本發(fā)明涉及電線電纜材料，特別涉及一種耐磨抗老化電線電纜及制備工藝。
背景技術(shù)：
1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電線電纜的需求市場廣闊，推動著電線電纜料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，電線電纜料不僅用途廣泛，而且對其性能指標(biāo)有特殊的要求，比如絕緣性，
2、拉伸強(qiáng)度，耐磨性，抗老化指標(biāo)均有嚴(yán)格的要求，不斷的提高電纜料的性能，是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的迫切需求，傳統(tǒng)的電纜料多存在力學(xué)性能差，使用壽命短等問題，給實際使用帶來很多不便，甚至威脅到人們的生命財產(chǎn)安全，因此，急需改變原有電纜料配方，改進(jìn)材料性能，以適應(yīng)電纜市場多樣的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為此，本發(fā)明提供了一種耐磨抗老化電線電纜，所述電線電纜采用耐磨抗老化電纜料包覆形成絕緣層，所述耐磨抗老化電纜料的原料包括丁腈橡膠、碳納米管、三元乙丙橡膠、n,n-二苯基對苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蠟、改性氧化鋅、己二酸二辛酯、硫磺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧劑1035和防老劑rd。
2、進(jìn)一步地，所述改性氧化鋅的制備方法為：
3、(1)納米氧化鋅的制備：配置硫酸鋅的水溶液和氫氧化鈉的水溶液，所述硫酸鋅的水溶液水浴恒溫至60±5℃保溫，攪拌硫酸鋅的水溶液，然后在攪拌狀態(tài)下將所述氫氧化鈉的水溶液加入所述硫酸鋅的水溶液中，加料完成后繼續(xù)60±5℃恒溫攪拌6～8h，然后空冷至常溫，固液分離，固相用去離子水洗滌，在130℃環(huán)境下烘干1h以上，獲得所述納米氧化鋅；
4、(2)將所述納米氧化鋅分為兩部分，一部分納米氧化鋅分散在去離子水中形成懸濁液，攪拌所述懸濁液，攪拌狀態(tài)下向所述懸濁液中加入多巴胺，加料完成后繼續(xù)攪拌懸濁液20min以上，然后向懸濁液中加入1mol/lph8.8的tris-hcl緩沖液，將懸濁液的ph值調(diào)節(jié)至8，調(diào)節(jié)完成后60±5℃水浴恒溫攪拌18h以上，固液分離，固相烘干，獲得改性物i；
5、(3)另一部分納米氧化鋅與甲苯、3-巰丙基三乙氧基硅烷在反應(yīng)釜內(nèi)混合形成混合物，密封反應(yīng)釜，加熱至100±3℃保溫5～6h，然后空冷至常溫，打開所述反應(yīng)釜，固液分離，固相用分別用無水乙醇和去離子水洗滌，烘干；烘干后的固相浸泡在雙硫腙的乙醇溶液中，攪拌溶液50～80min，然后固液分離，固相置于100℃環(huán)境下干燥2～3h，干燥后的固相浸泡在氯化銅溶液中，然后將溶液置于0.01個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下保壓靜置20～30min，保壓結(jié)束后將溶液取出，固液分離，固相置于80℃環(huán)境下烘干1h以上，獲得改性物ii；
6、(4)將所述改性物i和改性物ii混合均勻，獲得所述改性氧化鋅。
7、進(jìn)一步地，所述耐磨抗老化電纜料的各所述原料按重量份數(shù)計為：丁腈橡膠100份，碳納米管20～25份，三元乙丙橡膠50～60份，n,n-二苯基對苯二胺1～5份，硬脂酸5～8份，磷酸三甲苯酯12～16份，石蠟6～8份，改性氧化鋅10～20份，己二酸二辛酯8～10份，硫磺1.0～1.4份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.2～1.8份，抗氧劑1035為3～6份；防老劑rd?2～4份。
8、進(jìn)一步地，所述硫酸鋅的水溶液中硫酸鋅的濃度為0.15～0.20mol/l，溶劑為水；所述氫氧化鈉的水溶液中，氫氧化鈉的濃度為2.2～2.8mol/l，溶劑為水；所述氫氧化鈉的水溶液加入所述硫酸鋅的水溶液中的體積比為氫氧化鈉的水溶液：硫酸鋅的水溶液＝1:1。
9、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，納米氧化鋅分散在去離子水中形成懸濁液的固液量比為固/液＝2～4g/l，所述多巴胺的加入質(zhì)量與所述懸濁液中的納米氧化鋅質(zhì)量的比為1:1。
10、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，所述納米氧化鋅與甲苯、3-巰丙基三乙氧基硅烷混合量比為納米氧化鋅：甲苯：3-巰丙基三乙氧基硅烷＝1g：4～5ml：0.7～0.9ml；所述雙硫腙的乙醇溶液為雙硫腙在乙醇中的飽和溶液；所述烘干后的固相浸泡在所述雙硫腙的乙醇溶液的固液質(zhì)量比為固/液＝1:10；所述氯化銅溶液中氯化銅的濃度為40～50g/500ml，所述干燥后的固相浸泡在氯化銅溶液中的固液質(zhì)量比為固/液＝1:10。
11、進(jìn)一步地，所述改性物i和改性物ii混合質(zhì)量比為改性物i：改性物ii＝1:1～3。
