本發明屬于電力材料技術領域，具體地，涉及一種具有耐老化性能的電纜材料及其制備方法。
背景技術：
在電纜使用初期，電纜的絕緣層具有較為優異的力學性能和絕緣性能。電纜的絕緣層使用最多的為高分子材料，電纜在使用一段時間過后，絕緣層便會隨著使用的時限而老化，從而極大地降低了電纜的性能。
電纜老化的主要原因是絕緣降低而被擊穿。導致絕緣降低的因素很多，主要包括以下方面：
1、外力損傷。現在相當多的電纜故障都是由于機械損傷引起的，電纜的絕緣層被破壞后直接加速了電纜的老化速度。機械損傷有以下情況：電纜敷設安裝時不規范施工，容易造成機械損傷；在直埋電纜上搞土建施工也極易將運行中的電纜損傷等。如果損傷不嚴重，要幾個月甚至幾年才會導致損傷部位徹底擊穿形成故障。
2、受潮。這種情況也很常見，一般發生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如：電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭，會使接頭進水或混入水蒸氣，時間了在電場作用下形成水樹枝，逐漸損害電纜的絕緣強度而加速電纜的老化。
3、化學腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區，往往會造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護層被腐蝕，保護層因長期遭受化學腐蝕或電解腐蝕，致使保護層失效，絕緣降低，也會導致電纜老化。
4、溫度。電纜所處的外界環境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿，加劇絕緣層的損害，導致電纜老化。
現有的電纜在對抗外力損傷、受潮、化學腐蝕、溫度過高等方面起不到較好的效果，因此造成電纜老化，導致電纜使用壽命降低，存在安全隱患。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種具有耐老化性能的電纜材料及制備方法。電纜老化的主要原因是電纜的絕緣性降低，而電纜的絕緣性與電纜的機械性能、受潮程度、化學腐蝕程度、溫度有關，因此提高電纜材料的抗拉強度、韌度、耐磨性；提高電纜的防潮性能、耐酸堿性能、耐高溫性能，才可提高電纜的耐老化性，從而延長電纜的使用壽命。
根據本發明一方面提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，所述的具有耐老化性能的電纜材料包括如下重量份數的原料：氯化聚乙烯樹脂52-61份、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物16-26份、聚醋酸乙烯酯3-9份、沸石粉4-5份、增塑劑1-3份、防水劑3-8份、光穩定劑1.3-3.2份、抗腐蝕劑1-3份。
優選地，所述沸石粉經過如下方法的改性：
(1)取沸石粉碎，過篩，于1100-1190℃下煅燒1-2h后，取出，將其加入到質量為沸石質量4-8倍，質量濃度為6-10％的鹽酸溶液里，于35-40℃下攪拌均勻后，浸泡6-7h后，過濾，干燥；
(2)向步驟(1)干燥后的沸石粉中倒入質量為沸石粉質量4-7倍，質量濃度為5-9mol/l的氫氧化鈉溶液，于45-65℃下，浸泡1-3h，在1600-1800r/min轉速下離心處理20-30min、再經去離子水洗滌、烘干，研磨成納米粉末，即可。
優選地，所述防水劑包括如下重量份數的原料：硬脂酸鹽類15-31份、木質素磺酸鈣20-34份、5-羥甲基糠醛10-24份、氧化鈣10-14份。
優選地，所述硬脂酸鹽類為硬脂酸鎂、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅中的一種或幾種的混合物。
優選地，所述光穩定劑為鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類或水楊酸酯類中的一種或幾種的混合物。
優選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑。
優選地，所述抗腐蝕劑為聚苯乙烯。
根據本發明的另一方面，提供一種具有耐老化性能的電纜材料制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)稱量：按重量份數稱取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、沸石粉、增塑劑、防水劑、光穩定劑、抗腐蝕劑；
(2)混合：按重量份取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯倒入混合機中混合，混合時間為20-25min，得混合料一；
(3)攪拌：按重量份取沸石粉、增塑劑、防水劑倒入混合料一中，混合攪拌20-25min，的混合料二；
(4)離心混合：將步驟(3)的混合料二放入離心機中，并按重量份向離心機內添加光穩定劑和抗腐蝕劑，進行離心混合10-15min，得混合料三；
