一種高耐熱電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐熱電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]天然橡膠具有良好的加工性能和物理機(jī)械性能；在常溫下具有較高的彈性和機(jī)械強(qiáng)度，在多次變形時(shí)生熱低，因此具有優(yōu)異的耐屈撓性；作為非極性橡膠，電絕緣性能良好，是目前電纜材料經(jīng)常應(yīng)用的橡膠材料之一。但是現(xiàn)有的電纜中，因所采用的天然橡膠分子中含有大量的不飽和雙鍵，其耐熱性和耐老化性能不是很理想，在加工、貯存和使用過(guò)程中極易發(fā)生老化，從而縮短電纜的使用壽命，增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高耐熱電纜，其耐熱性好，強(qiáng)度高，耐老化性能優(yōu)異，壓縮永久變形小，使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本發(fā)明提出了一種高耐熱電纜，包括纜芯，纜芯包括位于中部的導(dǎo)體以及包覆在導(dǎo)體外部的絕緣層；在纜芯外設(shè)有內(nèi)護(hù)套層，在內(nèi)護(hù)套層外設(shè)有鋼帶鎧甲層，在鋼帶鎧甲層外設(shè)有外護(hù)套層，其中，外護(hù)套層采用改性天然橡膠材料制作，所述改性天然橡膠材料的原料按重量份包括以下組分:天然橡膠45-70份、氟橡膠30-55份、碳納米管10-35份、納米氧化鋁5-15份、改性凹凸棒土 5-20份、硬脂酸0.8-2份、氧化鋅0.2-1份、硫磺0.5-2份、4,4r - 二硫代二嗎啡啉0.2-1份、防老劑4010NA 0.5-2份、硬脂酸鑭0.2-1.5份、促進(jìn)劑M
0.3-1份、促進(jìn)劑DM 0.2-1.2份、促進(jìn)劑TMTD 0.5-1份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯0.3-1.2份、鄰苯二甲酸二辛脂0.5-2份；
[0005]其中，所述改性凹凸棒土按照以下工藝進(jìn)行制備:在凹凸棒土水溶液中加入硅酸鈉水溶液，調(diào)節(jié)體系的PH值為9-11，然后升溫至55-65 °C，攪拌反應(yīng)0.2-0.45h，調(diào)節(jié)體系的pH值為5-6后攪拌反應(yīng)2-3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌至中性，經(jīng)烘干、研磨粉碎得到所述改性凹凸棒土。
[0006]優(yōu)選地，改性天然橡膠材料的原料按重量份包括以下組分；天然橡膠55-62份、氟橡膠38-45份、碳納米管21-26份、納米氧化鋁7_11份、改性凹凸棒土 8_15份、硬脂酸
1.1-1.6 份、氧化鋅 0.45-0.67 份、硫磺 1.1-1.7 份、4，4' -二硫代二嗎啡啉 0.35-0.58份、防老劑401ONA 1.1-1.5份、硬脂酸鑭0.8-1.2份、促進(jìn)劑M 0.6-0.85份、促進(jìn)劑DM
0.6-1.0份、促進(jìn)劑TMTD 0.65-0.78份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯0.56-0.94份、鄰苯二甲酸二辛脂 0.89-1.23 份。
[0007]優(yōu)選地，改性天然橡膠材料的原料中，碳納米管、納米氧化鋁、改性凹凸棒土的重量之比為 22-25:9-11:9-13。
[0008]優(yōu)選地，改性天然橡膠材料的原料中，硫磺、4，4' - 二硫代二嗎啡啉、促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑 DM、促進(jìn)劑 TMTD 的重量比為 1.2-1.5:0.4-0.55:0.7-0.8:0.7-0.85:0.65-0.75。
[0009]優(yōu)選地，改性天然橡膠材料的原料中，鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二辛脂的重量比為 0.75-0.9:0.95-1.1。
[0010]優(yōu)選地，改性天然橡膠材料的原料按重量份包括以下組分；天然橡膠60份、氟橡膠40份、碳納米管23.5份、納米氧化鋁10.3份、改性凹凸棒土 12份、硬脂酸1.45份、氧化鋅0.65份、硫磺1.34份、4，V - 二硫代二嗎啡啉0.5份、防老劑4010NA 1.35份、硬脂酸鑭1.1份、促進(jìn)劑M 0.8份、促進(jìn)劑DM 0.85份、促進(jìn)劑TMTD 0.7份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯
