一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站的引出線(xiàn)路、工礦企業(yè)的內(nèi)部供電及過(guò)江、過(guò)海的水下輸電線(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要使用電力電纜的場(chǎng)所變得多樣化，對(duì)電力電纜的性能指標(biāo)有了更加嚴(yán)格和多樣的要求，比如拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性、使用溫度、耐老化性、耐候性能等指標(biāo)均有嚴(yán)格的要求，不斷的提高電力電纜的綜合性能，是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的迫切需求。現(xiàn)有的電力電纜多存在強(qiáng)度低，沖擊韌性欠佳，使用壽命短等問(wèn)題，給實(shí)際使用帶來(lái)很多不便，甚至威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，需要改進(jìn)以適應(yīng)電力電纜市場(chǎng)多樣的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜，其強(qiáng)度高，韌性好，抗沖擊性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜，包括導(dǎo)體，在所述導(dǎo)體外包覆有導(dǎo)體繞包層，在所述導(dǎo)體繞包層外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有絕緣繞包層，在所述絕緣繞包層外包覆有金屬屏蔽層，在所述金屬屏蔽層外包覆有屏蔽繞包層，在所述屏蔽繞包層外包覆有護(hù)套層;其中，所述護(hù)套層由改性不飽和聚酯復(fù)合材料制備而成;所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體5-15份、苯乙烯3-15份、聚丙烯腈纖維5-20份、玄武巖纖維3-12份、聚磷酸銨5-15份、二乙基次膦酸鋁2-10份、可膨脹石墨2-10份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈2-10份、過(guò)氧化甲乙酮0.5-1.5份、異辛酸鈷0.5-2份、煅燒凹凸棒土 3-12份、改性蒙脫土 5-15份、氧化石墨烯3-12份、十八烷基胺2-5份、消泡劑0.2-0.5份。
[0005]優(yōu)選地，所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體8-12份、苯乙烯6-10份、聚丙烯腈纖維10-14份、玄武巖纖維7-10份、聚磷酸銨8-10份、二乙基次膦酸鋁5.3-7份、可膨脹石墨5.5-7份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈5-8份、過(guò)氧化甲乙酮0.9-1.2份、異辛酸鈷1.1-1.6份、煅燒凹凸棒土 7.2-8份、改性蒙脫土 8-11份、氧化石墨稀6_8份、十八燒基胺2.9-3.4份、消泡劑0.32-0.4份。
[0006]優(yōu)選地，所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體10份、苯乙烯8份、聚丙烯腈纖維12份、玄武巖纖維8份、聚磷酸銨9份、二乙基次膦酸鋁6.2份、可膨脹石墨6.3份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈7份、過(guò)氧化甲乙酮I份、異辛酸鈷1.2份、煅燒凹凸棒土 7.8份、改性蒙脫土 10份、氧化石墨烯7份、十八烷基胺3.2份、消泡劑0.38份。
[0007]優(yōu)選地，所述不飽和聚酯樹(shù)脂為改性不飽和聚酯樹(shù)脂;所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:將端羥基不飽和聚酯與二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:2_2.5混合均勻，在70-80 °C下進(jìn)行反應(yīng)至NCO含量為初始含量的50-60%得到異氰酸根封端的預(yù)聚體;在異氰酸根封端的預(yù)聚體中加入間苯二酚二縮水甘油醚和2-乙基-4-甲基咪唑，在120-150Γ下進(jìn)行反應(yīng)至體系中異氰酸根的含量為O得到所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂；其中，間苯二酚二縮水甘油醚與異氰酸根封端的預(yù)聚體的摩爾比為2-3:1 ;2_乙基-4-甲基咪唑的重量為間苯二酚二縮水甘油醚重量的0.1-0.25%。
