本發明涉及電纜技術領域,尤其涉及一種結構緊密空隙小且防水的電纜。
背景技術:
對于浸水或濕地環境場所用移動電纜,目前我國常使用普通橡皮性能的傳統電纜。據統計有水環境下使用該普通電纜質量事故中防水不達標占據主導比例,電纜發生樹枝放電擊穿,本質上是護套內的微孔和制造缺陷間隙,會引起護套游離放電,形成一些樹枝狀的放電通道,如果水分進入這些通道,則成為水樹枝。水樹枝逐漸成長,將導致絕緣擊穿和產生電氣故障。如何制備一種防水性能好,結構緊密孔隙小,力學性能優異的電纜成為目前需要解決的技術問題。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種結構緊密空隙小且防水的電纜,防水性能好,結構緊密孔隙小,力學性能優異。
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠26-32份,硅橡膠20-35份,氯化聚乙烯10-20份,過氧化二異丙苯1.5-2.5份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1-2份,重鉻酸銨鉀0.3-0.4份,聚對亞硝基苯0.4-0.8份,鄰苯二甲酸二辛酯0.4-1.2份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2-4份,氯化石蠟2-4份,白炭黑45-65份,硅藻土4-10份,海泡石8-12份,改性玉米皮纖維10-18份,9,10-環氧硬脂酸辛酯1.5-2.5份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.5-2.5份,檸檬酸三丁酯1.5-2.5份,小麥蛋白8-16份,硬脂酸鋅1.5-3.5份,抗氧劑264 1-2份,紫外光吸收劑UV-531 2-3份。
優選地,護套層的原料中,改性玉米皮纖維、丁腈橡膠、硅橡膠、氯化聚乙烯、過氧化二異丙苯、N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、重鉻酸銨鉀的重量比為12-16:28-30:25-30:12-18:1.8-2.2:1.4-1.8:0.33-0.37。
優選地,護套層的原料中,白炭黑、硅藻土、海泡石、改性玉米皮纖維的重量比為50-60:6-8:9-11:12-16。
優選地,護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠28-30份,硅橡膠25-30份,氯化聚乙烯12-18份,過氧化二異丙苯1.8-2.2份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1.4-1.8份,重鉻酸銨鉀0.33-0.37份,聚對亞硝基苯0.5-0.7份,鄰苯二甲酸二辛酯0.6-1份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2.5-3.5份,氯化石蠟2.5-3.5份,白炭黑50-60份,硅藻土6-8份,海泡石9-11份,改性玉米皮纖維12-16份,9,10-環氧硬脂酸辛酯1.8-2.2份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.8-2.2份,檸檬酸三丁酯1.8-2.2份,小麥蛋白10-14份,硬脂酸鋅2-3份,抗氧劑264 1.4-1.8份,紫外光吸收劑UV-531 2.2-2.4份。
優選地,護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:將無水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合攪拌,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入去離子水、雙氧水,升溫,攪拌,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;將玉米皮纖維、硝酸溶液混合,室溫放置,加熱,保溫,過濾,洗滌至中性,加入異丙醇中室溫浸泡,過濾,洗滌至中性,加入無水乙醇、環氧氯丙烷,升溫攪拌,洗滌,干燥,再加入去離子水、椰油酰胺丙基甜菜堿、預制料,氮氣保護下升溫,超聲處理,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
優選地,護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:將無水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合攪拌60-120min,攪拌溫度為60-70℃,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入去離子水、雙氧水,升溫至60-68℃,攪拌25-45min,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;將玉米皮纖維、硝酸溶液混合,室溫放置2-4h,加熱至60-66℃保溫70-110min,過濾,洗滌至中性,加入異丙醇中室溫浸泡4-8h,過濾,洗滌至中性,加入無水乙醇、環氧氯丙烷,升溫至75-85℃攪拌1.5-2h,洗滌,干燥,再加入去離子水、椰油酰胺丙基甜菜堿、預制料,氮氣保護下升溫至65-75℃,超聲處理40-80min,超聲處理的頻率為40-50kHz,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