0.85份、鄰苯二甲酸二辛脂I份。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述改性凹凸棒土按照以下工藝進(jìn)行制備:在凹凸棒土水溶液中加入硅酸鈉水溶液，調(diào)節(jié)體系的PH值為9-10，然后升溫至55-60°C，攪拌反應(yīng)0.3-0.4h，調(diào)節(jié)體系的PH值為5-5.5后攪拌反應(yīng)3-3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌至中性，經(jīng)烘干、研磨粉碎得到所述改性凹凸棒土。
[0012]優(yōu)選地，所述改性凹凸棒土按照以下工藝進(jìn)行制備:在凹凸棒土水溶液中加入硅酸鈉水溶液，調(diào)節(jié)體系的pH值為9，然后升溫至60°C，攪拌反應(yīng)0.3h，調(diào)節(jié)體系的pH值為5后攪拌反應(yīng)3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌至中性，經(jīng)烘干、研磨粉碎得到所述改性凹凸棒土。
[0013]優(yōu)選地，在改性凹凸棒土的制備過(guò)程中，硅酸鈉水溶液中硅酸鈉的質(zhì)量與凹凸棒土水溶液中凹凸棒土的質(zhì)量之比為1:4-10。
[0014]優(yōu)選地，在改性凹凸棒土的制備過(guò)程中，硅酸鈉水溶液中硅酸鈉的質(zhì)量與凹凸棒土水溶液中凹凸棒土的質(zhì)量之比為1:5-8 ;優(yōu)選地，硅酸鈉水溶液中硅酸鈉的質(zhì)量與凹凸棒土水溶液中凹凸棒土的質(zhì)量之比為1:6。
[0015]本發(fā)明所述改性天然橡膠材料可以按照常規(guī)的橡膠制備方法制取。
[0016]本發(fā)明改性天然橡膠材料中，氟橡膠加入到橡膠材料中與天然橡膠共混，在維持天然橡膠原有性能的同時(shí)提高了橡膠材料的耐高溫、耐氧化、耐油和耐化學(xué)藥品性；改性凹凸棒土其表面含有大量的二氧化硅，降低了凹凸棒土的表面親水性，加入到橡膠材料中，與橡膠基體的結(jié)合性好，提高了橡膠材料的強(qiáng)度，橡膠材料受熱時(shí)，部分熱量傳導(dǎo)給改性凹凸棒土，用于其分解，提高了橡膠材料的耐熱性，凹凸棒土為層狀結(jié)構(gòu)，傳熱系數(shù)低，具有很好的隔熱作用，減少了熱量傳遞給橡膠基體聚合物，進(jìn)一步提高了橡膠材料的耐熱性，另外，二氧化硅表面含有大量的羥基，在受熱過(guò)程中，表面的羥基會(huì)氣化成水蒸汽，帶走熱量，提高橡膠材料的耐熱性；4，V - 二硫代二嗎啡啉、硫磺、促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑TMTD并用效果佳，加入到橡膠材料中，提高了橡膠材料的耐熱老化性能，不噴霜，且壓縮變形?。环览蟿?010NA與硬脂酸鑭配合使用，抗氧化效能高，且揮發(fā)性低，耐水和耐溶劑抽出，提高了橡膠材料的耐老化性能；鄰苯二甲酸二環(huán)己酯與鄰苯二甲酸二辛脂作為增塑劑，增塑效率高，揮發(fā)性低，耐水抽出，耐熱性和耐候性能良好。
[0017]對(duì)本發(fā)明所述改性天然橡膠材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下所示:拉伸強(qiáng)度為27.8-29.6MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為486-597%，經(jīng)136°C X 168h熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為98.5-99.3%,斷裂伸長(zhǎng)率保持率為98.6-99.2%;由以上數(shù)據(jù)可知，所述改性天然橡膠材料綜合性能好，將其制作外護(hù)套用于電纜中，賦予電纜優(yōu)異的耐熱性、強(qiáng)度、耐老化、壓縮永久變形性，并延長(zhǎng)了電纜的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述高耐熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0020]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明所述改性天然橡膠材料的原料中，天然橡膠的重量份可以為 45、46、47.5、48、48.3、49、52、54、56.5、58、59.3、61、62、63.4、65、67、68.3、69、69.2、70 份，氟橡膠的重量份可以為 30、32、34、35.6,37,38.4、39、42、45、48、49.3、51、52、53.4、54.2、55 份，碳納米管的重量份可以為 