(5)出料：將得到的混合料三加入開煉機中混煉、造粒，控制溫度為142-153℃，即可。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明提供一種具有耐老化性能的電纜材料，依據電纜老化的原因，從機械性能、受潮程度、化學腐蝕程度、溫度幾個方面，采用相關的原料和相應的配比，組成本發明的電纜材料配方，配方中各成分協同作用，使得電纜材料具有優異的抗拉強度、韌度、耐磨性、防潮性能、耐腐蝕性能、耐高溫性能，進而使得制備的電纜材料具有突出的耐老化性，延長了電纜的使用壽命。
(2)本發明提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，配方中加入的沸石粉具有獨特的耐酸性、熱穩定性和抗毒性等性能，使得制備的電纜材料也同時具有較好的耐酸性、熱穩定性和抗毒性，降低了電纜材料的老化率。
(3)本發明提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，配方中加入的防水劑具有防水作用，所述的防水劑與電纜材料的其他成分充分混合后溶解，形成陰離子和金屬陽離子，并附著在電纜表面，使得電纜材料的的密實性、防水性均大大增強，形成立體防水模式，防水效果優異。
(4)本發明提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，配方中加入的光穩定劑選自鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類或水楊酸酯類，上述均為紫外線吸收劑。上述紫外線吸收劑防紫外線的作用機理在于能強烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能將能量轉變為無害的熱能形式放出，能有效地吸收波長為290-410nm的紫外線，它本身具有良好的熱穩定性和光穩定性。將其用于電纜材料中，可減少電纜受紫外線傷害，降低老化率。
(5)本發明提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，配方中加入的抗腐蝕劑聚苯乙烯具耐腐蝕的特性，采用其制備的電纜材料具有良好的耐腐蝕性和抗菌性，能夠延長電纜的使用壽命，增強電纜的強度和韌度，從而降低電纜的老化率。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
本實施例提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，所述的具有耐老化性能的電纜材料包括如下重量份數的原料：氯化聚乙烯樹脂61份、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物16份、聚醋酸乙烯酯9份、沸石粉4份、增塑劑3份、防水劑3份、光穩定劑3.2份、抗腐蝕劑1份。
其中，所述沸石粉經過如下方法的改性：
(1)取沸石粉碎，過篩，于1190℃下煅燒1h后，取出，將其加入到質量為沸石質量8倍，質量濃度為6％的鹽酸溶液里，于40℃下攪拌均勻后，浸泡6h后，過濾，干燥；
(2)向步驟(1)干燥后的沸石粉中倒入質量為沸石粉質量7倍，質量濃度為5mol/l的氫氧化鈉溶液，于65℃下，浸泡1h，在1800r/min轉速下離心處理20min、再經去離子水洗滌、烘干，研磨成納米粉末，即可。
其中，所述防水劑包括如下重量份數的原料：硬脂酸鹽類31份、木質素磺酸鈣20份、5-羥甲基糠醛24份、氧化鈣10份。
其中，所述硬脂酸鹽類為硬脂酸鎂。
其中，所述光穩定劑為鄰羥基二苯甲酮類。
其中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑。
其中，所述抗腐蝕劑為聚苯乙烯。
根據本發明的另一方面，提供一種具有耐老化性能的電纜材料制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)稱量：按重量份數稱取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、沸石粉、增塑劑、防水劑、光穩定劑、抗腐蝕劑；
(2)混合：按重量份取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯倒入混合機中混合，混合時間為25min，得混合料一；
(3)攪拌：按重量份取沸石粉、增塑劑、防水劑倒入混合料一中，混合攪拌20min，的混合料二；
(4)離心混合：將步驟(3)的混合料二放入離心機中，并按重量份向離心機內添加光穩定劑和抗腐蝕劑，進行離心混合15min，得混合料三；
(5)出料：將得到的混合料三加入開煉機中混煉、造粒，控制溫度為142℃，即可。
實施例2
本實施例提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，所述的具有耐老化性能的電纜材料包括如下重量份數的原料：氯化聚乙烯樹脂52份、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物26份、聚醋酸乙烯酯3份、沸石粉5份、增塑劑1份、防水劑8份、光穩定劑1.3份、抗腐蝕劑3份。
