[0021]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(4)中，所述熱氮氣的溫度為70_80°C，所述惰性氣體為氮氣或氬氣，攪拌反應的攪拌速度為80-100轉/分鐘。
[0022]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(5)中，硫化的條件為分兩次進行硫化，第一次硫化溫度為180-1900C，硫化時間10-20分鐘，然后升溫至220-240°C，進行第二次硫化，第二次硫化時間為7-10分鐘。
[0023]本發(fā)明的電纜護套由外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層組成，增加了電纜護套的耐磨及耐腐蝕性，尤其是本發(fā)明的外護套，該外護套以丁苯橡膠、順丁橡膠、氟醚橡膠作為主料，使得本發(fā)明的外護套具備高耐候性、高絕緣性和優(yōu)異的抗沖擊、耐磨及抗拉性能；丁苯橡膠，氯丁橡膠，氟醚橡膠在酚醛樹脂的配合下復混融合，同時添加硅烷偶聯(lián)劑，使橡膠分子間形成牢固的C-C鍵并進一步構成“網(wǎng)絡結構”，氟醚橡膠分子主鏈上碳原子鏈接氟原子形成鍵距短、鍵能極大的C-F鍵，且氟原子密集地包圍著C-C主鍵，進一步保護主鏈不被沖擊、破壞，使本發(fā)明具備高耐候性能和良好的抗沖擊性能的同時兼具較好的彈性、強度；二硫化鉬片層之間具有較弱的范德華力(潤滑作用)，極易劈開吸收摩擦力，使得橡膠與橡膠之間的直接摩擦就變成片層之間的間接摩擦，從而提高橡膠的耐磨性;同時配合石墨烯，石墨烯大尺寸片層結構吸附硫化，延長焦燒時間，改善氯丁橡膠的加工安全性，二硫化鉬與石墨烯之間的配合，使分子間更加牢固、密實，使耐磨性進一步增強，半補強爐黑和煅燒陶土作為補強劑，能夠充分填充在橡膠分子間的“網(wǎng)絡結構”中，進一步極大地提高了外護套的耐磨性能，金屬鎂粉填充在橡膠分子間的“網(wǎng)絡結構”中，顯著提高了外護套的抗電化學腐蝕性能。硅烷偶聯(lián)劑S1-69的使用，不僅能夠促進上述補強填充劑、金屬鎂粉均勻地分布在本發(fā)明的橡膠分子間的“網(wǎng)絡結構”中，同時，能夠配合促進劑形成硫化體系，改善硫化特性，熱氮氣吹干使石墨烯、半補強爐黑、煅燒陶土、氯化鎂、鎂粉、硅烷偶聯(lián)劑與橡膠之間的接觸面積增大，更好的各自發(fā)揮各自作用及組分之間的相互性，提高外護套的彈性，增強抗沖擊性能。在橡膠分子間的“網(wǎng)絡結構”中硅烷偶聯(lián)劑S1-69的保護下，補強填充劑、金屬鎂粉發(fā)揮最大功效，使耐磨性及抗電化學腐蝕性能達到極致。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。
[0025]實施例中所用原料均為常規(guī)原料，市購產(chǎn)品。
[0026]實施例1
[0027]一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，由外向內(nèi)依次排列的橫截面為圓環(huán)狀的外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層，所述內(nèi)護套層的內(nèi)壁內(nèi)形成中心腔體，內(nèi)護套層為天然丁苯橡膠絕緣層，外護套的厚度為3mm，所述外護套原料組分如下，均為重量份:
[0028]丁苯橡膠52份，氯丁橡膠28份，氟醚橡膠25份，石墨烯2份，酚醛樹脂14份，硅烷偶聯(lián)劑Si69 4份，半補強爐黑13份，煅燒陶土 10份，氯化鎂I份，鎂粉3份，納米二硫化鉬(MoS2)6份，苯二胺衍生物類防老劑I份，增塑劑2份，促進劑CZ 3份。
[0029]外護套用材料是按以下方法制得，步驟如下:
[0030](I)將二硫化鉬加入到N-甲基吡咯烷酮中，經(jīng)過超聲剝離2小時制得二硫化鉬懸浮液;二硫化鉬與N-甲基吡咯烷酮的質(zhì)量體積比為:1:10，單位:g/ml;
