本發(fā)明涉及電纜制造領(lǐng)域，具體地，涉及高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套及其制備方法。
背景技術(shù)：
電纜通俗來(lái)講就是由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護(hù)層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的場(chǎng)所需要電纜傳遞電力或其他信息，因此對(duì)電纜的制造也有更嚴(yán)格的要求。電纜外護(hù)層是電纜不可缺少的結(jié)構(gòu)部分，起著保護(hù)電纜的作用，保證電纜的通電安全，讓電纜芯和水，空氣等介質(zhì)隔絕避免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。
隨著科技進(jìn)步，生活方式的改變和進(jìn)步，地鐵等軌道交通也是日新月異的更換著改變，在地鐵等軌道交通的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中電纜的使用也很普遍，由于地鐵等地軌道的設(shè)置建設(shè)會(huì)對(duì)電纜的耐磨性能和耐老化性能要求比較高，要求電纜的外護(hù)層具有很好的耐磨性能和耐老化性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套及其制備方法，該制備方法的制備工藝簡(jiǎn)單，且制得的電纜外護(hù)層具有優(yōu)異的耐磨和耐老化性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套的制備方法，所述制備方法包括：
1)制備改性填料：將納米二氧化硅、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑混合、加熱、干燥得到所述改性填料；
2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和溶劑進(jìn)行第一熱處理、攪拌得到混合物m1；
3)將所述混合物m1與所述改性填料、硬脂酸鋅按照100：1-4：1-5的重量比進(jìn)行攪拌然后進(jìn)行第二熱處理得到混合物m2，將所述混合物m2擠出造粒、加工即得到所述高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套；
其中，步驟1)中，以重量份計(jì)，所述納米二氧化硅、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土、鄰苯二甲酸二烯丙酯和牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑的用量比為20-50：1-5：2-6：1-10：3-5：20-30：15-25。
通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)選擇將納米二氧化硅、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑混合、加熱、干燥得到所述改性填料；并將所制得的改性填料加入到乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯的樹(shù)脂主體材料中進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理進(jìn)而大大提高了所制得的高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套的耐磨性能和抗老化性能。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。
本發(fā)明提供了一種高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套的制備方法，所述制備方法包括：
1)制備改性填料：將納米二氧化硅、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑混合、加熱、干燥得到所述改性填料；
2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和溶劑進(jìn)行第一熱處理、攪拌得到混合物m1；
3)將所述混合物m1與所述改性填料、硬脂酸鋅按照100：1-4：1-5的重量比進(jìn)行攪拌然后進(jìn)行第二熱處理得到混合物m2，將所述混合物m2擠出造粒、加工即得到所述高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套；
其中，步驟1)中，以重量份計(jì)，所述納米二氧化硅、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土、鄰苯二甲酸二烯丙酯和牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑的用量比為20-50：1-5：2-6：1-10：3-5：20-30：15-25。
在步驟2)中，各組分之間的重量比可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高各組分之間的相互協(xié)同作用，優(yōu)選地，乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和溶劑的重量比為100：1-4：1-5：2-5：3-4：5-10：1.5-5.5：2.1-3.6：100-150。
在步驟(1)中，制備改性填料的過(guò)程中，所述的加熱的條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高制備效率，同時(shí)提高改性填料各組分之間的協(xié)同作用及其綜合性能，優(yōu)選地，加熱至少滿(mǎn)足以下條件：加熱的溫度為75-95℃，加熱的時(shí)間為2-3h。
另外，干燥的條件也可以在較寬的范圍內(nèi)選擇，為了提高干燥效率，優(yōu)選地，干燥的溫度為50-60℃，干燥時(shí)間為12-15h。
在上述技術(shù)方案中，各組分的粒徑大小均可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高各組分之間的混合效果進(jìn)而提高協(xié)作用，優(yōu)選地，所述納米二氧化硅、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm和高嶺土的平均粒徑各自獨(dú)立為10-30mm。
同樣的，所用的樹(shù)脂的分子量大小也可以在寬的范圍內(nèi)控制，以及溶劑的種類(lèi)選擇均可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高制得的護(hù)套的耐磨性能和耐高溫性能，優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的重均分子量為2-5萬(wàn)；
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述溶劑選自乙二醇單丁醚、乙烯乙二醇醚、二氯苯、環(huán)己酮或二氯甲烷中的一種或多種。
此外，在步驟(2)中，所述第一熱處理的條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，比如可以是恒溫加熱或者逐漸升溫加熱；但是為了提高制備效率同時(shí)提高制得的護(hù)套具有更優(yōu)異的耐磨性能和抗老化性能，優(yōu)選地，所述第一熱處理至少滿(mǎn)足以下條件：先自30-35℃以5-10℃/min的升溫速率加熱至80-85℃，并在80-85℃維持1-1.5h；接著，再以10-15℃/min的升溫速率加熱至100-110℃，并在100-110℃維持0.5-1.0h；最后，以10-20℃/min的降溫速率降溫至40-50℃。
