一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法技术

本发明专利技术涉及电缆护套材料技术领域，具体涉及一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法。本发明专利技术公开了一种自愈合电缆外护套材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将主体材料与客体材料溶于溶剂中形成混合溶液，超声混合溶液形成主客体包合物；步骤2：主客体包合物、丙烯酸酯、引发剂和交联剂混合并发生共聚反应。本发明专利技术还提供了一种自愈合电缆外护套材料的包覆方法，将主客体包合物、丙烯酸酯、引发剂和交联剂加入到包覆机构中，并将自愈合电缆外护套材料贴合在电缆线芯外表面。本发明专利技术提供了一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法，有效的解决了现有的电缆外护套修复方法操作复杂、修复效果不佳且修复适用面窄的技术问题。

A self-healing cable sheath material, its preparation method and coating method

The invention relates to the technical field of cable sheath material, in particular to a self-healing cable sheath material, a preparation method and a coating method thereof. The invention discloses a preparation method of self-healing cable sheath material, which comprises the following steps: step 1: dissolving the main material and the guest material in a solvent to form a mixed solution, and forming the host-guest inclusion compound by ultrasonic mixing solution; step 2: mixing the host-guest inclusion compound, acrylate, initiator and cross-linking agent and copolymerizing reaction. The invention also provides a coating method of self-healing cable sheath material, which adds host-guest inclusion compound, acrylate, initiator and crosslinking agent to the coating mechanism, and attaches self-healing cable sheath material to the outer surface of cable core. The invention provides a self-healing cable sheath material, a preparation method and a coating method, which effectively solves the technical problems of complex operation, poor repair effect and narrow repair applicable surface of the existing cable sheath repair method.

