一種耐老化補償電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐老化補償電纜，包括導體，在導體外包覆有絕緣層，在絕緣層外包覆有屏蔽層，在屏蔽層外包覆有護套層；護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料包括：氯磺化聚乙烯、W型氯丁橡膠、順丁橡膠BR9000、氯醇橡膠、氧化鋅、硬脂酸、硫磺、2,5?二甲基?2,5?二叔丁基過氧化已烷、二硫化二苯并噻唑、改性納米二氧化硅、白炭黑、蒙脫土、促進劑、硬脂酸鈣、己二酸正辛正癸酯、環氧脂肪酸丁酯、防老劑。本發明提出的耐老化補償電纜，其強度高，耐老化性能優異，使用壽命長。
【專利說明】
一種耐老化補償電纜
技術領域
[0001]本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種耐老化補償電纜。
【背景技術】
[0002]電纜由一根或多根相互絕緣的導體和外包絕緣層制成，包括電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、礦用電纜、鋁合金電纜等等。補償電纜是電纜中常用的種類之一，目前已被用于電力、冶金、石油、化工、輕紡等工業以及國防、科研等領域。補償電纜在使用過程中，除了高溫對電纜有影響外，外界的環境也將影響電纜的使用壽命。當補償電纜處于高溫或惡劣條件下時，電纜及其外護套都將受到高溫、氧化、沖擊力的影響，從而使電纜出現老化嚴重的現象，導致傳輸的信號不精準，甚至不能正常工作。

【發明內容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐老化補償電纜，其強度高，耐老化性能優異，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠25-50份、順丁橡膠BR9000 15_30份、氯醇橡膠5_20份、氧化鋅1_3份、硬脂酸0.5-2份、硫磺0.5-2份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1-2份、二硫化二苯并噻唑0.5-1.5份、改性納米二氧化硅30-45份、白炭黑5-15份、蒙脫土3-15份、促進劑1-1.5份、硬脂酸鈣0.5-1份、己二酸正辛正癸酯1-2.5份、環氧脂肪酸丁酯1-3份、防老劑2-5份；
[0005]其中，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散20-50min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的35-50 %，在80-110°C下攪拌反應5_10h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將25-40份N-苯基對苯二胺加入50-100份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入10-20份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在65-75 V下反應3_5h，通入氮氣，然后加入25-40份中間產物和0.3-1.2份過硫酸鈉，攪拌反應2-5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0006]優選地，所述改性氯磺化聚乙稀復合材料的原料中，氯磺化聚乙稀、W型氯丁橡膠、順丁橡膠81?9000、氯醇橡膠的重量比為100: 30-45: 20-28:9_17。
[0007]優選地，所述改性氯磺化聚乙稀復合材料的原料中，氧化鋅、硫磺、2,5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷、二硫化二苯并噻唑、促進劑的重量比為1.2-2.6:0.8-1.7:1.2-1.8:0.8-1.3:1.2-1.4ο
[0008]優選地，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠40份、順丁橡膠BR9000 22份、氯醇橡膠15份、氧化鋅2份、硬脂酸1.3份、硫磺1.3份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1.6份、二硫化二苯并噻唑I份、改性納米二氧化硅40份、白炭黑11份、蒙脫土 12份、促進劑1.3份、硬脂酸鈣0.8份、己二酸正辛正癸酯2份、環氧脂肪酸丁酯I.3份、防老劑3份。
[0009]優選地，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散35-42min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的41-46%，在95-105°C下攪拌反應6.5-8h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將30-38份N-苯基對苯二胺加入65-80份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入13-18份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在70-73°C下反應3.8-4.3h，通入氮氣，然后加入30-38份中間產物和0.7-1.1份過硫酸鈉，攪拌反應3.2_4h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0010]優選地，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散40min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的43%，在100°C下攪拌反應7h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將33份N-苯基對苯二胺加入75份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入14份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在72 °C下反應4h，通入氮氣，然后加入35份中間產物和I份過硫酸鈉，攪拌反應3.5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化娃。
