本發(fā)明屬于電力電纜，具體地，涉及一種防鼠蟻阻水型電纜及其制備方法。

背景技術：

1、隨著民用航空不斷發(fā)展，大批干線機場和支線機場陸續(xù)新建、擴建，而我國地域遼闊范圍廣，如果使用普通機場助航燈光電纜，在不同地域可能會受到潮濕、鼠蟻、寒冷、鹽霧和腐蝕等危害的侵蝕，電纜容易受損，而機場助航燈光電纜的穩(wěn)定性直接影響到飛機、人身安全以及整個機場的安全運行。

2、機場助航燈光電纜的組成總體上可分為導線、絕緣層和護套這三個主要結構組成部分，由于電纜最外層由護套保護，因此護套的性能決定了電纜的性能是否優(yōu)異；常見的電纜護套材料有聚丙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚烯烴、聚氯乙烯等，其中交聯(lián)聚烯烴材料具有優(yōu)異的機械物理性能、電氣性能、使用溫度高、耐腐蝕、耐熱性能好等優(yōu)點。常用的交聯(lián)方法有輻照交聯(lián)、過氧化物交聯(lián)、硅烷法交聯(lián)等三種交聯(lián)形式，其中輻照交聯(lián)法交聯(lián)程度均一且可控，是一種高效，環(huán)保的交聯(lián)方式，越來越受到行業(yè)重視，但是聚烯烴類材料的氧指數(shù)較低，阻燃性能差，遇到明火容易發(fā)生燃燒，有一定的安全隱患。不僅如此，由于機場座落位置的特殊性,小型野生動物如野兔、田鼠等的出沒對機場助航燈光電纜的可靠運行以及飛機的全天候安全起降帶來了威脅，另外,我國經(jīng)濟相對活躍的地區(qū)大多屬于降水量偏大地區(qū)，還需具備阻水性能，因此，亟需解決以上問題以滿足電力電纜技術領域的更高需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種防鼠蟻阻水型電纜及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種防鼠蟻阻水型電纜，由從內至外依次設置的導體、絕緣層、金屬屏蔽層、阻水層、金屬護套層和外護套層。

4、進一步地，所述導體的材料為2類或5類裸銅絞線。

5、進一步地，所述絕緣層的材料為交聯(lián)聚烯烴或乙丙橡膠絕緣料。

6、進一步地，所述金屬屏蔽層的材料為銅帶。

7、進一步地，所述阻水層的材料為鋁塑復合帶和高密度聚乙烯。

8、進一步地，所述金屬護套層的材料為鋁帶。

9、阻水層采用鋁塑復合帶和高密度聚乙烯，具有優(yōu)異的徑向阻水性能；金屬護套層的材料為鋁帶，能有效的提高耐蟻鼠啃咬的能力，提升電纜的防鼠蟻性能。

10、一種防鼠蟻阻水型電纜的制備方法，包括以下步驟：

11、將2類或5類裸銅絞線作為導體，在導體上擠包交聯(lián)聚烯烴或乙丙橡膠絕緣料形成絕緣層，在絕緣層表面繞包銅帶形成金屬屏蔽層，再縱包鋁塑復合帶并擠包高密度聚乙烯形成阻水層，再繞包鋁帶形成金屬護套層，再將外護套層的材料擠壓包覆于金屬護套層表面，最后交聯(lián)，得到防鼠蟻阻水型電纜。

12、進一步地，所述外護套層的材料包括以下重量份原料：100-120份高密度聚乙烯、15-25份玻璃纖維、5-15份交聯(lián)劑、7-21份改性劑、3-7份抗氧劑、3-5份潤滑劑。

13、進一步地，所述交聯(lián)劑為三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基季戊四醇的復配交聯(lián)劑，二者質量之比為4:1。

14、進一步地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。

15、進一步地，所述潤滑劑為石蠟和環(huán)氧大豆油中的一種。

16、以高密度聚乙烯作為基體，賦予了外護套層材料良好的機械性和絕緣性；通過輻照使基體的高分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)，形成緊密的網(wǎng)狀結構，提升了外護套層材料的綜合性能，并且相比化學交聯(lián)效率高、能耗低、無污染；最后，使用的交聯(lián)劑為復配交聯(lián)劑，含有多個不飽和結構的烯丙基醚，能顯著提升交聯(lián)速率，提高生產(chǎn)效率。

17、進一步地，所述改性玻璃纖維通過以下步驟制得：

18、b1、在裝有攪拌回流裝置的三口燒瓶中加入玻璃纖維，隨后逐滴加入雙氧水，滴加完成后，進行攪拌，并加熱升溫至110℃，回流3h，反應完成，過濾，真空干燥，得到羥基化玻璃纖維；