優選地,護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:按重量份將50-70份無水乙醇、7-11份3-氯丙基三甲氧基硅烷、10-15份酸化硅藻土混合攪拌60-120min,攪拌溫度為60-70℃,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入60-100份去離子水、4-10份濃度為30-34wt%的雙氧水,升溫至60-68℃,攪拌25-45min,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;按重量份將4-10份玉米皮纖維、25-35份濃度為1-1.6mol/L的硝酸溶液混合,室溫放置2-4h,加熱至60-66℃保溫70-110min,過濾,洗滌至中性,加入25-35份異丙醇中室溫浸泡4-8h,過濾,洗滌至中性,加入20-40份無水乙醇、14-20份環氧氯丙烷,升溫至75-85℃攪拌1.5-2h,洗滌,干燥,再加入40-60份去離子水、1.5-2.5份椰油酰胺丙基甜菜堿、1.5-2.5份預制料,氮氣保護下升溫至65-75℃,超聲處理40-80min,超聲處理的頻率為40-50kHz,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
本發明采用常規制備工藝制得。
本發明的改性玉米皮纖維中,椰油酰胺丙基甜菜堿同時含有烷基官能團和酰胺基官能團,3-氯丙基三甲氧基硅烷與酸化硅藻土配合作用后,與椰油酰胺丙基甜菜堿有機結合,使所得產物不僅化學穩定性,而且機械強度高,吸附容量大,而酰胺基具有良好的活性可以與多種基團結合,玉米皮纖維經過氧化與環氧化處理后與椰油酰胺丙基甜菜堿作用,使所得產物的物理化學穩定性好,機械強度高,吸附容量大;改性玉米皮纖維與白炭黑、海泡石、硅藻土相互間吸附性好,結合程度高,進一步與硅橡膠、丁腈橡膠、氯化聚乙烯配合,并經N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、過氧化二異丙苯、重鉻酸銨鉀協同硫化,使本發明機械強度極高,耐磨性能好,而且硫化過程中加入適量的聚對亞硝基苯可有效控制硫化程度,硬度與韌性均衡;而小麥蛋白、9,10-環氧硬脂酸辛酯、環氧乙酰亞麻油酸甲酯、檸檬酸三丁酯配合在降低本發明硬度的同時,使本發明韌性好,通過合理控制組分間配比,使本發明硬度與韌性達到均衡,進一步與抗氧劑264、紫外光吸收劑UV-531、硬脂酸鋅配合,在增強本發明的耐老化性能基礎上,使本發明廢棄后也易降解,對環境污染較小。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠26份,硅橡膠35份,氯化聚乙烯10份,過氧化二異丙苯2.5份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1份,重鉻酸銨鉀0.4份,聚對亞硝基苯0.4份,鄰苯二甲酸二辛酯1.2份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2份,氯化石蠟4份,白炭黑45份,硅藻土10份,海泡石8份,改性玉米皮纖維18份,9,10-環氧硬脂酸辛酯1.5份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯2.5份,檸檬酸三丁酯1.5份,小麥蛋白16份,硬脂酸鋅1.5份,抗氧劑264 2份,紫外光吸收劑UV-531 2份。
實施例2
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠32份,硅橡膠20份,氯化聚乙烯20份,過氧化二異丙苯1.5份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺2份,重鉻酸銨鉀0.3份,聚對亞硝基苯0.8份,鄰苯二甲酸二辛酯0.4份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯4份,氯化石蠟2份,白炭黑65份,硅藻土4份,海泡石12份,改性玉米皮纖維10份,9,10-環氧硬脂酸辛酯2.5份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.5份,檸檬酸三丁酯2.5份,小麥蛋白8份,硬脂酸鋅3.5份,抗氧劑2641份,紫外光吸收劑UV-531 3份。
護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:將無水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合攪拌,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入去離子水、雙氧水,升溫,攪拌,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;將玉米皮纖維、硝酸溶液混合,室溫放置,加熱,保溫,過濾,洗滌至中性,加入異丙醇中室溫浸泡,過濾,洗滌至中性,加入無水乙醇、環氧氯丙烷,升溫攪拌,洗滌,干燥,再加入去離子水、椰油酰胺丙基甜菜堿、預制料,氮氣保護下升溫,超聲處理,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
實施例3
