[发明专利]一种高强度耐高温电线护套的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度耐高温电线护套的制备方法，属于电线电缆技术领域。本发明将玉米叶、水稻叶为原料，提取出植物纤维成分，在提取过程中，使纤维中的碳链断裂，生成分子链较短的有机成分，同时向纤维中引入磺酸基团，提高纤维与护套中其它成分之间的接触面积，从而有效增强电线护套的机械强度，将硅粉入植物纤维混合，使植物纤维炭化并将与碳化硅纳米线结合形成晶核结构，从而全面提高电线护套的耐高温性能和化学稳定性；将铝粉引入碳化硅晶体结构中，生成氧化铝薄膜结构，利用氧化铝本身良好的绝缘性以及耐高温性能进一步加强电线护套的耐高温性能和绝缘性。本发明解决了目前电线护套机械强度不足，阻燃性能不佳，热稳定性差的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种高强度耐高温电线护套的制备方法，属于电线电缆技术领域。

背景技术

电线电缆是输送电（磁）能、传输信息和实现电磁能量转换的线材产品，广泛应用于国民经济各个领域，被喻为国民经济的“血管”和“神经”。电线电缆制造业是国民经济中最大的配套行业之一，是机械行业中仅次于汽车行业的第二大产业，电线电缆产品广泛应用于电力、能源、交通、通信、汽车以及石油化工等产业。目前电线电缆外都设有防护层进行保护，即所谓的“护套”。电线电缆的护套使电线或光缆抵御外界环境侵蚀和破坏，是保证信号传输性能稳定可靠的关键。光缆护套的服役行为与其原料配方、使用环境等因素密切相关，其设计寿命通常为30 a或更长。在实际使用过程中，光缆护套容易受到高温、潮湿、紫外光以及多种应力形式 (内应力以及环境应力) 的破坏，导致护套提前失效。随着科学技术和社会经济的不断发展，人们对电线电缆产品安全环保性能的要求越来越高。电线护套一般是采用天然橡胶、氯化聚乙烯材料和三元乙丙橡胶来生产。受到橡胶材料本身性能的影响，在生产过程中需要加入稳定剂和阻燃剂，当接触到火焰时能生成均匀致密的海绵状泡沫隔热层，能有效地抑制、阻隔火焰的传播与蔓延，对电线、电缆起保护作用。主要适用于电厂、工矿、电信和民用建筑的电线电缆的阻燃处理，也可用于木结构、金属结构建筑物等可燃烧性基材等物体的防火保护。传统的含卤电缆材料在燃烧时会释放大量有毒害的卤化氢气体，对人员的生命安全及建筑设备造成损害，其使用也日益受到限制。绿色环保的低烟无卤阻燃聚烯烃材料的相关研究日益受到重视。低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料为一种环保型产品，开发这类高性能阻燃材料是阻燃技术的一个重要课题，也是一个难点。因为该阻燃体系一般采用水合无机填料作为阻燃剂，这类阻燃剂虽然无毒、低烟，但其阻燃效率低，要满足阻燃要求，其填充量需 50%以上，给复合材料的物理机械性能和加工性能带来极大的影响。因为随着填充量的增大，间隔了聚合物分子链间的连续性，减少了大分子链间的缠结，降低了材料的强度和韧性;又因聚合物基体材料与水合无机填料的膨胀系数相差较大，在热胀冷缩的过程中，由于不均匀收缩而出现结构缺陷，产生内应力，所以作为高填充的低烟无卤阻燃聚烯烃材料易于开裂，这是电缆产品的致命缺陷。早在上世纪 80 年代中期，大亚湾核电站进口的大批电缆出现护套开裂，开裂护套均为热塑性低烟无卤阻燃材料。至今，用一些厂家的低烟无卤阻燃护套料制造的电缆在使用或存放中开裂情况时有发生。也就是说，目前的电线护套，对于韧性要求不高，制作出来的电线护套机械强度不足，使用一段时间后就会损坏，影响电线的使用寿命。因此，在确保电线阻燃的情况下，解决电线护套容易损坏的问题就显得尤为重要了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前电线护套机械强度不足，阻燃性能不佳，热稳定性差的缺陷，提供了一种高强度耐高温电线护套的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种预制混合液的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将含铝改性物、交联聚乙烯、聚丙烯腈纤维、氧化苯乙烯、异辛酸铁有机溶液、二缩水甘油醚投入共混机中，在温度为50～60℃和转速为300～400r/min的条件下混合60～80min制得预制混合液；