本發(fā)明涉及架空電纜領域，具體涉及一種耐腐蝕架空電纜及其生產工藝。

背景技術：

1、架空電纜具有良好的絕緣性能、電氣性能和機械強度，綜合考慮安全、可靠、經濟、方便維護等多方面的因素深受人們的喜愛，在城市、農村電網中10kv配電線路及35kv及以下的架空電力線路中都得到了大量的應用，目前常見的架空電纜通常包括導線、半導電屏蔽層和外護套層。

2、然而架空電纜通常暴露于室外，其極易遭受大氣酸堿腐蝕，腐蝕介質浸入電纜的內部，導致電纜導線出現(xiàn)腐蝕，減小了導線的線徑，進而使得導線的電阻增大及導電性能降低，從而影響電纜的使用壽命，并且由于外護套層多為聚合物結構，其阻燃能力非常有限，無法滿足日益提高的市場需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕架空電纜及其生產工藝，解決了現(xiàn)有架空電纜耐腐蝕性能不足的問題，并同時使其具有良好的阻燃性能。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：一種耐腐蝕架空電纜通過如下步驟制得：將聚氨酯涂料涂覆于架空電纜表面，形成復合涂層，復合涂層厚度控制為50μm，再在溫度為70℃條件下，固化8-10h，制得一種耐腐蝕架空電纜；

3、所述聚氨酯涂料通過如下步驟制得：稱取如下重量份原料：40-50份聚氨酯樹脂、4-6份復合填料、6-8份聚硅氧烷乳液、10-15份水、0.8-1份抗氧化劑和1-2份增稠劑，將聚氨酯樹脂、復合填料、聚硅氧烷乳液、水、抗氧化劑和增稠劑混合，制得聚氨酯涂料；

4、所述復合填料通過如下步驟制得：

5、步驟a1：將二茂鐵和乙醚混合，在攪拌速率為120-150rpm，室溫條件下，攪拌并加入十六烷基三甲基溴化銨和4-硝基氯化重氮苯鹽酸溶液，反應4-5h，制得中間體1，將中間體1、濃鹽酸和乙醇混合，在攪拌速率為120-150rpm，溫度為45℃條件下，攪拌并加入錫粒，反應48h，制得中間體2；

6、4-硝基氯化重氮苯鹽酸溶液質量濃度為30％，ph值為5，二茂鐵、十六烷基三甲基溴化銨和4-硝基氯化重氮苯鹽酸溶液用量比為0.02-0.03mol：0.5-0.6g：18-20ml，濃鹽酸質量分數(shù)為38％，中間體1、濃鹽酸、乙醇和錫粒用量比為0.015-0.02mol：70-80ml：120ml：13-14g；

7、反應過程中，在酸性條件和十六烷基三甲基溴化銨的作用下，二茂鐵與4-硝基氯化重氮苯發(fā)生芳基化反應，引入硝基苯基團，制得中間體1，中間體1中硝基再在濃鹽酸和錫的作用下被還原，形成氨基，制得中間體2；

8、步驟a2：將對羥基甲基苯甲醛、中間體2和鹽酸溶液混合，在攪拌速率為120-150rpm，溫度為室溫條件下，反應1-2h，制得中間體3，將中間體3、三苯基膦和對羥基苯甲醚和丙酮，在攪拌速率為200-300rpm，溫度為50℃條件下，攪拌并加入焦磷酸，反應24h，制得中間體4；

9、鹽酸溶液質量濃度為10％，對羥基甲基苯甲醛、中間體2和鹽酸溶液用量比為0.01-0.012mol：0.01-0.012mol：80-100ml，中間體3、焦磷酸、三苯基膦和對羥基苯甲醚用量比為0.01-0.011mol：0.08-0.1mol：0.5-0.6g：0.3-0.4g；

10、反應過程中，對羥基甲基苯甲醛中醛基先與中間體2中氨基反應，形成亞胺結構，制得中間體3，再在三苯基膦和對羥基苯甲醚的作用下，中間體3中羥甲基與焦磷酸反應，引入磷酸酯基團，制得中間體4；

11、步驟a3：將羧基化石墨烯、單(6-氨基-6-去氧)-β-環(huán)糊精和n,n-二甲基甲酰胺混合，在攪拌速率為120-150rpm，溫度為60℃條件下，攪拌并加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基丁二酰亞胺，反應2-3h，制得前驅體，將前驅體、中間體4和n,n-二甲基甲酰胺混合，超聲分散20min，再在攪拌速率為50-60rpm，室溫條件下，反應4-6h，制得復合填料；