[0008]優(yōu)選地，所述不飽和聚酯樹(shù)脂為改性不飽和聚酯樹(shù)脂;所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:將端羥基不飽和聚酯與二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:2混合均勻，在75°C下進(jìn)行反應(yīng)至NCO含量為初始含量的50%得到異氰酸根封端的預(yù)聚體;在異氰酸根封端的預(yù)聚體中加入間苯二酚二縮水甘油醚和2-乙基-4-甲基咪唑，在130°C下進(jìn)行反應(yīng)至體系中異氰酸根的含量為O得到所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂;其中，間苯二酚二縮水甘油醚與異氰酸根封端的預(yù)聚體的摩爾比為2:1 ;2_乙基-4-甲基咪唑的重量為間苯二酚二縮水甘油醚重量的0.1-0.25%;在改性不飽和聚酯樹(shù)脂的制備過(guò)程中，以端羥基不飽和聚酯與二苯基甲烷二異氰酸酯為原料，通過(guò)控制反應(yīng)的條件，使端羥基不飽和聚酯中的羥基與二苯基甲烷二異氰酸酯中的異氰酸根發(fā)生了反應(yīng)，得到了異氰酸根封端的預(yù)聚體，之后在2-乙基-4-甲基咪唑的催化下，異氰酸根封端的預(yù)聚體與間苯二酚二縮水甘油醚發(fā)生了反應(yīng)，在體系中引入了二苯基甲烷二異氰酸酯和間苯二酚二縮水甘油醚，在既保持不飽和聚酯樹(shù)脂的高強(qiáng)度、高模量的同時(shí)具有聚氨酯的良好韌性。
[0009]優(yōu)選地，所述煅燒凹凸棒土的煅燒溫度為550_700°C。
[0010]優(yōu)選地，所述玄武巖纖維端頭直徑為8-10μπι，厚度為0.2-0.25mm，面密度為220-250g/cm2。
[0011]優(yōu)選地，所述改性蒙脫土所采用的改性劑為乙烯基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷中的一種或者多種的混合物。
[0012]優(yōu)選地，所述改性蒙脫土所采用的改性劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0013]本發(fā)明所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料可以按照常規(guī)的不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料的制備工藝制備而成。
[0014]本發(fā)明改性不飽和聚酯復(fù)合材料中，選擇了不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯-丁烯彈性體和苯乙烯共混作為主料，并調(diào)節(jié)了其比例，使三者的性能互補(bǔ)，既改善了不飽和聚酯樹(shù)脂耐油性、耐老化性和耐高溫性能，同時(shí)由于乙烯-丁烯彈性體和苯乙烯的加入改善了復(fù)合材料的加工性能，使得到的復(fù)合材料具有優(yōu)異的韌性、耐油性、耐低溫性、絕緣性和加工性，拓寬了復(fù)合材料的應(yīng)用范圍；聚丙烯腈纖維、玄武巖纖維配合加入體系中作為增強(qiáng)纖維，在橡膠混煉的過(guò)程中可嵌入橡膠基體中，與煅燒凹凸棒土和改性蒙脫土、氧化石墨烯配合，在體系中形成了物理交聯(lián)點(diǎn)，提高了復(fù)合材料的交聯(lián)密度，改善復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和壓縮永久變形的同時(shí)提高了復(fù)合材料的韌性、耐老化性、耐水性和耐磨性;聚磷酸銨、二乙基次膦酸鋁、可膨脹石墨、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈加入體系中作為阻燃劑，提高了復(fù)合材料的阻燃性；十八烷基胺具有長(zhǎng)鏈烷基，加入體系中，能提高無(wú)機(jī)填料在體系中的相容性，同時(shí)改善了復(fù)合材料的抗蠕變性能和壓縮永久變形性，且強(qiáng)度的降低較少;將所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