[0031](2)預熱密煉機到75°C，將丁苯橡膠、氯丁橡膠、氟醚橡膠、酚醛樹脂投入密煉機中密煉22min得到橡膠主料，過程中打三角包5-8次，得到的橡膠主料冷卻至32°C，加入步驟
(I)制得的二硫化鉬懸浮液，攪拌混合均勻，得到混合物A;
[0032](3)將混合物A加入到回流裝置中，加入環(huán)己烷，攪拌混合均勻，加熱回流環(huán)己烷，回流35分鐘，過濾得固體混合物;環(huán)己烷的加入量與丁苯橡膠的質(zhì)量比為4:1;
[0033](4)將步驟(3)得到的固體混合物使用溫度為78°C的熱氮氣吹干，轉入到反應釜中，然后加入石墨烯、半補強爐黑、煅燒陶土、氯化鎂、鎂粉、硅烷偶聯(lián)劑，在氮氣保護的氛圍下加熱至55°C，攪拌反應120分鐘，得到中間物；
[0034](5)向得到的中間物中加入防老劑、增塑劑、促進劑，混合均勻后轉入煉膠機中，煉膠溫度95°C，煉膠時間25分鐘，煉膠后的膠料放入硫化機中硫化后出料，第一次硫化溫度為180 °C，硫化時間15分鐘，然后升溫至220 °C，進行第二次硫化，第二次硫化時間為8分鐘，制得外護套用材料。
[0035]實施例2
[0036]一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，由外向內(nèi)依次排列的橫截面為圓環(huán)狀的外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層，所述內(nèi)護套層的內(nèi)壁內(nèi)形成中心腔體，內(nèi)護套層為天然丁苯橡膠絕緣層，外護套的厚度為4mm，所述外護套原料組分如下，均為重量份:
[0037]丁苯橡膠58份，氯丁橡膠32份，氟醚橡膠23份，石墨烯5份，酚醛樹脂5份，硅烷偶聯(lián)劑Si69 8份，半補強爐黑15份，煅燒陶土 12份，氯化鎂2份，鎂粉4份，納米二硫化鉬(MoS2)7份，苯二胺衍生物類防老劑8份，增塑劑6份，促進劑CZ 4份。
[0038]外護套用材料是按以下方法制得，步驟如下:
[0039](I)將二硫化鉬加入到N-甲基吡咯烷酮中，經(jīng)過超聲剝離2小時制得二硫化鉬懸浮液;二硫化鉬與N-甲基吡咯烷酮的質(zhì)量體積比為:1:20，單位:g/ml;
[0040](2)預熱密煉機到75°C，將丁苯橡膠、氯丁橡膠、氟醚橡膠、酚醛樹脂投入密煉機中密煉24min得到橡膠主料，過程中打三角包5-8次，得到的橡膠主料冷卻至35°C，加入步驟
(I)制得的二硫化鉬懸浮液，攪拌混合均勻，得到混合物A;
[0041 ] (3)將混合物A加入到回流裝置中，加入環(huán)己烷，攪拌混合均勻，加熱回流環(huán)己烷，回流35分鐘，過濾得固體混合物;環(huán)己烷的加入量與丁苯橡膠的質(zhì)量比為2:1;
[0042](4)將步驟(3)得到的固體混合物使用溫度為78°C的熱氮氣吹干，轉入到反應釜中，然后加入石墨烯、半補強爐黑、煅燒陶土、氯化鎂、鎂粉、硅烷偶聯(lián)劑，在氮氣保護的氛圍下加熱至580C，攪拌反應120分鐘，得到中間物；
[0043](5)向得到的中間物中加入防老劑、增塑劑、促進劑，混合均勻后轉入煉膠機中，煉膠溫度98°C，煉膠時間20分鐘，煉膠后的膠料放入硫化機中硫化后出料，第一次硫化溫度為180 °C，硫化時間15分鐘，然后升溫至220 °C，進行第二次硫化，第二次硫化時間為8分鐘，制得外護套用材料。
【主權項】
