【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿用电缆，具体涉及一种防穿刺煤矿用移动类电缆及其制备方法。
技术介绍
1、煤矿用电缆是煤炭工业不可缺少的配套产品，被喻为煤炭产业的“血管”与“神经”。煤矿用电缆绝大部分应用于采区供电系统中。而电缆作为采区电网的重要电气设备，既是采区动力设备输送与供配电能的通道，又是采区机电管理工作的重要环节。随着采矿技术的不断进步，具有特殊用途和高性能指标的煤矿用电缆需求迅速增加。
2、煤矿井下梭车是煤工作面向传输带运送煤炭的运输车，电缆是梭车传输动力和信号的连接线，电缆一端连接梭车设备，一端连接电源。随着梭车的运动，电缆始终处于被卷绕-拉直-再卷绕-再拉直的周期性运动状态下。井下巷道十分狭窄，电缆随时有被井壁或支护物挂伤的可能。
3、由于使用环境恶劣，电缆的使用寿命非常短暂。往往投入使用数十天甚至数周就会出现故障，造成梭车的停工，从而直接影响采煤和掘进的正常进行。此外，随着深入采区与掘进工作面，更加恶劣的环境，即高温、易燃和腐蚀性(直接接触强酸、矿物油等化学药品)环境中使用，易发生各种电器事故，因此完善供电的保护系统是保证井下安全供电的重要措施。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种防穿刺煤矿用移动类电缆及其制备方法，以解决煤矿用移动类电缆穿刺损伤后更换麻烦的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种防穿刺煤矿用移动类电缆，由内到外依次包括导体、绝缘层、金属纤维屏蔽层、护套层；所述护套层由防穿刺材料制
4、第一步、按重量份计，将改性氯化聚乙烯60-70份、氯丁橡胶30-40份在70-80℃密炼机中塑炼2-3min，然后加入升温至90-100℃，加入填料50-60份、防老剂1.5-2份和阻燃剂30-35份，混炼3-4min；
5、第二步、加入过氧化二异丙苯3-3.2份、三烯丙基异三聚氰酸酯2.1-2.2份、氧化镁5.8-6份和氧化锌1-1.2份组成的硫化体系中，继续混炼2-3min，温度控制在60℃左右，得到混炼橡胶；
6、第三步、将混炼橡胶薄通压延后制成薄片，进行硫化。
7、进一步地，硫化条件为蒸汽压力达到3.5-4kg/cm3，并维持40-45min。
8、进一步地，所述改性氯化聚乙烯通过如下步骤制备：
9、在氮气保护条件下，将氯化聚乙烯、过氧化二苯甲酰、不饱和羧基单体和乙酸乙酯混合，溶胀后加入蒸馏水，在氮气保护条件下，升温至80℃，回流反应3h，降温至30℃，加入饱和氯化锌水溶液搅拌16-20h，经过水提，得到的固体在60℃真空干燥，得到改性氯化聚乙烯。
10、进一步地，所述不饱和羧基单体包括丙烯酸、衣康酸中的一种。
11、进一步地，所述填料通过如下步骤制备：
12、将氧化炭黑、edc、hobt加入dmf中，加入端氨基超支化聚合物，在室温条件下搅拌反应16h，反应结束后，经过过滤、水洗、干燥，得到填料。填料对橡胶具有补强作用，适量添加有利于增强材料的力学性能和耐磨性，但填料表面极性较大，导致分散性较差，本专利技术中通过超支化聚合物对填料表面进行处理，提高填料的分散效果。
13、进一步地，氧化炭黑通过如下步骤制备：
14、将炭黑和浓硝酸混合，回流反应3h，反应结束后，经过过滤、水洗至中性、干燥，得到氧化炭黑。对炭黑进行氧化，在其表面引入羧基，提高其表面活性，便于参与后续反应。
15、炭黑是橡套电缆中最重要的补强性填料，炭黑的加入能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性同时获得明显提高。其中高耐磨炭黑即使少量添加也会获得较好的补强效果，但胶料门尼黏度上升较快不利于整体性能的提升，
16、超支化聚合物具有良好的溶解性、低粘度、大量的活性官能团、不容易缠结的分子链，本专利技术将超支化聚合物接枝到碳材料表面上来提高填料的分散性，进而提高橡胶材料(防穿刺材料)的力学性能。
