一种耐老化线缆保护套及其制备方法与耐老化线缆技术

本申请涉及线缆材料技术领域，具体公开了一种耐老化线缆保护套及其制备方法与耐老化线缆。一种耐老化线缆保护套，包括以下原料：聚合物基料、可膨胀石墨、纳米二氧化钛、反射颗粒、有机紫外线吸收剂；反射颗粒包括纳米碳酸钙与纳米硫酸钡；纳米二氧化钛：纳米碳酸钙：纳米硫酸钡的粒径比为（5

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化线缆保护套及其制备方法与耐老化线缆


[0001]本申请涉及线缆材料
，更具体地说，它涉及一种耐老化线缆保护套及其制备方法与耐老化线缆。

技术介绍

[0002]线缆是光缆、电缆等物品的统称，线缆的用途有很多，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多重作用，在日常生活中不可缺少。
[0003]线缆是由保护套包裹线芯制得，保护套是保护线芯免受外界各种物理和化学损伤的部件，保护套一般是橡胶、聚乙烯等有机材料。
[0004]线缆在户外长期使用时，保护套暴露在阳光下在紫外线照射下容易发生老化，同时，线缆在使用过程中，线芯会产生大量热量，热量聚集在保护套内，加速保护套的老化；为了延缓保护套老化，在保护套内添加防紫外线剂，一般为无机防紫外线剂，如二氧化钛颗粒，或者有机紫外线吸收剂。
[0005]针对上述相关技术，申请人发现，有机紫外线吸收剂长时间使用后，因为光劣化等原因会导致对紫外线吸收效果降低，而二氧化钛只有迎光面可以吸收紫外线，在一定程度上可以延缓线缆保护套老化，但是延缓老化的时间有待进一步加长。

