一种耐磨抗老化电线电缆及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐磨抗老化电线电缆，所述电线电缆采用耐磨抗老化电缆料包覆形成绝缘层，所述耐磨抗老化电缆料的原料包括丁腈橡胶、碳纳米管、三元乙丙橡胶、N,N

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨抗老化电线电缆及制备工艺


[0001]本专利技术涉及电线电缆材料
，特别涉及一种耐磨抗老化电线电缆及制备工艺。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，电线电缆的需求市场广阔，推动着电线电缆料生产技术的进步，电线电缆料不仅用途广泛，而且对其性能指标有特殊的要求，比如绝缘性，
[0003]拉伸强度，耐磨性，抗老化指标均有严格的要求，不断的提高电缆料的性能，是经济和社会发展的迫切需求，传统的电缆料多存在力学性能差，使用寿命短等问题，给实际使用带来很多不便，甚至威胁到人们的生命财产安全，因此，急需改变原有电缆料配方，改进材料性能，以适应电缆市场多样的需求。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供了一种耐磨抗老化电线电缆，所述电线电缆采用耐磨抗老化电缆料包覆形成绝缘层，所述耐磨抗老化电缆料的原料包括丁腈橡胶、碳纳米管、三元乙丙橡胶、N,N
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二苯基对苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蜡、改性氧化锌、己二酸二辛酯、硫磺、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1035和防老剂RD。
[0005]进一步地，所述改性氧化锌的制备方法为：
[0006](1)纳米氧化锌的制备：配置硫酸锌的水溶液和氢氧化钠的水溶液，所述硫酸锌的水溶液水浴恒温至60
±
5℃保温，搅拌硫酸锌的水溶液，然后在搅拌状态下将所述氢氧化钠的水溶液加入所述硫酸锌的水溶液中，加料完成后继续60
±
5℃恒温搅拌6～8h，然后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，在130℃环境下烘干1h以上，获得所述纳米氧化锌；
[0007](2)将所述纳米氧化锌分为两部分，一部分纳米氧化锌分散在去离子水中形成悬浊液，搅拌所述悬浊液，搅拌状态下向所述悬浊液中加入多巴胺，加料完成后继续搅拌悬浊液20min以上，然后向悬浊液中加入1mol/LpH8.8的Tris
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HCl缓冲液，将悬浊液的pH值调节至8，调节完成后60
±
5℃水浴恒温搅拌18h以上，固液分离，固相烘干，获得改性物I；
[0008](3)另一部分纳米氧化锌与甲苯、3
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巯丙基三乙氧基硅烷在反应釜内混合形成混合物，密封反应釜，加热至100
±
3℃保温5～6h，然后空冷至常温，打开所述反应釜，固液分离，固相用分别用无水乙醇和去离子水洗涤，烘干；烘干后的固相浸泡在双硫腙的乙醇溶液中，搅拌溶液50～80min，然后固液分离，固相置于100℃环境下干燥2～3h，干燥后的固相浸泡在氯化铜溶液中，然后将溶液置于0.01个标准大气压下保压静置20～30min，保压结束后将溶液取出，固液分离，固相置于80℃环境下烘干1h以上，获得改性物II；
[0009](4)将所述改性物I和改性物II混合均匀，获得所述改性氧化锌。
[0010]进一步地，所述耐磨抗老化电缆料的各所述原料按重量份数计为：丁腈橡胶100份，碳纳米管20～25份，三元乙丙橡胶50～60份，N,N
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二苯基对苯二胺1～5份，硬脂酸5～8
份，磷酸三甲苯酯12～16份，石蜡6～8份，改性氧化锌10～20份，己二酸二辛酯8～10份，硫磺1.0～1.4份，γ
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氨丙基三乙氧基硅烷1.2～1.8份，抗氧剂1035为3～6份；防老剂RD 2～4份。
[0011]进一步地，所述硫酸锌的水溶液中硫酸锌的浓度为0.15～0.20mol/L，溶剂为水；所述氢氧化钠的水溶液中，氢氧化钠的浓度为2.2～2.8mol/L，溶剂为水；所述氢氧化钠的水溶液加入所述硫酸锌的水溶液中的体积比为氢氧化钠的水溶液：硫酸锌的水溶液＝1:1。
[0012]进一步地，所述步骤(2)中，纳米氧化锌分散在去离子水中形成悬浊液的固液量比为固/液＝2～4g/L，所述多巴胺的加入质量与所述悬浊液中的纳米氧化锌质量的比为1:1。
[0013]进一步地，所述步骤(3)中，所述纳米氧化锌与甲苯、3
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巯丙基三乙氧基硅烷混合量比为纳米氧化锌：甲苯：3
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巯丙基三乙氧基硅烷＝1g：4～5mL：0.7～0.9mL；所述双硫腙的乙醇溶液为双硫腙在乙醇中的饱和溶液；所述烘干后的固相浸泡在所述双硫腙的乙醇溶液的固液质量比为固/液＝1:10；所述氯化铜溶液中氯化铜的浓度为40～50g/500mL，所述干燥后的固相浸泡在氯化铜溶液中的固液质量比为固/液＝1:10。
[0014]进一步地，所述改性物I和改性物II混合质量比为改性物I：改性物II＝1:1～3。
[0015]本专利技术还公开了上述耐磨抗老化电缆料的制备方法，包括如下步骤：按所述重量份数称取各原料组分，将所述丁腈橡胶、己二酸二辛酯和三元乙丙橡胶在混炼机140～145℃混炼8～10min；然后将碳纳米管、N,N