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠30份,硅橡膠25份,氯化聚乙烯18份,過氧化二異丙苯1.8份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1.8份,重鉻酸銨鉀0.33份,聚對亞硝基苯0.7份,鄰苯二甲酸二辛酯0.6份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯3.5份,氯化石蠟2.5份,白炭黑60份,硅藻土6份,海泡石11份,改性玉米皮纖維12份,9,10-環氧硬脂酸辛酯2.2份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.8份,檸檬酸三丁酯2.2份,小麥蛋白10份,硬脂酸鋅3份,抗氧劑264 1.4份,紫外光吸收劑UV-531 2.4份。
護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:按重量份將50份無水乙醇、11份3-氯丙基三甲氧基硅烷、10份酸化硅藻土混合攪拌120min,攪拌溫度為60℃,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入100份去離子水、4份濃度為34wt%的雙氧水,升溫至60℃,攪拌45min,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;按重量份將4份玉米皮纖維、35份濃度為1mol/L的硝酸溶液混合,室溫放置4h,加熱至60℃保溫110min,過濾,洗滌至中性,加入25份異丙醇中室溫浸泡8h,過濾,洗滌至中性,加入20份無水乙醇、20份環氧氯丙烷,升溫至75℃攪拌2h,洗滌,干燥,再加入40份去離子水、2.5份椰油酰胺丙基甜菜堿、1.5份預制料,氮氣保護下升溫至75℃,超聲處理40min,超聲處理的頻率為50kHz,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
實施例4
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠28份,硅橡膠30份,氯化聚乙烯12份,過氧化二異丙苯2.2份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1.4份,重鉻酸銨鉀0.37份,聚對亞硝基苯0.5份,鄰苯二甲酸二辛酯1份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2.5份,氯化石蠟3.5份,白炭黑50份,硅藻土8份,海泡石9份,改性玉米皮纖維16份,9,10-環氧硬脂酸辛酯1.8份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯2.2份,檸檬酸三丁酯1.8份,小麥蛋白14份,硬脂酸鋅2份,抗氧劑264 1.8份,紫外光吸收劑UV-531 2.2份。
護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:按重量份將70份無水乙醇、7份3-氯丙基三甲氧基硅烷、15份酸化硅藻土混合攪拌60min,攪拌溫度為70℃,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入60份去離子水、10份濃度為30wt%的雙氧水,升溫至68℃,攪拌25min,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;按重量份將10份玉米皮纖維、25份濃度為1.6mol/L的硝酸溶液混合,室溫放置2h,加熱至66℃保溫70min,過濾,洗滌至中性,加入35份異丙醇中室溫浸泡4h,過濾,洗滌至中性,加入40份無水乙醇、14份環氧氯丙烷,升溫至85℃攪拌1.5h,洗滌,干燥,再加入60份去離子水、1.5份椰油酰胺丙基甜菜堿、2.5份預制料,氮氣保護下升溫至65℃,超聲處理80min,超聲處理的頻率為40kHz,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
實施例5
本發明提出的一種結構緊密空隙小且防水的電纜,包括導體和包覆在導體外側的護套層;護套層的原料按重量份包括:丁腈橡膠29份,硅橡膠28份,氯化聚乙烯15份,過氧化二異丙苯2份,N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺1.6份,重鉻酸銨鉀0.35份,聚對亞硝基苯0.6份,鄰苯二甲酸二辛酯0.8份,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯3份,氯化石蠟3份,白炭黑55份,硅藻土7份,海泡石10份,改性玉米皮纖維14份,9,10-環氧硬脂酸辛酯2份,環氧乙酰亞麻油酸甲酯2份,檸檬酸三丁酯2份,小麥蛋白12份,硬脂酸鋅2.5份,抗氧劑264 1.6份,紫外光吸收劑UV-531 2.3份。
護套層原料中的改性玉米皮纖維采用如下工藝制備:將無水乙醇、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化硅藻土混合攪拌100min,攪拌溫度為66℃,冷卻,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥,加入去離子水、雙氧水,升溫至63℃,攪拌40min,分離,固體物用去離子水洗滌至呈中性,干燥得到預制料;將玉米皮纖維、硝酸溶液混合,室溫放置2.5h,加熱至62℃保溫90min,過濾,洗滌至中性,加入異丙醇中室溫浸泡6h,過濾,洗滌至中性,加入無水乙醇、環氧氯丙烷,升溫至80℃攪拌1.8h,洗滌,干燥,再加入去離子水、椰油酰胺丙基甜菜堿、預制料,氮氣保護下升溫至70℃,超聲處理50min,超聲處理的頻率為45kHz,分離,固體物洗滌至中性,干燥,粉碎得到改性玉米皮纖維。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。