本發(fā)明涉及抗靜電材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合電纜材料的制備方法。
背景技術(shù)：
通訊、電力是國家建設(shè)的重點(diǎn)，無論哪個(gè)地方的發(fā)展，通訊、電力建設(shè)總是先行，所以通訊、電力事業(yè)發(fā)展很快。通訊、電力事業(yè)的發(fā)展，自燃要各個(gè)方面的互相配合，其中電纜料就是一個(gè)方面，通用的電線電纜被覆料主要是塑料盒橡膠，電線電纜用熱塑性塑料只要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺，其中應(yīng)用廣泛的是聚乙烯和聚氯乙烯。聚乙烯的體積電阻率和表面電阻率很高，這就使其在加工和使用過程中一旦帶上靜電就很難消除，以上的兩個(gè)缺點(diǎn)給聚乙烯的使用帶來了很大的安全隱患和降低了使用范圍。
靜電，是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。當(dāng)電荷聚集在某個(gè)物體上或表面時(shí)就形成了靜電，而電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種，也就是說靜電現(xiàn)象也分為兩種即正靜電和負(fù)靜電。當(dāng)正電荷聚集在某個(gè)物體上時(shí)就形成了正靜電，當(dāng)負(fù)電荷聚集在某個(gè)物體上時(shí)就形成了負(fù)靜電，但無論是正靜電還是負(fù)靜電，當(dāng)帶靜電物體接觸零電位物體（接地物體）或與其有電位差的物體時(shí)都會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，就是我們?nèi)粘Ｒ姷交鸹o電放電現(xiàn)象。
添加活性炭是提高電纜材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高電纜材料體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料或與其它導(dǎo)電分子共混的技術(shù)。添加導(dǎo)電填料法，這類方法通常是將各種無機(jī)導(dǎo)電填料摻入電纜材料基體中。目前用該技術(shù)制得的抗靜電電纜復(fù)合材料具有很高的使用價(jià)值，其中不少在國外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種復(fù)合電纜材料的制備方法，本發(fā)明采用在合金中添加活性炭負(fù)載硅納米線來提升合金材料的抗靜電能力，本發(fā)明使用活性炭負(fù)載經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后的硅納米線，提高活性炭對硅納米線的負(fù)載量，增加其抗靜電能力，本發(fā)明制備得到的電纜材料具有較高的彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和拉伸強(qiáng)度，且有很強(qiáng)的耐侯性，降低了環(huán)境對電纜護(hù)套的影響，而且強(qiáng)度高，硬度好，抗沖擊性強(qiáng)，穩(wěn)定性能優(yōu)異，使用壽命長。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種復(fù)合電纜材料的制備方法，該方法包括如下步驟：
（1）制備活性炭負(fù)載硅納米線
將裝有納米一氧化硅粉末的小瓷舟水平放置于氧化鋁管中間，然后將該管放在高溫管式爐中，抽真空在20-50pa，然后將溫度900-1000℃并分別保溫60-80min，之后升溫到1300-1400℃保溫4-6h；之后以10-15℃/min的速率降溫到500-600℃并保溫30-40min，同時(shí)以60sccm鼓入空氣到爐腔，自然冷卻至室溫，得到硅納米線，備用；
將硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水，并用醋酸調(diào)節(jié)ph至3.5，在室溫下攪拌30-50min，之后加入所述硅納米線，在85-95℃回流反應(yīng)15-20h，抽濾、洗滌、干燥，得到偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物；
將得到的偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物、納米活性炭加入到去離子水，用超聲波在45℃、150w的條件下混勻30-50min，室溫下靜止老化30-40h，用去離子水清洗多次至流出液呈中性，120-150℃烘干15-20h至恒重，再350-400℃焙燒3-5小時(shí)，冷卻、干燥，制得活性炭負(fù)載硅納米線；
（2）配料
電纜材料按照如下重量份配料：上述活性炭負(fù)載硅納米線10-15份，玻璃纖維30-35份，聚酰亞胺纖維5-10份，聚乙烯45-60份，硅烷偶聯(lián)劑5-8份，硫酸鈣3-5份，石蠟3-5份，納米碳酸鈣15-25份，聚丙烯醇1-2份，環(huán)氧樹脂5-8份，硼酸鈉1-3份，膨脹石墨3-5份，增塑劑2-5份，穩(wěn)定劑1-3份，潤滑劑1-2份；
（3）將開放式煉塑機(jī)升高溫度至160-170℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料；