其中，所述沸石粉經過如下方法的改性：
(1)取沸石粉碎，過篩，于1100℃下煅燒2h后，取出，將其加入到質量為沸石質量4倍，質量濃度為10％的鹽酸溶液里，于35℃下攪拌均勻后，浸泡7h后，過濾，干燥；
(2)向步驟(1)干燥后的沸石粉中倒入質量為沸石粉質量4倍，質量濃度為9mol/l的氫氧化鈉溶液，于45℃下，浸泡3h，在1600r/min轉速下離心處理30min、再經去離子水洗滌、烘干，研磨成納米粉末，即可。
其中，所述防水劑包括如下重量份數的原料：硬脂酸鹽類15份、木質素磺酸鈣34份、5-羥甲基糠醛10份、氧化鈣14份。
其中，所述硬脂酸鹽類為硬脂酸鈣。
其中，所述光穩定劑為苯并三唑類。
其中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑。
其中，所述抗腐蝕劑為聚苯乙烯。
根據本發明的另一方面，提供一種具有耐老化性能的電纜材料制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)稱量：按重量份數稱取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、沸石粉、增塑劑、防水劑、光穩定劑、抗腐蝕劑；
(2)混合：按重量份取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯倒入混合機中混合，混合時間為20min，得混合料一；
(3)攪拌：按重量份取沸石粉、增塑劑、防水劑倒入混合料一中，混合攪拌25min，的混合料二；
(4)離心混合：將步驟(3)的混合料二放入離心機中，并按重量份向離心機內添加光穩定劑和抗腐蝕劑，進行離心混合10min，得混合料三；
(5)出料：將得到的混合料三加入開煉機中混煉、造粒，控制溫度為153℃，即可。
實施例3
本實施例提供的一種具有耐老化性能的電纜材料，所述的具有耐老化性能的電纜材料包括如下重量份數的原料：氯化聚乙烯樹脂57份、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物19份、聚醋酸乙烯酯5份、沸石粉4份、增塑劑2份、防水劑7份、光穩定劑1.9份、抗腐蝕劑2份。
其中，所述沸石粉經過如下方法的改性：
(1)取沸石粉碎，過篩，于1150℃下煅燒2h后，取出，將其加入到質量為沸石質量6倍，質量濃度為7％的鹽酸溶液里，于37℃下攪拌均勻后，浸泡7h后，過濾，干燥；
(2)向步驟(1)干燥后的沸石粉中倒入質量為沸石粉質量6倍，質量濃度為7mol/l的氫氧化鈉溶液，于48℃下，浸泡2h，在1700r/min轉速下離心處理25min、再經去離子水洗滌、烘干，研磨成納米粉末，即可。
其中，所述防水劑包括如下重量份數的原料：硬脂酸鹽類21份、木質素磺酸鈣27份、5-羥甲基糠醛12份、氧化鈣13份。
其中，所述硬脂酸鹽類為硬脂酸鋅。
其中，所述光穩定劑為水楊酸酯類。
其中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑。
其中，所述抗腐蝕劑為聚苯乙烯。
根據本發明的另一方面，提供一種具有耐老化性能的電纜材料制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)稱量：按重量份數稱取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、沸石粉、增塑劑、防水劑、光穩定劑、抗腐蝕劑；
(2)混合：按重量份取氯化聚乙烯樹脂、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯倒入混合機中混合，混合時間為23min，得混合料一；
(3)攪拌：按重量份取沸石粉、增塑劑、防水劑倒入混合料一中，混合攪拌21min，的混合料二；
(4)離心混合：將步驟(3)的混合料二放入離心機中，并按重量份向離心機內添加光穩定劑和抗腐蝕劑，進行離心混合13min，得混合料三；
(5)出料：將得到的混合料三加入開煉機中混煉、造粒，控制溫度為147℃，即可。
實驗測試：
按照實施例1-3所述的原料及配比，制備抗老化電纜料，并上述電纜料通過常規方法制備電纜，將制備的電纜分為1組、2組、3組，取市售普通的電纜為對照組。對上述各組電纜進行紫外光老化試驗，老化試驗條件是uvb313型紫外燈，輻射能為0.63w/m2/nm；曝光條件為先在黑板溫度為60℃輻射4h，后停止輻射，在50℃下冷凝4h；暴露時間為1000h。
測試指標為拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度的測試結果如表1所示。
表1測試結果一覽表
由此可見，本發明提供的耐抗老化電纜料，機械性能優異。抗老化性能好。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。