12、羧基化石墨烯、單(6-氨基-6-去氧)-β-環(huán)糊精、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基丁二酰亞胺用量比為0.3-0.4g：0.8-1g：0.02g：0.015g，前驅體、中間體4和n,n-二甲基甲酰胺用量比為0.3-0.4g：0.2-0.24g：80-100ml；

13、反應過程中，在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基丁二酰亞胺的作用下，羧基化石墨烯中羧基與單(6-氨基-6-去氧)-β-環(huán)糊精中氨基反應，形成酰胺基團，并引入環(huán)糊精結構，制得前驅體，前驅體中環(huán)糊精結構與中間體4中二茂鐵結構發(fā)生主客體包合，制得復合填料；

14、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明涉及架空電纜領域，具體涉及一種耐腐蝕架空電纜及其生產工藝，通過在架空電纜外護套表面涂覆復合涂層，從而解決了現(xiàn)有架空電纜耐腐蝕性能不足的問題，并同時使其具有良好的阻燃性能；其復合涂層中復合填料是以羧基化石墨烯為基體，接枝環(huán)糊精后通過主客體包合引入含有二茂鐵中間體4制得，在涂層被外界腐蝕介質以及水分子接觸時，由于中間體4中含有磷酸酯結構以及亞胺結構，這些結構能較好地與腐蝕介質相反應，同時由于復合填料中羧基化石墨烯基體為片層結構并接枝有環(huán)糊精，這種結構可以極大地延長腐蝕介質的傳播路徑，從而使得腐蝕介質被最大程度反應，從而避免腐蝕介質的進一步深入；而在發(fā)生火災災害時，由于復合填料中含有大量的氮磷元素以及二茂鐵結構，使得復合涂層可以在架空電纜外護套表面形成防火層從而達到阻燃效果，而復合填料中的羧基化石墨烯結構則可以傳導熱量，從而減緩火災對電纜的損壞。

技術特征：

1.一種耐腐蝕架空電纜的制備方法，其特征在于：通過如下步驟制得：將聚氨酯涂料涂覆于架空電纜表面，形成復合涂層，復合涂層厚度控制為50μm，再在溫度為70℃條件下，固化8-10h，制得一種耐腐蝕架空電纜；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種耐腐蝕架空電纜的制備方法，其特征在于：所述復合填料通過如下步驟制得：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種耐腐蝕架空電纜的制備方法，其特征在于：步驟a1中：4-硝基氯化重氮苯鹽酸溶液質量濃度為30％，ph值為5，二茂鐵、十六烷基三甲基溴化銨和4-硝基氯化重氮苯鹽酸溶液用量比為0.02-0.03mol：0.5-0.6g：18-20ml，濃鹽酸質量分數(shù)為38％，中間體1、濃鹽酸、乙醇和錫粒用量比為0.015-0.02mol：70-80ml：120ml：13-14g。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種耐腐蝕架空電纜的制備方法，其特征在于：步驟a2中：鹽酸溶液質量濃度為10％，對羥基甲基苯甲醛、中間體2和鹽酸溶液用量比為0.01-0.012mol：0.01-0.012mol：80-100ml，中間體3、焦磷酸、三苯基膦和對羥基苯甲醚用量比為0.01-0.011mol：0.08-0.1mol：0.5-0.6g：0.3-0.4g。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種耐腐蝕架空電纜的制備方法，其特征在于：步驟a3中：羧基化石墨烯、單(6-氨基-6-去氧)-β-環(huán)糊精、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基丁二酰亞胺用量比為0.3-0.4g：0.8-1g：0.02g：0.015g，前驅體、中間體4和n,n-二甲基甲酰胺用量比為0.3-0.4g：0.2-0.24g：80-100ml。

6.一種耐腐蝕架空電纜，其特征在于：根據(jù)權利要求1-5任一所述制備方法制備而成。

技術總結
本發(fā)明涉及架空電纜領域，具體涉及一種耐腐蝕架空電纜及其生產工藝，通過在架空電纜外護套表面涂覆復合涂層，從而解決了現(xiàn)有架空電纜耐腐蝕性能不足的問題，并同時使其具有良好的阻燃性能，所述復合涂層所使用的聚氨酯涂料包括如下重量份原料：40?50份聚氨酯樹脂、4?6份復合填料、6?8份聚硅氧烷乳液、10?15份水、0.8?1份抗氧化劑和1?2份增稠劑。

技術研發(fā)人員：郭亞京,郝亞杰,紀亞宗,龐格格,劉亞天
受保護的技術使用者：中盛弘通電力科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19