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二苯基对苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蜡、改性氧化锌、硫磺、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1035和防老剂RD先混合均匀后，再加入所述混炼机中，140～145℃温度下再混炼15～20min后出料，出料冷却至常温后送入开炼机中开练，薄通6～7次后即获得所述耐磨抗老化电缆料。
[0016]本专利技术的技术方案原理在于：通过对氧化锌表面进行多巴胺改性，使得改性氧化锌能够在丁腈橡胶分子链之间产生更多的交联缠结，提高材料的交联密度，进而提高丁腈橡胶基材质的力学性能和抗老化性能。其次，对纳米氧化锌进行表面巯基功能化和双硫腙改性，一方面在氧化锌表面生成大分子结构，改善纳米氧化锌在丁腈橡胶基体中的团聚现象，另一方面提高氧化锌颗粒的吸附性，吸附的铜离子加入丁腈橡胶后可使得改性氧化锌颗粒和橡胶的氰基形成配位交联，提高颗粒与基体的粘附性，减少缺陷，进而提高材质的强度和耐老化性。
[0017]本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述方法制备的电缆料材料具有良好的力学性能和耐老化性能，将其加工成电线电缆的绝缘层必然能够提高电缆线的耐磨性和耐用性，延长电缆线的使用时间，减少电缆线故障率，同时使得电线电缆适用于性能要求较高的环境下。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0019]实施例1
[0020]一种电线电缆用耐磨抗老化电缆料，所述耐磨抗老化电缆料的原料包括丁腈橡胶、碳纳米管、三元乙丙橡胶、N,N
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二苯基对苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蜡、改性氧化锌、己二酸二辛酯、硫磺、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1035和防老剂RD。各原料按重量份数计为：丁腈橡胶100份，碳纳米管20份，三元乙丙橡胶50份，N,N
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二苯基对苯二胺1份，硬
脂酸5份，磷酸三甲苯酯12份，石蜡6份，改性氧化锌10份，己二酸二辛酯8份，硫磺1.0份，γ
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氨丙基三乙氧基硅烷1.2份，抗氧剂1035为3份；防老剂RD 2份。
[0021]其中，所述改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨抗老化电线电缆，所述电线电缆采用耐磨抗老化电缆料包覆形成绝缘层，其特征在于，所述耐磨抗老化电缆料的原料包括丁腈橡胶、碳纳米管、三元乙丙橡胶、N,N
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二苯基对苯二胺、硬脂酸、磷酸三甲苯酯、石蜡、改性氧化锌、己二酸二辛酯、硫磺、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1035和防老剂RD。2.根据权利要求1所述的一种耐磨抗老化电线电缆，其特征在于，所述改性氧化锌的制备方法为：(1)纳米氧化锌的制备：配置硫酸锌的水溶液和氢氧化钠的水溶液，所述硫酸锌的水溶液水浴恒温至60
±
5℃保温，搅拌硫酸锌的水溶液，然后在搅拌状态下将所述氢氧化钠的水溶液加入所述硫酸锌的水溶液中，加料完成后继续60
±
5℃恒温搅拌6～8h，然后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，在130℃环境下烘干1h以上，获得所述纳米氧化锌；(2)将所述纳米氧化锌分为两部分，一部分纳米氧化锌分散在去离子水中形成悬浊液，搅拌所述悬浊液，搅拌状态下向所述悬浊液中加入多巴胺，加料完成后继续搅拌悬浊液20min以上，然后向悬浊液中加入1mol/LpH8.8的Tris
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HCl缓冲液，将悬浊液的pH值调节至8，调节完成后60
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5℃水浴恒温搅拌18h以上，固液分离，固相烘干，获得改性物I；(3)另一部分纳米氧化锌与甲苯、3
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巯丙基三乙氧基硅烷在反应釜内混合形成混合物，密封反应釜，加热至100
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3℃保温5～6h，然后空冷至常温，打开所述反应釜，固液分离，固相用分别用无水乙醇和去离子水洗涤，烘干；烘干后的固相浸泡在双硫腙的乙醇溶液中，搅拌溶液50～80min，然后固液分离，固相置于100℃环境下干燥2～3h，干燥后的固相浸泡在氯化铜溶液中，然后将溶液置于0.01个标准大气压下保压静置20～30min，保压结束后将溶液取出，固液分离，固相置于80℃环境下烘干1h以上，获得改性物II；(4)将所述改性物I和改性物II混合均匀，获得所述改性氧化锌。3.根据权利要求2所述的一种耐磨抗老化电线电缆，其特征在于，所述耐磨抗老化电缆料的各所述原料按重量份数计为：丁腈橡胶100份，碳纳米管20～25份，三元乙丙橡胶50～60份，N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭海军，万义忠，祁大俊，万燕，
申请(专利权)人：南昌市深安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：