[发明专利]一种耐磨耐老化电力电缆护套材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及护套材料技术领域，尤其是涉及一种耐磨耐老化电力电缆护套材料及其制备方法。

背景技术

电线电缆作为电能和信息传输体，在各个领域得到广泛的应用。为了增加电缆的使用寿命，保证电线电缆的正常运行，通常在电缆的外部设置有保护套从而对电缆进行保护，常用的电缆护套是橡胶类或者是聚乙烯材料，橡胶类护套的弹性比较好，但是耐候性比较差，容易老化开裂，而聚乙烯类护套材料的脆性大，耐磨性和韧性比较差，不能很好起到保护电缆的作用。

中国专利申请号201410072303.4公开了一种耐热抗老化电缆护套材料及其制备方法，其原料按重量份包括：聚稳丁腈橡胶30-40份，氢化丁腈橡胶20-30份，氧化镁5-8份，煅烧陶土8-13份，碳酸钙8-10份，氯化石蜡2-5份，酞青蓝0.2-0.3份，白炭黑14-17份，有机纳米蒙脱土13-18份，DOP软化剂1.5-3份，促进剂DM0.7-1.3份，促进剂TMTD0.5-1.2份，硫磺0.5-0.9份。该发明中的护套材料是是以聚稳丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶混合作为基材制备而成的，单纯只采用橡胶作为基质，不能改善护套材料的耐候性和耐老化性。

中国专利申请号201510474739.0公开了一种高性能光纤护套材料，由下列重量份的原料制备制成：低密度聚乙烯50-55、EVA 树脂 13-15、尼龙 69-12、氢氧化镁14-16、亚甲基双萘磺酸钠 0.6-0.8、钛酸酯偶联剂1021.3-2、有机硅5-8、有机蒙脱土3-5、醋酸乙烯酯2-4、轻烧粉3-4、乙烯基二茂铁4-5、羟甲基纤维素4-5、泥炭蜡4-5、去离子水适量。该发明的护套材料以低密度聚乙烯作为基材，制备的护套材料的脆性大，耐磨性和韧性较差，而且添加的填料没有经过表面处理，与基材相容性较差，容易影响护套材料的机械强度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐磨耐老化电力电缆护套材料，该电缆护套材料的拉伸强度为26.4-31.5Mpa，断裂伸长率为286-310%，而且耐磨性好，耐老化，使用寿命长。

本发明还提供了耐磨耐老化电力电缆护套材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐磨耐老化电力电缆护套材料，包括以下重量份数的原料：丁腈橡胶30-40份，聚氯乙烯20-30份，酚醛树脂20-30份，碳纤维10-18份，炭黑10-15份，有机蒙脱土12-18份，微晶纤维素10-15份，N,N-苯基对苯二胺0.5-2份，硬脂酸1-2份，阻燃剂10-15份，石蜡3-5份，防老剂1-1.5份。

进一步的，所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化铝按重量比2：1混合而成。

进一步的，所述炭黑平均粒径为30-32μm，碳纤维的长径比为8：1。

进一步的，所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。

一种耐磨耐老化电力电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份称取碳纤维、炭黑、有机蒙脱土和微晶纤维素，加入3-5倍重量质量分数为1-3%的硅烷偶联剂中，超声分散30-40min，干燥得到改性增强填料；

（2）按重量份称取丁腈橡胶、聚氯乙烯以及酚醛树脂送入混炼机中，在120-130℃下混炼10-12min，然后再加入步骤（1）制备的改性增强填料以及N,N-苯基对苯二胺、硬脂酸、阻燃剂、石蜡和防老剂混合均匀备用；

（3）将步骤（2）中制备的原料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，所述挤出机的温度设定为160-210℃，粒料经干燥、筛选、包装后即可。

进一步的，所述步骤（1）中硅烷偶联剂为KH-550、KH-560和KH-570中的一种。

本发明的有益效果是：

1、本发明的耐磨耐老化电力电缆护套材料以丁腈橡胶、酚醛树脂和聚氯乙烯为基材，丁腈橡胶耐化学稳定性好，耐油、耐磨、耐热性，气密性好，而且具有优良的机械性能和加工性能，是作为电缆护套材料的很好的选择，但是丁腈橡胶耐低温性较差，抗冲击性能差；酚醛树脂耐热性能、黏结性能、力学性能、成型加工性能优异，而且成本低，但是酚醛树脂交联固化结构存在脆性大、韧性差、硬度高、耐热性不足、强度低等缺点，将丁腈橡胶和酚醛树脂复合使用，不仅能大大改善酚醛树脂的耐冲击性能和脆性，而且还能提升复合材料的强度、耐磨性以及耐老化等性能。而聚氯乙烯与丁腈橡胶具有良好的相容性，在丁腈橡胶中添加聚氯乙烯能大大增强丁腈橡胶的耐老化、耐磨、以及耐阳关龟裂等性能。