1.一種電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，由外向內(nèi)依次排列的橫截面為圓環(huán)狀的外護套、合金鉛套屏蔽層和內(nèi)護套層，所述內(nèi)護套層的內(nèi)壁內(nèi)形成中心腔體，內(nèi)護套層為天然丁苯橡膠絕緣層，所述外護套原料組分如下，均為重量份: 丁苯橡膠40-60份，氯丁橡膠20-40份，氟醚橡膠23-26份，石墨烯0.1-15份，酚醛樹脂13-15份，娃燒偶聯(lián)劑1-10份，半補強爐黑12-15份，鍛燒陶土 10-12份，氯化鎂1-2份，鎂粉1-5份，納米二硫化鉬(MoS2) 5-7份，防老劑1-10份，增塑劑0-20份，促進劑1-5份。2.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的外護套的厚度為2_5mm。3.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，半補強爐黑、煅燒陶土、鎂粉的粒徑為80-90nm。4.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的丁苯橡膠為乳聚丁苯，牌號1502。5.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑為3丨69、3丨747、101550、101560、101570;優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為3丨69。6.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的防老劑為胺類防老劑或酚類防老劑，優(yōu)選的，所述的防老劑為對苯二胺衍生物類防老劑。7.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、硬脂酸中的一種。8.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，所述的促進劑為噻唑類促進劑或次磺酰胺類促進劑，優(yōu)選的，所述的促進劑為促進劑CZ或促進劑NS。9.根據(jù)權利要求1所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，外護套用材料是按以下方法制得，步驟如下: (1)將二硫化鉬加入到N-甲基吡咯烷酮中，經(jīng)過超聲剝離1-5小時制得二硫化鉬懸浮液;二硫化鉬與N-甲基吡咯烷酮的質(zhì)量體積比為:(1-15): 100，單位:g/ml; (2)預熱密煉機到70-80°C，將丁苯橡膠、氯丁橡膠、氟醚橡膠、酚醛樹脂投入密煉機中密煉22-24min得到橡膠主料，過程中打三角包5_8次，得到的橡膠主料冷卻至30-35°C，加入步驟(I)制得的二硫化鉬懸浮液，攪拌混合均勻，得到混合物A; (3)將混合物A加入到回流裝置中，加入環(huán)己烷，攪拌混合均勻，加熱回流環(huán)己烷，回流30-40分鐘，過濾得固體混合物;環(huán)己烷的加入量與丁苯橡膠的質(zhì)量比為(8-10):(2-5); (4)將步驟(3)得到的固體混合物使用熱氮氣吹干，轉入到反應釜中，然后加入石墨烯、半補強爐黑、煅燒陶土、氯化鎂、鎂粉、硅烷偶聯(lián)劑，在惰性氣體保護的氛圍下加熱至50-600C，攪拌反應120-150分鐘，得到中間物； (5)向得到的中間物中加入防老劑、增塑劑、促進劑，混合均勻后轉入煉膠機中，煉膠溫度90-1000C，煉膠時間20-30分鐘，煉膠后的膠料放入硫化機中硫化后出料，制得外護套用材料。10.根據(jù)權利要求9所述的電力用耐磨耐腐蝕電纜護套，其特征在于，步驟(4)中，所述熱氮氣的溫度為70-80°C，所述惰性氣體為氮氣或氬氣，攪拌反應的攪拌速度為80-100轉/分鐘;步驟(5)中，硫化的條件為分兩次進行硫化，第一次硫化溫度為180-190°C，硫化時間 10-20分鐘，然后升溫至220-240 V，進行第二次硫化，第二次硫化時間為7_10分鐘。
【文檔編號】H01B7/18GK106024153SQ201610304934
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】郭秀珍
【申請人】郭秀珍