12、本發(fā)明還公開了上述耐磨抗老化電纜料的制備方法，包括如下步驟：按所述重量份數(shù)稱取各原料組分，將所述丁腈橡膠、己二酸二辛酯和三元乙丙橡膠在混煉機(jī)140～145℃混煉8～10min；然后將碳納米管、n,n-二苯基對苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蠟、改性氧化鋅、硫磺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧劑1035和防老劑rd先混合均勻后，再加入所述混煉機(jī)中，140～145℃溫度下再混煉15～20min后出料，出料冷卻至常溫后送入開煉機(jī)中開練，薄通6～7次后即獲得所述耐磨抗老化電纜料。
13、本發(fā)明的技術(shù)方案原理在于：通過對氧化鋅表面進(jìn)行多巴胺改性，使得改性氧化鋅能夠在丁腈橡膠分子鏈之間產(chǎn)生更多的交聯(lián)纏結(jié)，提高材料的交聯(lián)密度，進(jìn)而提高丁腈橡膠基材質(zhì)的力學(xué)性能和抗老化性能。其次，對納米氧化鋅進(jìn)行表面巰基功能化和雙硫腙改性，一方面在氧化鋅表面生成大分子結(jié)構(gòu)，改善納米氧化鋅在丁腈橡膠基體中的團(tuán)聚現(xiàn)象，另一方面提高氧化鋅顆粒的吸附性，吸附的銅離子加入丁腈橡膠后可使得改性氧化鋅顆粒和橡膠的氰基形成配位交聯(lián)，提高顆粒與基體的粘附性，減少缺陷，進(jìn)而提高材質(zhì)的強(qiáng)度和耐老化性。
14、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所述方法制備的電纜料材料具有良好的力學(xué)性能和耐老化性能，將其加工成電線電纜的絕緣層必然能夠提高電纜線的耐磨性和耐用性，延長電纜線的使用時間，減少電纜線故障率，同時使得電線電纜適用于性能要求較高的環(huán)境下。
1.一種耐磨抗老化電線電纜，所述電線電纜采用耐磨抗老化電纜料包覆形成絕緣層，其特征在于，所述耐磨抗老化電纜料的原料包括丁腈橡膠、碳納米管、三元乙丙橡膠、n,n-二苯基對苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蠟、改性氧化鋅、己二酸二辛酯、硫磺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧劑1035和防老劑rd。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述改性氧化鋅的制備方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述耐磨抗老化電纜料的各所述原料按重量份數(shù)計為：丁腈橡膠100份，碳納米管20～25份，三元乙丙橡膠50～60份，n,n-二苯基對苯二胺1～5份，硬脂酸5～8份，磷酸三甲苯酯12～16份，石蠟6～8份，改性氧化鋅10～20份，己二酸二辛酯8～10份，硫磺1.0～1.4份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.2～1.8份，抗氧劑1035為3～6份；防老劑rd?2～4份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述硫酸鋅的水溶液中硫酸鋅的濃度為0.15～0.20mol/l，溶劑為水；所述氫氧化鈉的水溶液中，氫氧化鈉的濃度為2.2～2.8mol/l，溶劑為水；所述氫氧化鈉的水溶液加入所述硫酸鋅的水溶液中的體積比為氫氧化鈉的水溶液：硫酸鋅的水溶液＝1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述步驟(2)中，納米氧化鋅分散在去離子水中形成懸濁液的固液量比為固/液＝2～4g/l，所述多巴胺的加入質(zhì)量與所述懸濁液中的納米氧化鋅質(zhì)量的比為1:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述步驟(3)中，所述納米氧化鋅與甲苯、3-巰丙基三乙氧基硅烷混合量比為納米氧化鋅：甲苯：3-巰丙基三乙氧基硅烷＝1g：4～5ml：0.7～0.9ml；所述雙硫腙的乙醇溶液為雙硫腙在乙醇中的飽和溶液；所述烘干后的固相浸泡在所述雙硫腙的乙醇溶液的固液質(zhì)量比為固/液＝1:10；所述氯化銅溶液中氯化銅的濃度為40～50g/500ml，所述干燥后的固相浸泡在氯化銅溶液中的固液質(zhì)量比為固/液＝1:10。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述改性物i和改性物ii混合質(zhì)量比為改性物i：改性物ii＝1:1～3。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨抗老化電線電纜，其特征在于，所述耐磨抗老化電纜料的制備方法包括如下步驟：按所述重量份數(shù)稱取各原料組分，將所述丁腈橡膠、己二酸二辛酯和三元乙丙橡膠在混煉機(jī)140～145℃混煉8～10min；然后將碳納米管、n,n-二苯基對苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蠟、改性氧化鋅、硫磺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧劑1035和防老劑rd先混合均勻后，再加入所述混煉機(jī)中，140～145℃溫度下再混煉15～20min后出料，出料冷卻至常溫后送入開煉機(jī)中開練，薄通6～7次后即獲得所述耐磨抗老化電纜料。