10、12、13、14.5、16、17、18.3、19、21、23、24.5、26、27.8,28,29.3、31、32、33.4,34,34.2、35 份，納米氧化鋁的重量份可以為 5,5.2,5.8,6.4、7、7.5、8、8.3、9、9.3、10、10.5、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.5、15 份，改性凹凸棒土的重量份可以為 5,5.8、7、8、8.3、9、10、12、13、14.5、16、17、18.5,19,19.3、20 份，硬脂酸的重量份可以為 0.8、0.85、0.9、0.94、1、1.2、1.3、1.45、1.6、1.78、1.8、1.85、1.9、1.94、2 份，氧化鋅的重量份可以為 0.2,0.26,0.3,0.4,0.56,0.7,0.78,0.85,0.9,0.94、I 份，硫磺的重量份可以為 0.5、0.59、0.7、0.8、0.94、1、1.1、1.23、1.34、1.5、1.6、1.78、1.8、1.86、1.9、1.94、2份，4，4r -二硫代二嗎啡啉的重量份可以為0.2,0.34,0.56,0.8,0.94、I份，防老劑401ONA 的重量份可以為 0.5、0.59、0.63、0.7、0.85、0.9、1、1.2、1.3、1.45、1.6、1.68、1.9、1.93、2 份，硬脂酸鑭的重量份可以為 0.2,0.26,0.34,0.5,0.68,0.9,0.94,Ul.2,1.34、1.4、1.42、1.5 份，促進(jìn)劑M 的重量份可以為 0.3、0.38、0.5、0.6、0.68、0.8、0.84、0.9、0.94、I 份，促進(jìn)劑 DM 的重量份可以為 0.2,0.28,0.3,0.45,0.6,0.78,0.8,0.9,0.94、1、1.16、1.2份，促進(jìn)劑TMTD的重量份可以為0.5,0.53,0.6,0.7,0.84,0.9,0.94、I份，鄰苯二甲酸二環(huán)己酯的重量份可以為 0.3、0.38、0.4、0.46、0.53、0.7,0.78,0.8,0.83,0.9,0.94、1、1.Ul.13,1.2 份，鄰苯二甲酸二辛脂的重量份可以為 0.5,0.59,0.6,0.67,0.8,0.83,0.9、0.94、1、1.2、1.3、1.56、1.8、1.83、2 份。
[0021]實(shí)施例1
[0022]圖1為本發(fā)明所述高耐熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，本發(fā)明所述高耐熱電纜，包括纜芯，纜芯包括位于中部的導(dǎo)體I以及包覆在導(dǎo)體外部的絕緣層2 ;在纜芯外設(shè)有內(nèi)護(hù)套層3，在內(nèi)護(hù)套層3外設(shè)有鋼帶鎧甲層4，在鋼帶鎧甲層4外設(shè)有外護(hù)套層5，其中，外護(hù)套層5采用改性天然橡膠材料制作，所述改性天然橡膠材料的原料按重量份包括以下組分:天然橡膠45份、氟橡膠55份、碳納米管10份、納米氧化鋁15份、改性凹凸棒土 5份、硬脂酸2份、氧化鋅0.2份、硫磺2份、4，4' - 二硫代二嗎啡啉0.2份、防老劑4010NA 2份、硬脂酸鑭0.2份、促進(jìn)劑M I份、促進(jìn)劑DM 0.2份、促進(jìn)劑TMTD I份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯0.3份、鄰苯二甲酸二辛脂2份；
[0023]其中，所述改性凹凸棒土按照以下工藝進(jìn)行制備:在凹凸棒土水溶液中加入硅酸鈉水溶液，調(diào)節(jié)體系的pH值為9，然后升溫至65 °C，攪拌反應(yīng)0.2h,調(diào)節(jié)體系的pH值為6后攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌至中性，經(jīng)烘干、研磨粉碎得到所述改性凹凸棒土。
[0024]實(shí)施例2
[0025]圖1為本發(fā)明所述高耐熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，本發(fā)明所述高耐熱電纜，包括纜芯，纜芯包括位于中部的導(dǎo)體I以及包覆在導(dǎo)體外部的絕緣層2 ;在纜芯外設(shè)有內(nèi)護(hù)套層3，在內(nèi)護(hù)套層3外設(shè)有鋼帶鎧甲層4，在鋼帶鎧甲層4外設(shè)有外護(hù)套層5，其中，外護(hù)套層5采用改性天然橡膠材料制作，所述改性天然橡膠材料的原料按重量份包括以下組分:天然橡膠70份、氟橡膠30份、碳納米管35份、納米氧化鋁5份、改性凹凸棒土 20份、硬脂酸0.8份、氧化鋅I份、硫磺0.5份、4，V - 二硫代二嗎啡啉I份、防老劑4010NA 0.5份、硬脂酸鑭1.5份、促