一种耐低压抗紫外线电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种耐低压抗紫外线电缆，涉及电缆技术领域。本发明专利技术先利用低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷制得硅烷改性聚乙烯，再与R

【技术实现步骤摘要】
一种耐低压抗紫外线电缆


[0001]本专利技术涉及电缆
，具体为一种耐低压抗紫外线电缆。

技术介绍

[0002]电缆广泛应用于电力、通信传输，因交联聚乙烯性能优良，常作为绝缘层和护套层原料，且能够在低压系统及真空环境下使用，发挥较好的作用。此外，电缆室外敷设时，电缆长期暴露在强烈紫外线照射下，因紫外线的波长很短，具有能引起高分子链上各种化学键断裂所需的能量，从而引起电缆老化。电缆的老化是威胁设备安全运行的重大隐患，由老化引起的绝缘故障在电气设备运行故障中占有很大的比例，绝缘故障轻则造成电气设备的误动作或损坏，重则引发火灾、爆炸等灾难的发生。
[0003]目前，电缆采用传统的钢丝作为抗拉元件，提高电缆强度，其具有强度高、延伸率小及价格低廉等特点，所以在很多场合得到广泛的使用。但是钢丝也有其自身不可避免的缺点，即质量大、柔软性差等。而高强度合成纤维逐渐走进人们视野，越来愈多地投入电缆实际生产中，这些材料的共同特点是密度小、强度高，能达到高强度钢丝的强度，甚至是钢丝强度的2倍。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐低压抗紫外线电缆及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种耐低压抗紫外线电缆，所述耐低压抗紫外线电缆从内至外依次为电缆基体、护套层；所述电缆基体由以下方法制得，将气凝胶纤维、交联绝缘层绞合，得多元线芯；以硅烷改性聚乙烯为原料，进行第二次挤出工艺，得内护套层；将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂BP混合，用紫外灯照射后，与铜丝共同编织成屏蔽层。
[0006]进一步的，所述交联绝缘层由以下方法制得，将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010混合，挤出造粒得混合物A，再与硅烷改性聚乙烯、R
‑
(
‑
)
‑4‑
氰基
‑3‑
羟基丁酸混合，向铜丝芯材挤出。
[0007]进一步的，所述气凝胶纤维由以下方法制得，将芳纶进行第一次紫外辐照处理后，裁剪成短纤维；再将4
‑
苯胺基三乙氧基硅烷和无水乙醇混合，加入短纤维，油浴锅中反应，得预处理纤维；将无水乙醇和碳纳米管混合，调节pH，超声震荡后，加入预处理纤维，油浴锅中反应，得改性纤维；然后纺丝得凝胶纤维，再置于叔丁醇溶液，静置一段时间后，取出，冷冻干燥得气凝胶纤维。
[0008]进一步的，所述护套层由改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯
‑
丙烯酸丁酯共聚物制得；所述改性聚乙烯由硅烷改性聚乙烯、4
‑
甲基
‑2‑
烯基苯甲醛、丙二酸、2,3
‑
二羟基二苯甲酮制得。
[0009]进一步的，所述硅烷改性聚乙烯由低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三
甲氧基硅烷制得。
[0010]进一步的，一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法，包括以下制备步骤：（1）将20～30根0.05～0.1mm的铜丝绞合制得芯材；（2）将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010按质量比1:0.0002:0.005～1:0.0004:0.008混合，120～140℃密炼10～28min后，于160～210℃挤出造粒得混合物A；将硅烷改性聚乙烯、混合物A、R
‑
(
‑
)
‑4‑
氰基
‑3‑
羟基丁酸按质量比1:0.05:0.05～1:0.1:0.1混合，搅拌均匀后，于108～170℃向芯材挤出，得交联绝缘层；（3）将2～4根气凝胶纤维、2～4根交联绝缘层绞合，得多元线芯；以硅烷改性聚乙烯为原料，于108～170℃向多元线芯挤出，得内护套层；将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂BP按质量比1:0.3:7:0.01～1:0.7:15:0.03混合，用300nm紫外灯照射5～9h，取出，60～80℃干燥8～12h后，与铜丝共同编织厚为0.1～0.3mm的屏蔽层，得电缆基体；（4）将改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯
‑
丙烯酸丁酯共聚物按质量比1:0.08:0.05:0.008:0.0002:0.4～1:0.1:0.1:0.02:0.002:0.6混合，175～185℃密炼12～30min后，140～210℃挤出造粒，然后在110～200℃下，向电缆基体挤出护套层，得耐低压抗紫外线电缆。