技术实现思路

[0006]为了加强线缆的耐老化效果，本申请提供一种耐老化线缆保护套及其制备方法与耐老化线缆。
[0007]第一方面，本申请提供一种耐老化线缆保护套，采用如下的技术方案：一种耐老化线缆保护套，包括以下重量份原料：聚合物基料100
‑
200份、可膨胀石墨25
‑
40份、纳米二氧化钛5
‑
10份、反射颗粒3<br/>‑
5份、有机紫外线吸收剂4
‑
8份；所述反射颗粒包括纳米碳酸钙与纳米硫酸钡；所述纳米二氧化钛：纳米碳酸钙：纳米硫酸钡的粒径比为（5
‑
9）：（2
‑
3）：1。
[0008]通过采用上述技术方案，保护套中的纳米二氧化钛、反射颗粒、有机紫外线吸收剂相互协同，紫外线照射时，纳米二氧化钛与有机紫外线吸收剂吸收紫外线，有机吸收与无机吸收相配合，提高对紫外线的吸收效果；同时照射在反射颗粒纳米碳酸钙与纳米碳酸钡上的紫外线，被反射颗粒反射至周围的纳米二氧化钛以及有机紫外线吸收剂上，本申请限定反射颗粒的粒径小于纳米二氧化钛粒径，使得照射在反射颗粒迎光面的紫外线顺利反射到纳米二氧化硅的周向面上，使得纳米二氧化钛的非迎光面也可以吸收紫外线，提高纳米二氧化钛的利用率，提高对紫外线的吸收效果，减弱紫外线对保护套的老化作用。而且，可膨胀石墨具有多孔结构，吸附纳米二氧化钛、反射颗粒、有机紫外线吸收剂，使得反射颗粒与纳米二氧化钛以及有机紫外线吸收剂结合起来，保证更多的反射颗粒反射的紫外线可以到达纳米二氧化钛与有机紫外线吸收剂被吸收，进一步提高对紫外线的吸收效果。另外，可膨胀石墨具有良好的导热性能，可以将线芯产生的热量传递至保护层外，减少热量在保护套
内积存，进一步减缓保护套的老化，延长线缆的使用寿命。
[0009]纳米碳酸钙对紫外线具有很强的吸收和散射能力，硫酸钡是一种具有高反射率、低散射率、中性反射率的白色粉末，硫酸钡的中性反射率意味着它可以有效反射各种颜色的光线，不会对颜色产生偏差，纳米碳酸钙与纳米硫酸钡对紫外线用不同的反射效果，通过采用不同粒径的纳米碳酸钙与纳米硫酸钡，对紫外线进行不同的多级反射，保证紫外线可以被反射到纳米二氧化钛与有机紫外线吸收剂被吸收。
[0010]此外，当保护套被点燃时，高温使可膨胀石墨膨胀气化，吸收大量的热，发生膨胀之后的石墨变成密度很低的蠕虫状，形成的膨胀炭层，阻止火焰蔓延。
[0011]优选的，所述纳米二氧化钛与反射颗粒的重量比为（1.6
‑
2.5）：1。
[0012]通过采用上述技术方案，控制纳米二氧化钛与反射颗粒的配比，在本申请限定的配比范围内反射颗粒与纳米二氧化钛协同作用发挥到更大的效果，反射颗粒反射的紫外线被纳米二氧化钛吸收，达到相对更好的吸收效果；如果纳米二氧化钛的含量过多，则纳米二氧化钛会对反射颗粒进行遮挡，反射颗粒对紫外线的反射作用降低，纳米二氧化钛的非迎光面对紫外线的吸收降低，纳米二氧化钛的利用率小。
[0013]优选的，所述反射颗粒中，纳米碳酸钙与纳米硫酸钡的重量比为（1
‑
3）。
[0014]通过采用上述技术方案，控制纳米碳酸钙与纳米硫酸钡粒径与用量配比，对紫外线进行不同的多级反射，保证紫外线可以被反射到纳米二氧化钛与有机紫外线吸收剂被吸收。
[0015]优选的，所述纳米二氧化钛为经过全氟烷烃表面处理的改性纳米二氧化钛。
[0016]纳米二氧化钛具有较强的光催化活性，吸收紫外线后会生成活化物质，这种活化物质能促使有机物，如聚合物基料降解，影响保护套的使用寿命，通过采用上述技术方案，用全氟烷烃对纳米二氧化钛进行表面包裹处理，全氟烷烃是有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物，由于氟是电负性最大的元素，氟原子的引入使得全氟烷烃具有较强的表面活性，全氟烷烃包裹在纳米二氧化钛外，纳米二氧化钛吸收紫外线后，全氟烷烃代替纳米二氧化钛被激活、活化，代替聚合物基料被降解，有效延长线缆的使用寿命。
[0017]优选的，还包括30
‑
50份月桂酸、20
‑
35份水合盐。
[0018]通过采用上述技术方案，月桂酸是一种有机相变材料，具有相变材料潜热大，储热能力强、体积膨胀率低等特点，水合盐是一种无机相变材料，具有较大的导热系数和相变潜热，可膨胀石墨吸附月桂酸与水合盐形成相变材料，纳米碳酸钙作为此相变材料的成核剂，提高可膨胀石墨的导热性能，更多的将线芯产生的热量传递至保护层外，减少热量在保护套内积存，进一步减缓保护套的老化，延长线缆的使用寿命。
[0019]优选的，所述有机紫外线吸收剂的制备方法为：将茶多酚与金属离子络合得到茶多酚金属离子络合物，再用茶多酚金属离子络合物与苯基磷酸络合，得到有机紫外线吸收剂。
[0020]通过采用上述技术方案，通过金属离子的络合反应，将茶多酚与苯基磷酸结合起来，茶多酚与苯基磷酸均有苯环结构，可以有效吸收紫外线。另外，茶多酚含有丰富的邻苯三酚基团，可以黏附在各种基体表面，黏附在可膨胀石墨表面，提高有机紫外线吸收剂与可膨胀石墨的结合力。
[0021]第二方面，本申请提供一种耐老化线缆保护套的制备方法，采用如下的技术方案：一种耐老化线缆保护套的制备方法，包括以下步骤：S1.按重量份，将50
‑
60%的聚合物基料熔融挤压成型得到内层；S2.可膨胀石墨吸附有机紫外线吸收剂；S3.吸附有机紫外线吸收剂后的可膨胀石墨吸收纳米二氧化钛、反射颗粒，以及任选的月桂酸与水合盐，超声混合，得到混合物；S4.将剩余聚合物基料与S2得到的混合物熔融共混、挤压成型得到外层；S5.将内层与外层粘合，得到保护套。
[0022]通过采用上述技术方案，将保护套分为内层与外层两层，将可膨胀石墨、纳米二氧化钛、反射颗粒、有机紫外线吸收剂等添加在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐老化线缆保护套，其特征在于，包括以下重量份原料：聚合物基料100
‑
200份、可膨胀石墨25
‑
40份、纳米二氧化钛5
‑
10份、反射颗粒3
‑
5份、有机紫外线吸收剂4
‑
8份；所述反射颗粒包括纳米碳酸钙与纳米硫酸钡；所述纳米二氧化钛：纳米碳酸钙：纳米硫酸钡的粒径比为（5
‑
9）：（2
‑
3）：1。2.根据权利要求1所述的一种耐老化线缆保护套，其特征在于，所述纳米二氧化钛与反射颗粒的重量比为（1.6
‑
2.5）：1。3.根据权利要求1所述的一种耐老化线缆保护套，其特征在于，所述反射颗粒中，纳米碳酸钙与纳米硫酸钡的重量比为（1
‑
3）：1。4.根据权利要求1所述的一种耐老化线缆保护套，其特征在于，所述纳米二氧化钛为经过全氟烷烃表面处理的改性纳米二氧化钛。5.根据权利要求1所述的一种耐老化线缆保护套，其特征在于，还包括30
‑
50份月桂酸、20
‑
35份水合盐。6.根据权利要求1所述的一种耐老化线缆保护套，其特征在于，所述有机紫外线吸收剂的制备方法为：将茶多酚与金...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙欣中，陈亚莉，王桃阁，孙明孝，孙雅欣，
申请(专利权)人：石家庄市明联电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：