【技术实现步骤摘要】
一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法
本专利技术涉及电缆护套材料
，具体涉及一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法。
技术介绍
电缆护套是电缆最外层的保护层，对于电缆起着最重要的保护作用。电缆外护套对于有金属护套的电缆，可以起到保护金属护套不被腐蚀的作用，不仅如此，电缆外护套还有绝缘功能，由于电缆在运行时导体电流产生的电磁感应，在金属护套上产生感应电压，上述感应电压易在金属护套上形成环流从而降低电缆的载流量，除在金属护套的连接上采取措施外，电缆外护套须具有良好的绝缘性能，使金属护套对地绝缘。一旦电缆外护套受损，轻则引起金属护套环流增大，降低电缆线路的输送容量，重则使金属护套受到腐蚀，进而危及电缆的主绝缘，直至绝缘击穿发生事故。电缆在运行过程中通常会受到老化或者外力损伤，上述损伤均可造成电缆外护套的开裂和磨损等，即使轻微的老化损伤，也会造成材料性能的劣化。并且随时间推移，小损伤会不断加重，最后导致电缆外护套材料力学性能和绝缘性能的彻底丧失。目前，对于电缆外护套绝缘故障的修复，常用修复方法有修复液灌装、热风焊、热缩管等，存在修复适用面窄、修复效果不佳等缺点，特别是上述常规方法需要故障点定位，而故障点定位需要依靠人工巡查、无人机巡线以及各种故障定位仪器，由于电网的线路长、敷设复杂，受到探测距离、探测仪的灵敏度影响，故障点发现难度大，耗费大量人力、物力，因此，现有的电缆外护套修复方法操作复杂、修复效果不佳且修复适用面窄成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法，有效的解决了现有的电缆外护套修复方法操作复杂、修复效果不佳且修复适用面窄的技术问题。本专利技术提供了一种自愈合电缆外护套材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将主体材料与客体材料溶于溶剂中形成混合溶液，超声所述混合溶液形成主客体包合物；其中，所述主体材料包括环糊精聚合物，所述客体材料为金刚烷甲基丙烯酸甲酯、偶氮苯甲基丙烯酸甲酯、二茂铁甲基丙烯酸甲酯、多酚甲基丙烯酸甲酯、酚酞甲基丙烯酸甲酯或肉桂酸甲基丙烯酸甲酯，所述溶剂既为所述主体材料的良溶剂，也为所述客体材料的良溶剂；步骤2：将所述主客体包合物、丙烯酸酯、交联剂和引发剂混合并发生共聚反应形成所述自愈合电缆外护套材料。更优选的，所述客体材料为金刚烷甲基丙烯酸甲酯。优选的，在超声所述混合溶液后，在形成主客体包合物之前，还包括搅拌所述混合溶液。优选的，所述搅拌的时间为20h～30h。更有选的，所述搅拌的时间为24h。优选的，步骤1中所述溶剂为去离子水。优选的，步骤1中所述超声反应的时间为4～8min。更优选的，步骤1中所述超声反应的时间为5min。优选的，所述主体材料与所述客体材料的摩尔比为1:1～1:2。更优选的，所述主体材料与所述客体材料的摩尔比为1:1。优选的，步骤2中所述丙烯酸酯为丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯。更优选的，步骤2中所述丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯。优选的，步骤2中所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种。更优选的，步骤2中所述引发剂为过硫酸钾。更优选的，所述交联剂为四甲基乙二胺。本专利技术还提供了一种自愈合电缆外护套材料的包覆方法，包括以下步骤：步骤1：将主客体包合物、丙烯酸酯、引发剂和交联剂加入到包覆机构中；步骤2：所述主客体包合物、所述丙烯酸酯、所述引发剂和所述交联剂在所述包覆机构内发生共聚反应形成所述自愈合电缆外护套材料；步骤3：将电缆线芯移入所述包覆机构内，将所述自愈合电缆外护套材料贴合在所述电缆线芯外表面。更优选的，还包括共聚单体存储箱，所述共聚单体存储箱用于存储所述主客体包合物、所述丙烯酸酯、所述引发剂和所述交联剂四甲基乙二胺。更优选的，所述电缆线芯通过所述电缆拉直机驱动未包覆的电缆线芯向前移动到包覆机构进行包覆。更优选的，还包括清洗装置和干燥装置，所述清洗装置和所述干燥装置的作用是在所述电缆线芯包覆前清洗其表面的杂质，然后干燥后进入包覆机进行包覆，通过清洗和干燥可进一步提高电缆线芯和自愈合电缆外护套材料贴合的紧密程度。更优选的，在所述步骤3后，还包括将已贴合好自愈合电缆外护套材料的电缆线芯干燥收缩，进一步提高贴合的紧密度。本专利技术提供了一种自愈合电缆外护套材料，上述材料包覆在电缆外表面，电缆在没有开裂时，主客体分子包合在一起，当电缆开裂时，主客体分子在外力的作用下分开，但由于主体分子环糊精分子结构为中空结构，并具有疏水性，而客体分子金刚烷为线型结构，具有疏水性，主客体分子分开后，在疏水性作用下，客体材料进入主体材料的中空内孔，重新形成主客体包合的超分子力，将断面拉合在一起，自行修复。这种修复可多次进行，并且无需外界条件刺激，可自主修复创伤，恢复正常的力学、电气等性能，避免发生水树、电树等绝缘故障使损伤进一步发展，造成绝缘性能完全丧失，有效地提高了电缆的使用寿命。现有的热风焊枪修复方法是将同质的绝缘材料熔融焊到创口上，易导致截面较小的线芯焊接效果不佳。与现有的热风焊枪修复方法相比，本专利技术提供的具备自愈合性能电缆外护套材料无需电烙铁或热风焊枪，更为方便、快捷，并且对于截面较小的线芯一样可保证修复质量。现有的热缩管修复法每次修复相当于在创面上加一层材料导致绝缘层变厚从而影响散热，与现有的热缩管修复方法相比，本专利技术在进行自我修复后，电缆绝缘层厚度不会改变，不容易导致接头发热等事故隐患。此外，本专利技术提供的自愈合电缆外护套材料由于可以自主修复创伤，使得电缆在遭受损伤时，不需要耗费大量的人力、物力查找故障点，不需故障定位装置，减少了电缆检修的人力物力成本。此外，本专利技术提供的一种包覆方法，由于不是采用加热熔融挤压成型，因此，该包覆机构无需采用加热装置，将主客体包合物、引发剂等物料加入共聚反应在室温环境下进行。在本专利技术实施例中，本专利技术提供的具备自愈合性能电缆外护套材料的电气、力学性能符合国家标准的要求，拉伸性能恢复效率达到80％以上，断裂伸长率恢复效率达到90％以上，电气性能恢复效率90％以上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例中自愈合电缆外护套材料的包覆方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例自愈合前后的拉伸性能图；其中，附图标记如下：1、电缆线芯；2、电缆拉直机；3、清洗机；4、干燥机；5、包覆机构；6、共聚单体存储箱；7、已贴合好自愈合电缆外护套材料的电缆线芯。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种自愈合电缆外护套材料、制备方法及其包覆方法，有效的解决了现有的电缆外护套修复方法操作复杂、修复效果不佳且修复适用面窄的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将主体材料与客体材料溶于溶剂中形成混合溶液，超声所述混合溶液形成主客体包合物；其中，所述主体材料包括环糊精聚合物；所述客体材料为金刚烷甲基丙烯酸甲酯、偶氮苯甲基丙烯酸甲酯、二茂铁甲基丙烯酸甲酯、多酚甲基丙烯酸甲酯、酚酞甲基丙烯酸甲酯或肉桂酸甲基丙烯酸甲酯；所述溶剂既为所述主体材料的良溶剂，也为所述客体材料的良溶剂；步骤2：将所述主客体包合物、丙烯酸酯、引发剂和交联剂混合并发生共聚反应形成所述自愈合电缆外护套材料。

【技术特征摘要】
1.一种自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将主体材料与客体材料溶于溶剂中形成混合溶液，超声所述混合溶液形成主客体包合物；其中，所述主体材料包括环糊精聚合物；所述客体材料为金刚烷甲基丙烯酸甲酯、偶氮苯甲基丙烯酸甲酯、二茂铁甲基丙烯酸甲酯、多酚甲基丙烯酸甲酯、酚酞甲基丙烯酸甲酯或肉桂酸甲基丙烯酸甲酯；所述溶剂既为所述主体材料的良溶剂，也为所述客体材料的良溶剂；步骤2：将所述主客体包合物、丙烯酸酯、引发剂和交联剂混合并发生共聚反应形成所述自愈合电缆外护套材料。2.根据权利要求1所述的自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，在超声所述混合溶液后，在形成主客体包合物之前，还包括搅拌所述混合溶液。3.根据权利要求2所述的自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为20h～30h。4.根据权利要求1所述的自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述溶剂为去离子水。5.根据权利要求1所述的自愈合电缆外护套材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述超声反应的时间为4～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：林木松，李丽，范圣平，付强，彭磊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44