此外，第二熱處理的溫度和時(shí)間均可以在寬的范圍內(nèi)控制，但是為了提高熱處理的效果，優(yōu)選地，所述第二熱處理至少滿(mǎn)足以下條件：熱處理的溫度為85-100℃，熱處理時(shí)間為0.5-1.5h。
上述技術(shù)方案中，所述攪拌的條件的可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高攪拌效率進(jìn)而提高制備護(hù)套的效率，優(yōu)選地，步驟1)和2)中所述攪拌的條件各自獨(dú)立為：轉(zhuǎn)速為2500-3000rpm，攪拌的時(shí)間為1-3h。
本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法制得的一種高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套。
以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
1)制備改性填料：將納米二氧化硅(平均粒徑為10mm)、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土(平均粒徑為10mm)與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑按照20：1：2：1：3：20：15的重量比進(jìn)行混合、在75℃加熱3h后冷卻、最后在50℃干燥15h得到所述改性填料；
2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量為2萬(wàn)，且乙酸乙烯含量為4.7％)、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和乙二醇單丁醚按照100：1：1：2：3：5：1.5：2.1：100的重量比進(jìn)行混合后，先自30℃以5℃/min的升溫速率加熱至80℃，并在80℃維持1h；接著，再以10℃/min的升溫速率加熱至100℃，并在100℃維持0.5h；最后，以10℃/min的降溫速率降溫至40℃；接著，在3000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌2h得到混合物m1；
3)將所述混合物m1與所述改性填料和硬脂酸鋅按照100：2：1的重量比混合、在2800rpm轉(zhuǎn)速下攪拌3h后，接著在85℃熱處理1.5h后得到混合物m2，將所述混合物m2在170℃擠出造粒、并加工成型得到所述高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套，記作a1。
實(shí)施例2
1)制備改性填料：將納米二氧化硅(平均粒徑為20mm)、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土(平均粒徑為20mm)與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑按照35：3：4：6：4：25：18的重量比進(jìn)行混合、在80℃加熱3h后冷卻、最后在60℃干燥13h得到所述改性填料；
2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量為3萬(wàn)，且乙酸乙烯含量為4.7％)、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和環(huán)己酮按照100：2：3：3：3：6：4.5：3.0：120的重量比進(jìn)行混合后，先自30℃以10℃/min的升溫速率加熱至85℃，并在85℃維持1.5h；接著，再以15℃/min的升溫速率加熱至105℃，并在105℃維持1.0h；最后，以20℃/min的降溫速率降溫至50℃；接著，在2500rpm轉(zhuǎn)速下攪拌2h得到混合物m1；
3)將所述混合物m1與所述改性填料和硬脂酸鋅按照100：3：3的重量比混合、在2800rpm轉(zhuǎn)速下攪拌3h后，接著在90℃熱處理1.0h后得到混合物m2，將所述混合物m2在180℃擠出造粒、并加工成型得到所述高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套，記作a2。
實(shí)施例3
1)制備改性填料：將納米二氧化硅(平均粒徑為30mm)、陶瓷纖維、石墨、石棉纖維、高嶺土(平均粒徑為30mm)與鄰苯二甲酸二烯丙酯、牌號(hào)為kh560的硅烷偶聯(lián)劑按照50：5：6：10：5：30：25的重量比進(jìn)行混合、在95℃加熱2h后冷卻、最后在60℃干燥12h得到所述改性填料；
2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量為5萬(wàn)，且乙酸乙烯含量為4.6％)、丁苯橡膠、松節(jié)油、硫化促進(jìn)劑pdm、醋酸乙酯、丙烯酸酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯、檸檬酸酯和二氯苯按照100：4：5：5：4：10：5.5：3.6：150的重量比進(jìn)行混合后，先自35℃以10℃/min的升溫速率加熱至85℃，并在85℃維持1.5h；接著，再以15℃/min的升溫速率加熱至110℃，并在110℃維持1.0h；最后，以20℃/min的降溫速率降溫至50℃；接著，在3000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1h得到混合物m1；
3)將所述混合物m1與所述改性填料和硬脂酸鋅按照100：4：5的重量比混合、在2500rpm轉(zhuǎn)速下攪拌3h后，接著在100℃熱處理1.5h后得到混合物m2，將所述混合物m2在195℃擠出造粒、并加工成型得到所述高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套，記作a3。
實(shí)施例4
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套a4，不同的是在步驟2)中，直接以以10℃/min的升溫速率升溫至100℃并維持1.5h，以10℃/min的降溫速率降溫至40℃。
實(shí)施例5
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套a5，不同的是在步驟2)中，直接以5℃/min的升溫速率升溫至80℃并維持1.5h，然后以10℃/min的降溫速率降溫至40℃。
對(duì)比例1
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套b1，不同的是原料中未加入納米二氧化硅。
對(duì)比例2
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套b2，不同的是原料中未加入陶瓷纖維。
對(duì)比例3
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套b3，不同的是原料中未加入石棉纖維。
對(duì)比例4
按照實(shí)施例1的方法制得高耐磨性能的低軌道電纜用護(hù)套b4，不同的是在步驟2)中，未加入高嶺土。
檢測(cè)例1
按照電線電纜行業(yè)通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)gb/t2951-2008進(jìn)行測(cè)試，獲得如表1所示的數(shù)據(jù)。
表1
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方
案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。