19、b2、將步驟b1得到的羥基化玻璃纖維與乙醇水溶液混合，攪拌均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-550，控制反應溫度為75℃，反應8h，反應完成，過濾，無水乙醇洗滌3-4次，真空干燥，得到改性玻璃纖維。

20、進一步地，玻璃纖維、雙氧水、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑kh-550的用量之比為1g:50ml:100ml:3.6g。

21、玻璃纖維作為一種增強體材料，通過硅烷偶聯(lián)劑kh-550對玻璃纖維進行表面改性，能在玻璃纖維表面形成一層有機層，改善了玻璃纖維與聚乙烯基體的相容性，使改性玻璃纖維在基體中分散均勻，減輕團聚現(xiàn)象的發(fā)生，能大幅增強基體的力學性能，提高耐蟻鼠啃咬的能力，進而提升防鼠蟻性能。

22、進一步地，所述改性劑通過以下步驟制得：

23、s1、氮氣保護下，在裝有攪拌裝置三口燒瓶中將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(dopo)和甲苯混合，加熱到35℃并不斷攪拌直至固體完全溶解，加入五硫化二磷(p2s5)，并控制反應溫度為65℃，反應8h后，反應完成，抽濾，濾液在減壓條件下除去溶劑，再用氯仿溶解，在氮氣保護下滴加飽和碳酸氫鈉溶液，待滴加完成，繼續(xù)攪拌30min后，靜置分層，取有機相減壓蒸餾除去溶劑，得到中間體1；dopo、甲苯、五硫化二磷的用量之比為21.6g:100ml:11.2g；

24、dopo與五硫化二磷反應，在dopo的結構中引入硫元素，得到中間體1；具體反應過程如下所示：

25、

26、s2、氮氣保護下，在裝有磁力攪拌裝置的三口燒瓶中將中間體1、辣椒堿、偶氮二異丁腈(aibn)和甲苯攪拌混合均勻，控制反應溫度為80℃，保溫反應10h，反應完成，旋蒸除去部分溶劑，再通過柱層析提純(洗脫液采用乙酸乙酯/苯的混合溶劑，二者的體積比為1:3)，旋蒸除去洗脫液，真空干燥，得到改性劑；中間體1、辣椒堿、aibn、甲苯的用量之比為23.2g:30.5g:0.2g:200ml；

27、在aibn的催化下，中間體1與辣椒堿發(fā)生反應，得到改性劑；具體反應過程如下所示：

28、

29、通過對天然辣椒素進行改性制得改性劑，辣椒素作為一種驅避劑，能作用于鼠類外周神經(jīng)末梢和中樞神經(jīng)時，能抑制乙酰膽堿的釋放，阻礙突觸神經(jīng)的傳導，同時由于辣椒素對鼠類口腔黏膜和味覺神經(jīng)的強烈刺激，使老鼠產(chǎn)生高度恐懼感、緊張感而倉惶逃離，具有高效、綠色、天然、安全無毒等特點，能提升電纜的防鼠性能；此外，改性劑分子中還含有dopo結構和硫元素，其中dopo一種環(huán)保型阻燃劑，具有高效、低毒的優(yōu)點，并且熱穩(wěn)定性好，阻燃耐久性強，能增強基體的阻燃性能；引入的硫元素在高溫條件下可以釋放出硫酸等強酸，促進基材脫水成炭，在凝聚相也能發(fā)揮出優(yōu)異的阻燃性能，能與dopo起到協(xié)同作用，大幅增強基體的阻燃性能；最后，改性劑分子中還含有苯環(huán)結構，屬于剛性疏水基團，能一定程度上增強基體的防水性和力學性能。

30、本發(fā)明的有益效果：

31、本發(fā)明的電纜由導體、絕緣層、金屬屏蔽層、阻水層、金屬護套層和外護套層構成；

32、1、阻水層采用鋁塑復合帶和高密度聚乙烯，賦予了電纜優(yōu)異的徑向阻水性能；

33、2、金屬護套層的材料為鋁帶，能提升電纜的防鼠蟻性能；

34、3、外護套層的材料以高密度聚乙烯為基體，賦予了電纜良好的絕緣性和力學性能；

35、4、通過輻照法進行交聯(lián)，相比化學交聯(lián)效率高、能耗低、無污染，并且交聯(lián)的網(wǎng)狀結構，提升了電纜的綜合性能；

36、5、通過對玻璃纖維進行改性，相比普通的玻璃纖維，與聚乙烯基體的相容性好，能大幅增強電纜的力學強度，提高防鼠蟻性能；

37、6、制得的改性劑不僅能起協(xié)效作用，大大增強電纜的阻燃性，而且還能增強電纜的防鼠、防水和力學性能；

38、因此，本發(fā)明制得的電纜具有高效的阻燃、防鼠蟻、阻水和力學性能，并且綜合性能優(yōu)異，在電力電纜技術領域具備重要應用價值。