料用作電力電纜的護(hù)套層材料得到的電力電纜具有強(qiáng)度高，韌性好，抗沖擊性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)，且使用壽命長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述高強(qiáng)抗沖擊電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]圖1為本發(fā)明所述高強(qiáng)抗沖擊電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有導(dǎo)體繞包層2，在所述導(dǎo)體繞包層2外包覆有絕緣層3，在所述絕緣層3外包覆有絕緣繞包層4，在所述絕緣繞包層4外包覆有金屬屏蔽層5，在所述金屬屏蔽層5外包覆有屏蔽繞包層6，在所述屏蔽繞包層6外包覆有護(hù)套層7;其中，所述護(hù)套層7由改性不飽和聚酯復(fù)合材料制備而成;所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體15份、苯乙烯3份、聚丙烯腈纖維20份、玄武巖纖維3份、聚磷酸銨15份、二乙基次膦酸鋁2份、可膨脹石墨10份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈2份、過(guò)氧化甲乙酮1.5份、異辛酸鈷0.5份、煅燒凹凸棒土 12份、改性蒙脫土 5份、氧化石墨烯12份、十八烷基胺2份、消泡劑0.5份。
[0019]實(shí)施例2
[0020]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有導(dǎo)體繞包層2，在所述導(dǎo)體繞包層2外包覆有絕緣層3，在所述絕緣層3外包覆有絕緣繞包層4，在所述絕緣繞包層4外包覆有金屬屏蔽層5，在所述金屬屏蔽層5外包覆有屏蔽繞包層6，在所述屏蔽繞包層6外包覆有護(hù)套層7;其中，所述護(hù)套層7由改性不飽和聚酯復(fù)合材料制備而成;所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體5份、苯乙烯15份、聚丙烯腈纖維5份、玄武巖纖維12份、聚磷酸銨5份、二乙基次膦酸鋁10份、可膨脹石墨2份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈10份、過(guò)氧化甲乙酮0.5份、異辛酸鈷2份、煅燒凹凸棒土3份、改性蒙脫土 15份、氧化石墨烯3份、十八烷基胺5份、消泡劑0.2份。
[0021]實(shí)施例3
[0022]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)抗沖擊電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有導(dǎo)體繞包層2，在所述導(dǎo)體繞包層2外包覆有絕緣層3，在所述絕緣層3外包覆有絕緣繞包層4，在所述絕緣繞包層4外包覆有金屬屏蔽層5，在所述金屬屏蔽層5外包覆有屏蔽繞包層6，在所述屏蔽繞包層6外包覆有護(hù)套層7;其中，所述護(hù)套層7由改性不飽和聚酯復(fù)合材料制備而成;所述改性不飽和聚酯復(fù)合材料的原料按重量份包括:不飽和聚酯樹(shù)脂100份、乙烯-丁烯彈性體12份、苯乙烯6份、聚丙烯腈纖維14份、玄武巖纖維7份、聚磷酸銨10份、二乙基次膦酸鋁5.3份、可膨脹石墨7份、六對(duì)醛基苯氧基環(huán)三磷腈5份、過(guò)氧化甲乙酮1.2份、異辛酸鈷1.1份、煅燒凹凸棒土8份、改性蒙脫土8份、氧化石墨烯8份、十八烷基胺2.9份、消泡劑0.4份；
[0023]其中，所述不飽和聚酯樹(shù)脂為改性不飽和聚酯樹(shù)脂;所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:將端羥基不飽和聚酯與二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:2混合均勻，在80°C下進(jìn)行反應(yīng)至NCO含量為初始含量的50%得到異氰酸根封端的預(yù)聚體;在異氰酸根封端的預(yù)聚體中加入間苯二酚二縮水甘油醚和2-乙基-4-甲基咪唑，在150 °C下進(jìn)行反應(yīng)至體系中異氰酸根的含量為O得到所述改性不飽和聚酯樹(shù)脂;其中，間苯二酚二縮水甘油醚與異氰酸根封端的預(yù)聚體的摩爾比為2:1 ;2_乙基-4-甲基咪唑的重量為間苯二酚二縮水甘油醚重量的0.2