一種高強(qiáng)度耐油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)度耐油電力電纜。
【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。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、使用溫度、耐老化性、阻燃性能等指標(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?，F(xiàn)有的電力電纜多存在力學(xué)性能低、耐油性能欠佳、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)度耐油電力電纜，其強(qiáng)度高，耐油性好，耐磨性和耐老化性能優(yōu)異。
[0004]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度耐油電力電纜，包括導(dǎo)體，在所述導(dǎo)體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有護(hù)套，其中，所述護(hù)套采用改性丁腈橡膠復(fù)合材料制備而成，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯30-50份、聚氨酯10-20份、改性炭黑25-30份、海泡石粉5-15份、膨潤(rùn)土8-20份、凹凸棒土8-10份、氧化鋅0.5-2份、硬脂酸0.5-1.5份、過(guò)氧化二異丙苯0.5-2份、硫磺0.2-1份、松節(jié)油0.1-0.5份、防老劑1_2.5份、促進(jìn)劑1-2.5份、硅烷偶聯(lián)劑2-5份、環(huán)氧妥爾油酸丁酯2-8份、環(huán)氧硬脂酸丁酯2-10份、辛酸亞錫1-2.5份。
[0005]優(yōu)選地，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料中，丁腈橡膠、聚丙烯、聚氨酯的重量比為 100:38-45:12-17。
[0006]優(yōu)選地，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯40-42份、聚氨酯14-16份、改性炭黑27-30份、海泡石粉8-11份、膨潤(rùn)土 10-14份、凹凸棒土8.5-8.9份、氧化鋅1-1.6份、硬脂酸0.7-1份、過(guò)氧化二異丙苯1.3-1.5份、硫磺0.3-0.5份、松節(jié)油0.25-0.3份、防老劑1.6-2.1份、促進(jìn)劑1.3_2份、硅烷偶聯(lián)劑3.2_4份、環(huán)氧妥爾油酸丁酯3.5-4.6份、環(huán)氧硬脂酸丁酯4-6份、辛酸亞錫1.6-2.1份。
[0007]優(yōu)選地，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯41份、聚氨酯14.5份、改性炭黑28份、海泡石粉10份、膨潤(rùn)土 12份、凹凸棒土 8.7份、氧化鋅1.3份、硬脂酸0.8份、過(guò)氧化二異丙苯1.4份、硫磺0.38份、松節(jié)油0.28份、防老劑2份、促進(jìn)劑1.7份、硅烷偶聯(lián)劑3.6份、環(huán)氧妥爾油酸丁酯4份、環(huán)氧硬脂酸丁酯5.2份、辛酸亞錫2份。
[0008]優(yōu)選地，所述丁腈橡膠中丙烯腈的含量為20-40%。
[0009]優(yōu)選地，所述改性炭黑按照以下工藝進(jìn)行制備:將炭黑利用氧化劑進(jìn)行氧化得到氧化炭黑；按重量份將30-50份氧化炭黑、10-15份六亞甲基二異氰酸酯加入反應(yīng)容器中，然后加入50-100份甲苯，攪拌均勻后加入0.1-0.8份三乙胺，冰浴反應(yīng)35-50min后升溫至100-110°C，繼續(xù)反應(yīng)10-25min，反應(yīng)結(jié)束后除去未反應(yīng)的六亞甲基二異氰酸酯得到異氰酸酯化炭黑；按重量份將50-80份異氰酸酯化炭黑與20-50份端羥基液體丁腈橡膠混合均勻，加入100-150份甲苯中，然后加入0.2-1份二月桂酸二丁基錫，冰浴反應(yīng)30-50min后升溫至90-110°C繼續(xù)反應(yīng)0.3-0.8h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得到改性炭黑。
[0010]優(yōu)選地，所述改性炭黑按照以下工藝進(jìn)行制備:將炭黑利用氧化劑進(jìn)行氧化得到氧化炭黑;按重量份將40份氧化炭黑、12份六亞甲基二異氰酸酯加入反應(yīng)容器中，然后加入80份甲苯，攪拌均勻后加入0.5份三乙胺，冰浴反應(yīng)4211^11后升溫至110°(:，繼續(xù)反應(yīng)201^11，反應(yīng)結(jié)束后除去未反應(yīng)的六亞甲基二異氰酸酯得到異氰酸酯化炭黑;按重量份將70份異氰酸酯化炭黑與35份端羥基液體丁腈橡膠混合均勻，加入120份甲苯中，然后加入0.6份二月桂酸二丁基錫，冰浴反應(yīng)42min后升溫至100°C繼續(xù)反應(yīng)0.5h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得到改性炭黑;在改性炭黑的制備過(guò)程中，首先將炭黑進(jìn)行了氧化處理，在其表面引入了大量的羧基、環(huán)氧基等活性基團(tuán)，與六亞甲基二異氰酸酯混合后，其中的活性基團(tuán)能與六亞甲基二異氰酸酯中的異氰酸根反應(yīng)，得到異氰酸酯化炭黑，與端羥基液體丁腈橡膠混合后異氰酸酯化炭黑表面的異氰酸根以及未參與反應(yīng)的活性基團(tuán)能與端羥基液體丁腈橡膠進(jìn)行作用，從而將六亞甲基二異氰酸酯、端羥基液體丁腈橡膠引入到了炭黑表面得到了改性炭黑，將其加入體系中，因含有與丁腈橡膠和聚氨酯相似的結(jié)構(gòu)，提高了改善炭黑在體系中的分散性，增強(qiáng)了填料與聚合物之間的作用，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，增加了其表觀交聯(lián)密度，有利于阻礙裂紋的產(chǎn)生，支化裂紋，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，并降低了復(fù)合材料的絕對(duì)磨耗量，提高了復(fù)合材料的耐磨性。