[0011]優選地，所述促進劑為促進劑NOBS、促進劑TATD、促進劑T、促進劑CZ中的一種或者多種的混合物。
[0012]優選地，所述防老劑為防老劑264、防老劑616、防老劑A、防老劑MB、防老劑SP-P、防老劑4020中的一種或者多種的混合物。
[0013]本發明所述改性氯磺化聚乙烯復合材料可以按照常規的氯磺化聚乙烯復合材料的制備工藝制備而成。
[0014]本發明改性氯磺化聚乙烯復合材料中，以氯磺化聚乙烯為主料，并加入了W型氯丁橡膠、順丁橡膠BR9000和氯醇橡膠對氯磺化聚乙烯進行改性，顯著改善了復合材料的熱穩定性能、耐寒性和耐曲饒性，并賦予復合材料較低的壓縮變形，使得到的復合材料儲存穩定性好；以氧化鋅、硫磺、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷、二硫化二苯并噻唑和促進劑配合作為硫化體系，實現了體系的共硫化，增大了體系的正硫化時間、最低扭矩和最高扭矩，同時防止了焦燒，通過調節氧化鋅、硫磺、2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷、二硫化二苯并噻唑和促進劑在體系中的比例，改善了復合材料的抗熱老化性、耐候性能、抗黃變性能和加工穩定性能;在改性納米二氧化硅的制備過程中，以納米二氧化硅和乙烯基三乙氧基硅烷為原料，將乙烯基引入到了納米二氧化硅的表面得到了中間產物；以N-苯基對苯二胺和3-烯丙基水楊醛為原料，通過控制反應的條件，使N-苯基對苯二胺中的伯胺與3-烯丙基水楊醛中的醛基發生了反應，加入中間產物后，其中的烯丙基與中間產物中的乙烯基發生了反應，從而將乙烯基三乙氧基硅烷、N-苯基對苯二胺和3-烯丙基水楊醛引入到了納米二氧化硅的表面，得到了改性納米二氧化硅，將其加入體系中，在體系中分散性良好，一方面，因在納米二氧化硅的表面引入了 N-苯基對苯二胺、3-烯丙基水楊醛和有機硅，提高了復合材料的熱分解溫度，同時在體系中降低了其迀移率和揮發性，顯著提高了復合材料的耐老化性，另一方面，與蒙脫土、白炭黑配合作為體系的填料，賦予復合材料優異的耐老化性，同時顯著提高了復合材料的強度，降低了因順丁橡膠BR9000的加入引起的體系的撕裂強度和拉伸強度降低的缺陷；己二酸正辛正癸酯與環氧脂肪酸丁酯按本發明的比例加入體系中，具有協同作用，顯著改善了因順丁橡膠BR9000和氯醇橡膠的加入引起的加工性能差的缺陷，改善了復合材料的加工性能。
[0015]本發明所述耐老化補償電纜以改性氯磺化聚乙烯復合材料為護套層材料，從而將改性氯磺化聚乙烯復合材料的性質引入到了電纜中，得到的補償電纜具有改性氯磺化聚乙烯復合材料的性質，其強度高，耐老化性能優異，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，其中，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠50份、順丁橡膠BR9000 15份、氯醇橡膠20份、氧化鋅I份、硬脂酸2份、硫磺0.5份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷2份、二硫化二苯并噻唑0.5份、改性納米二氧化硅45份、白炭黑5份、蒙脫土 15份、促進劑I份、硬脂酸鈣I份、己二酸正辛正癸酯I份、環氧脂肪酸丁酯3份、防老劑2份；
[0019]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:將納米二氧化硅加入甲苯中，超聲分散20min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的50%，在110°C下攪拌反應5h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物；按重量份將40份N-苯基對苯二胺加入50份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入20份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在65°C下反應5h，通入氮氣，然后加入25份中間產物和1.2份過硫酸鈉，攪拌反應2h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0020]實施例2
[0021]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，其中，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠25份、順丁橡膠BR9000 30份、氯醇橡膠5份、氧化鋅3份、硬脂酸0.5份、硫磺2份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷I份、二硫化二苯并噻唑1.5份、改性納米二氧化硅30份、白炭黑15份、蒙脫土 3份、促進劑1.5份、硬脂酸鈣0.5份、己二酸正辛正癸酯2.5份、環氧脂肪酸丁酯I份、防老劑5份；