[0011]进一步的，步骤（3）所述气凝胶纤维的制备方法为：A、将无水乙醇、碳纳米管按质量比12:1～18:1混合，加入氢氧化钠至溶液pH为9～9.5，30～40kHz超声震荡20～36min后，加入碳纳米管质量3～10倍的预处理纤维，在60～70℃油浴锅中反应8～12h后，捞出，用去离子水洗涤7～9次，50～60℃干燥4～7h得改性纤维；B、将改性纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水按质量比1:1:48:1～1:1.5:53:3混合，40～60rpm搅拌5～7h 后，纺丝得凝胶纤维；将凝胶纤维置于凝胶纤维质量6～13倍的叔丁醇溶液，叔丁醇溶液中叔丁醇和去离子水的质量比为1:2～1:5，静置20～24h后，取出，于
‑
60～
‑
48℃冷冻12～20h，真空度1～4Pa、30～40℃干燥20～24h，得气凝胶纤维。
[0012]进一步的，其特征在于，步骤A所述预处理纤维的制备方法为：将芳纶浸泡于芳纶质量2～5倍的丙酮，25～35kHz超声清洗2～5h后，捞出，50～60℃烘干6～9h，再用300nm紫外灯照射7～14min，剪成5mm长的短纤维；将4
‑
苯胺基三乙氧基硅烷、无水乙醇按质量比1:15.6混合，30～40kHz超声震荡4～12min，加入无水乙醇质量0.03～0.06倍的短纤维，40～50℃的油浴锅中反应6～9h后，过滤，用去离子水洗涤6～8次，50～60℃干燥4～7h得预处理纤维。
[0013]进一步的，步骤（4）所述改性聚乙烯的制备方法为：a、将硅烷改性聚乙烯于190～260℃加热36～50min，按质量比1:0.01:0.01:28～1:0.03:0.03:40加入4
‑
甲基
‑2‑
烯基苯甲醛、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO
‑
4、十二烷基硫酸钠、蒸馏水，4
‑
甲基
‑2‑
烯基苯甲醛和硅烷改性聚乙烯的质量比为0.5:1～1:1，10000～13000rpm搅拌30～46min后，升温至70～80℃，加入硅烷改性聚乙烯质量0.004～0.006倍的过硫酸铵，保温2～4h，升温至80～90℃，保温2～4h后，降温至40～50℃，200～300rpm、真空度10～40kPa下处理4～8h，于60～80℃干燥10～14h，得改性前体；b、将改性前体、丙二酸、碳酸钠、吡啶、苯胺、甲苯按质量比1:0.7:0.7:0.8:0.06:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低压抗紫外线电缆，其特征在于，所述耐低压抗紫外线电缆从内至外依次为电缆基体、护套层；所述电缆基体由以下方法制得，将气凝胶纤维、交联绝缘层绞合，得多元线芯；以硅烷改性聚乙烯为原料，进行第二次挤出工艺，得内护套层；将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂BP混合，用紫外灯照射后，与铜丝共同编织成屏蔽层；所述耐低压抗紫外线电缆的制备方法包括以下制备步骤：（1）将25根0.08mm的铜丝绞合制得芯材；（2）将低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯按质量比1:0.029:0.029:0.0006混合，2500rpm下搅拌50min后，于110～200℃挤出造粒，得硅烷改性聚乙烯；（3）将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010按质量比1:0.0003:0.006混合，130℃密炼19min后，于160～210℃挤出造粒得混合物A；将硅烷改性聚乙烯、混合物A、R
‑
(
‑
)
‑4‑
氰基
‑3‑
羟基丁酸按质量比1:0.075:0.075混合，搅拌均匀后，于108～170℃向芯材挤出，得交联绝缘层；（4）将芳纶浸泡于芳纶质量3.5倍的丙酮，30kHz超声清洗3.5h后，捞出，55℃烘干7.5h，再用300nm紫外灯照射10min，剪成5mm长的短纤维；将4
‑
苯胺基三乙氧基硅烷、无水乙醇按质量比1:15.6混合，35kHz超声震荡8min，加入无水乙醇质量0.045倍的短纤维，45℃的油浴锅中反应7.5h后，过滤，用去离子水洗涤7次，55℃干燥5.5h得预处理纤维；（5）将无水乙醇、碳纳米管按质量比15:1混合，加入氢氧化钠至溶液pH为9.2，35kHz超声震荡28min后，加入碳纳米管质量6.5倍的预处理纤维，在65℃油浴锅中反应10h后，捞出，用去离子水洗涤8次，55℃干燥5.5h得改性纤维；（6）将改性纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水按质量比1:1.25:50:2混合，50rpm搅拌6h 后，纺丝得凝胶纤维；将凝胶纤维置于凝胶纤维质量9.5倍的叔丁醇溶液，叔丁醇溶液中叔丁醇和去离子水的质量比为1:3.5，静置22h后，取出，于
‑
54℃冷冻16h，真空度2Pa、35℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁冬芳，
申请(专利权)人：祁冬芳，
类型：发明
国别省市：