[0011]優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑CZ、促進(jìn)劑TMTM、促進(jìn)劑H中的一種或者多種的混合物。
[0012]優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑MB、防老劑0D、防老劑AW、防老劑4020中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑S1-69、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、硅烷偶聯(lián)劑KH-570、硅烷偶聯(lián)劑A-171中的一種或者多種的混合物。
[0014]本發(fā)明所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料可以按照常規(guī)的丁腈橡膠復(fù)合材料制備工藝制備而成。
[0015]本發(fā)明改性丁腈橡膠復(fù)合材料中，以丁腈橡膠為主料，并添加了聚丙烯和聚氨酯對(duì)其進(jìn)行改性，其中聚丙烯和聚氨酯配合后與環(huán)氧妥爾油酸丁酯和環(huán)氧硬脂酸丁酯具有協(xié)效作用，加入體系中，起到了增韌的作用，改善了單純的丁腈橡膠抗沖擊性不理想的缺陷，顯著提高了復(fù)合材料的彈性和耐磨性；以改性炭黑、海泡石粉、膨潤(rùn)土、凹凸棒土配合作為填料，加入體系中，在體系中分散均勻，形成了填料網(wǎng)絡(luò)，在橡膠分子受到外力作用時(shí)，可以將力迅速轉(zhuǎn)移到填料之上，顯著提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐磨性、耐油性、耐水性和耐空氣老化性;并以氧化鋅、硫磺、促進(jìn)劑、過(guò)氧化二異丙苯和松節(jié)油構(gòu)成硫化體系，提高了硫化的速率，縮短了混煉的時(shí)間，改善了加工性能，同時(shí)改善了復(fù)合材料的耐磨性、耐油性、強(qiáng)度和耐熱空氣老化性能;環(huán)氧妥爾油酸丁酯和環(huán)氧硬脂酸丁酯加入體系中，可提高改性丁腈橡膠復(fù)合材料的可塑性，改善改性丁腈橡膠復(fù)合材料的流動(dòng)性和加工性，同時(shí)與防老劑共同作用，提高了復(fù)合材料的耐老化性和耐熱性。
[0016]對(duì)本發(fā)明所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下所示:拉伸強(qiáng)度為32-38.5MPa，撕裂強(qiáng)度為70-79.3kN/m,300 %定伸應(yīng)力為12-14.5MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為609-698% ； 100°C，48h浸油實(shí)驗(yàn)(20#機(jī)油)拉伸強(qiáng)度變化率< -3%，斷裂伸長(zhǎng)率變化率< -2.5 % ;由以上數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明中的改性丁腈橡膠復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐油性能優(yōu)異，將其用作電力電纜的護(hù)套材料，改善了電力電纜的綜合性能，使得到的電力電纜強(qiáng)度高，耐油性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明提出的高強(qiáng)度耐油電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]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。
[0019]實(shí)施例1
[0020]圖1為本發(fā)明提出的高強(qiáng)度耐油電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度耐油電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有絕緣層2，在所述絕緣層2外包覆有護(hù)套3，其中，所述護(hù)套3采用改性丁腈橡膠復(fù)合材料制備而成，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯50份、聚氨酯10份、改性炭黑30份、海泡石粉5份、膨潤(rùn)土 20份、凹凸棒土 8份、氧化鋅2份、硬脂酸0.5份、過(guò)氧化二異丙苯2份、硫磺
0.2份、松節(jié)油0.5份、防老劑I份、促進(jìn)劑2.5份、硅烷偶聯(lián)劑5份、環(huán)氧妥爾油酸丁酯8份、環(huán)氧硬脂酸丁酯2份、辛酸亞錫2.5份。
[0021]實(shí)施例2
[0022]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度耐油電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有絕緣層2，在所述絕緣層2外包覆有護(hù)套3，其中，所述護(hù)套3采用改性丁腈橡膠復(fù)合材料制備而成，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯30份、聚氨酯20份、改性炭黑25份、海泡石粉15份、膨潤(rùn)土8份、凹凸棒土 10份、氧化鋅0.5份、硬脂酸1.5份、過(guò)氧化二異丙苯0.5份、硫磺I份、松節(jié)油0.1份、防老劑2.5份、促進(jìn)劑I份、娃燒偶聯(lián)劑2份、環(huán)氧妥爾油酸丁酯2份、環(huán)氧硬脂酸丁酯10份、辛酸亞錫I份。
[0023]實(shí)施例3
[0024]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度耐油電力電纜，包括導(dǎo)體I，在所述導(dǎo)體I外包覆有絕緣層2，在所述絕緣層2外包覆有護(hù)套3，其中，所述護(hù)套3采用改性丁腈橡膠復(fù)合材料制備而成，所述改性丁腈橡膠復(fù)合材料的原料按重量份包括:丁腈橡膠100份、聚丙烯42份、聚氨酯14份、改性炭黑30份、海泡石粉8份、膨潤(rùn)土 14份、凹凸棒土 8.5份、氧化鋅1.6份、硬脂酸0.7份、過(guò)氧化二異丙苯1.5份、硫磺0.3份、松節(jié)油0.3份、防老劑MB 1.6份、促進(jìn)劑DM 0.3份、促進(jìn)劑CZ 0.2份、促進(jìn)劑