[0022]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:將納米二氧化硅加入甲苯中，超聲分散50min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的35%，在80°C下攪拌反應10h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將25份N-苯基對苯二胺加入100份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入10份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在75°C下反應3h，通入氮氣，然后加入40份中間產物和0.3份過硫酸鈉，攪拌反應5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0023]實施例3
[0024]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，其中，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠30份、順丁橡膠BR9000 28份、氯醇橡膠9份、氧化鋅2.6份、硬脂酸I份、硫磺1.7份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1.2份、二硫化二苯并噻唑1.3份、改性納米二氧化硅36份、白炭黑11份、蒙脫土7份、促進劑NOBS 0.3份、促進劑TATD 0.5份、促進劑T 0.2份、促進劑CZ 0.4份、硬脂酸鈣0.6份、己二酸正辛正癸酯2份、環氧脂肪酸丁酯1.6份、防老劑264 0.8份、防老劑616 I份、防老劑A 0.2份、防老劑MB 0.8份、防老劑SP-P 0.4份、防老劑4020 0.6份;
[0025]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:將納米二氧化硅加入甲苯中，超聲分散42min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的41%，在105°C下攪拌反應6.5h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將38份N-苯基對苯二胺加入65份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入18份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在70°C下反應4.3h，通入氮氣，然后加入30份中間產物和1.1份過硫酸鈉，攪拌反應3.2h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化娃。
[0026]實施例4
[0027]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，其中，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠45份、順丁橡膠BR9000 20份、氯醇橡膠17份、氧化鋅1.2份、硬脂酸1.5份、硫磺0.8份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1.8份、二硫化二苯并噻唑0.8份、改性納米二氧化硅42份、白炭黑8份、蒙脫土12份、促進劑TATD 0.5份、促進劑T 0.7份、硬脂酸鈣I份、己二酸正辛正癸酯1.4份、環氧脂肪酸丁酯2份、防老劑MB 0.5份、防老劑SP-P I份、防老劑4020 1.8份；
[0028]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:將納米二氧化硅加入甲苯中，超聲分散35min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的46%，在95°C下攪拌反應8h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物；按重量份將30份N-苯基對苯二胺加入80份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入13份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在73°C下反應3.Sh，通入氮氣，然后加入38份中間產物和0.7份過硫酸鈉，攪拌反應4h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化娃。
[0029]實施例5
[0030]本發明提出的一種耐老化補償電纜，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，其中，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠40份、順丁橡膠BR9000 22份、氯醇橡膠15份、氧化鋅2份、硬脂酸1.3份、硫磺1.3份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1.6份、二硫化二苯并噻唑I份、改性納米二氧化硅40份、白炭黑11份、蒙脫土 12份、促進劑NOBS 1.3份、硬脂酸鈣0.8份、己二酸正辛正癸酯2份、環氧脂肪酸丁酯1.3份、防老劑616 2份、防老劑A I份；
[0031]其中，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備:將納米二氧化硅加入甲苯中，超聲分散40min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的43%，在100°C下攪拌反應7h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將33份N-苯基對苯二胺加入75份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入14份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在72 °C下反應4h，通入氮氣，然后加入35份中間產物和I份過硫酸鈉，攪拌反應3.5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。