將混合材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)螺桿長徑比為15-20:1，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為：一區(qū)溫度170-175℃，二區(qū)溫度為175-185℃，三區(qū)溫度為195-200℃，四區(qū)溫度為200-210℃；雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為165-175℃；將熔融擠出料再進(jìn)行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
將裝有納米一氧化硅粉末的小瓷舟水平放置于氧化鋁管中間，然后將該管放在高溫管式爐中，抽真空在20pa，然后將溫度900℃并分別保溫60min，之后升溫到1300℃保溫4h；之后以10℃/min的速率降溫到500℃并保溫30min，同時(shí)以60sccm鼓入空氣到爐腔，自然冷卻至室溫，得到硅納米線，備用。
將硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水，并用醋酸調(diào)節(jié)ph至3.5，在室溫下攪拌30min，之后加入所述硅納米線，在85℃回流反應(yīng)15h，抽濾、洗滌、干燥，得到偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物。
將得到的偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物、納米活性炭加入到去離子水，用超聲波在45℃、150w的條件下混勻30min，室溫下靜止老化30h，用去離子水清洗多次至流出液呈中性，120℃烘干15h至恒重，再350℃焙燒3小時(shí)，冷卻、干燥，制得活性炭負(fù)載硅納米線。
電纜材料按照如下重量份配料：上述活性炭負(fù)載硅納米線10份，玻璃纖維30份，聚酰亞胺纖維5份，聚乙烯45份，硅烷偶聯(lián)劑5份，硫酸鈣3份，石蠟3份，納米碳酸鈣15份，聚丙烯醇1份，環(huán)氧樹脂5份，硼酸鈉1份，膨脹石墨3份，增塑劑2份，穩(wěn)定劑1份，潤滑劑1份；
將開放式煉塑機(jī)升高溫度至160℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料。
將混合材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)螺桿長徑比為15:1，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為：一區(qū)溫度170℃，二區(qū)溫度為175℃，三區(qū)溫度為195℃，四區(qū)溫度為200℃；雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為165℃；將熔融擠出料再進(jìn)行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。
實(shí)施例二
將裝有納米一氧化硅粉末的小瓷舟水平放置于氧化鋁管中間，然后將該管放在高溫管式爐中，抽真空在50pa，然后將溫度1000℃并分別保溫80min，之后升溫到1400℃保溫6h；之后以15℃/min的速率降溫到600℃并保溫40min，同時(shí)以60sccm鼓入空氣到爐腔，自然冷卻至室溫，得到硅納米線，備用。
將硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水，并用醋酸調(diào)節(jié)ph至3.5，在室溫下攪拌50min，之后加入所述硅納米線，在95℃回流反應(yīng)20h，抽濾、洗滌、干燥，得到偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物。
將得到的偶聯(lián)后的硅納米線復(fù)合物、納米活性炭加入到去離子水，用超聲波在45℃、150w的條件下混勻50min，室溫下靜止老化40h，用去離子水清洗多次至流出液呈中性，150℃烘干20h至恒重，再400℃焙燒5小時(shí)，冷卻、干燥，制得活性炭負(fù)載硅納米線。
電纜材料按照如下重量份配料：上述活性炭負(fù)載硅納米線15份，玻璃纖維35份，聚酰亞胺纖維10份，聚乙烯60份，硅烷偶聯(lián)劑5-8份，硫酸鈣5份，石蠟5份，納米碳酸鈣25份，聚丙烯醇2份，環(huán)氧樹脂8份，硼酸鈉3份，膨脹石墨5份，增塑劑5份，穩(wěn)定劑3份，潤滑劑2份；
將開放式煉塑機(jī)升高溫度至170℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料。
將混合材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)螺桿長徑比為20:1，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為：一區(qū)溫度175℃，二區(qū)溫度為185℃，三區(qū)溫度為200℃，四區(qū)溫度為210℃；雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為175℃；將熔融擠出料再進(jìn)行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。