[0032]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。
【主權項】
1.一種耐老化補償電纜，其特征在于，包括導體，在所述導體外包覆有絕緣層，在所述絕緣層外包覆有屏蔽層，在所述屏蔽層外包覆有護套層;其中，所述護套層采用改性氯磺化聚乙烯復合材料制作，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠25-50份、順丁橡膠BR9000 15-30份、氯醇橡膠5_20份、氧化鋅1_3份、硬脂酸0.5-2份、硫磺0.5-2份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1-2份、二硫化二苯并噻唑0.5-1.5份、改性納米二氧化硅30-45份、白炭黑5-15份、蒙脫土3-15份、促進劑1-1.5份、硬脂酸鈣0.5-1份、己二酸正辛正癸酯1-2.5份、環氧脂肪酸丁酯1-3份、防老劑2-5份； 其中，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散20-50min，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的35-50%，在80-110°C下攪拌反應5-10h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將25-40份N-苯基對苯二胺加入50-100份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入10-20份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在65-75 °C下反應3-5h，通入氮氣，然后加入25-40份中間產物和0.3-1.2份過硫酸鈉，攪拌反應2-5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。2.根據權利要求1所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料中，氯磺化聚乙烯、W型氯丁橡膠、順丁橡膠BR9000、氯醇橡膠的重量比為100:30-45:20-28:9-17。3.根據權利要求1或2所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料中，氧化鋅、硫磺、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷、二硫化二苯并噻唑、促進劑的重量比為1.2-2.6:0.8-1.7: 1.2-1.8:0.8-1.3: 1.2-1.4o4.根據權利要求1-3中任一項所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述改性氯磺化聚乙烯復合材料的原料按重量份包括:氯磺化聚乙烯100份、W型氯丁橡膠40份、順丁橡膠BR900022份、氯醇橡膠15份、氧化鋅2份、硬脂酸1.3份、硫磺1.3份、2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基過氧化已烷1.6份、二硫化二苯并噻唑I份、改性納米二氧化硅40份、白炭黑11份、蒙脫土 12份、促進劑1.3份、硬脂酸鈣0.8份、己二酸正辛正癸酯2份、環氧脂肪酸丁酯1.3份、防老劑3份。5.根據權利要求1-4中任一項所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散35-42min，然后加入乙稀基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的41-46%，在95-105 °C下攪拌反應6.5-8h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將30-38份N-苯基對苯二胺加入65-80份無水乙醇中攪拌均勾，然后加入13-18份3-稀丙基水楊醛，攪拌均勻后在70-73°C下反應3.8-4.3h，通入氮氣，然后加入30-38份中間產物和0.7-1.1份過硫酸鈉，攪拌反應3.2-4h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。6.根據權利要求1-5中任一項所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述改性納米二氧化娃按照以下工藝進行制備:將納米二氧化娃加入甲苯中，超聲分散40min，然后加入乙稀基三乙氧基硅烷，其中，乙烯基三乙氧基硅烷的重量為納米二氧化硅重量的43%，在100°C下攪拌反應7h，反應結束后經丙酮抽提、干燥得到中間產物;按重量份將33份N-苯基對苯二胺加入75份無水乙醇中攪拌均勻，然后加入14份3-烯丙基水楊醛，攪拌均勻后在72°C下反應4h，通入氮氣，然后加入35份中間產物和I份過硫酸鈉，攪拌反應3.5h，反應結束后冷卻至室溫，經過濾、洗滌、干燥得到所述改性納米二氧化硅。7.根據權利要求1-6中任一項所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述促進劑為促進劑NOBS、促進劑TATD、促進劑T、促進劑CZ中的一種或者多種的混合物。8.根據權利要求1-7中任一項所述耐老化補償電纜，其特征在于，所述防老劑為防老劑.264、防老劑616、防老劑A、防老劑MB、防老劑SP-P、防老劑4020中的一種或者多種的混合物。
【文檔編號】C08L23/34GK105906960SQ201610278230
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】肖文, 張傳明, 王社峰, 王岳嵩, 葉宇, 宋淵, 盛招軍, 盛茂
【申請人】安徽華宇電纜集團有限公司