17、本专利技术中选择以三聚氰胺和1，3-双(氯甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷为单体的制成的端氨基超支化聚合物作为接枝聚合物处理石墨，端氨基超支化聚合物在石墨表面性形成稳定的空间位阻，增加了炭黑颗粒之间的排斥力，不仅增加了炭黑有橡胶之间的相容性，使炭黑可以更好地分散在橡胶中，而且端氨基超支化聚合物属于硅-氮协同阻燃剂，具有一定的协同阻燃效果，在燃烧时通过形成惰性气体稀释材料释放的可燃性气体和生成致密而稳定的含硅(主要成分sio2)炭层，屏蔽空气中的氧气来起到阻燃的作用。
18、进一步地，端氨基超支化聚合物通过如下步骤制备：
19、将三聚氰胺、碳酸钾和dmf混合，在氮气保护条件下设置温度为80℃，搅拌分散后加入1，3-双(氯甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，搅拌反应48h，得到端氨基超支化聚合物。
20、进一步地，所述阻燃剂为聚磷酸胺和三氧化二锑按照质量比2：1.5混合而成。
21、进一步地，所述防老剂为n,n-二甲基苯胺和防老剂rd按照质量比1.5：1混合而成。
22、一种防穿刺煤矿用移动类电缆的制备方法，包括如下步骤：
23、在若干镀银铜线绞合后，在表面依次套接聚乙烯绝缘层和镀锡铜丝编织屏蔽层形成电缆缆芯，在电缆缆芯表面套设防穿刺材料，得到一种防穿刺煤矿用移动类电缆。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术中选择改性氯化聚乙烯和氯丁橡胶作为基体橡胶材料，其中氯化聚乙烯是一种弱极性橡胶，其结构中的极性c-cl键的有利于进行接枝反应，通过先对氯化聚乙烯处理制备改性氯化聚乙烯，在结构中修饰羧基基团，然后通过羧基与锌离子的配位作用将聚合物链段交联，形成具有动态性的交联网络；由于聚合物链段良好的运动能力和金属配位键较好的动态性，可实现在热压修复。对于煤矿用移动类电缆，在其使用中易被井壁或支护物破损、穿刺，常规的处理方式为更换，这样会直接影响采煤和掘进的正常进行，本专利技术中通过加入改性氯化聚乙烯，赋予橡胶材料的可修复性，以应对使用过程中电缆护套易被穿刺的问题，在电缆表面受到破损后可以通过加热自修复的形式进行修复，无需大面积更换。
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1.一种防穿刺煤矿用移动类电缆，由内到外依次包括导体(1)、绝缘层(2)、金属纤维屏蔽层(3)、护套层(4)；其特征在于，所述护套层(4)由防穿刺材料制备而成；所述防穿刺材料通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，硫化条件为蒸汽压力达到3.5-4kg/cm3，并维持40-45min。
3.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述改性氯化聚乙烯通过如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述不饱和羧基单体包括丙烯酸、衣康酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述填料通过如下步骤制备：
6.根据权利要求5所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，氧化炭黑通过如下步骤制备：将炭黑和浓硝酸混合，回流反应3h，反应结束后，经过过滤、水洗至中性、干燥，得到氧化炭黑。
7.根据权利要求5所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，端氨基超支化聚合物通过如下步骤制备：将三聚
8.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸胺和三氧化二锑按照质量比2：1.5混合而成。
9.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述防老剂为N,N-二甲基苯胺和防老剂RD按照质量比1.5：1混合而成。
10.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种防穿刺煤矿用移动类电缆，由内到外依次包括导体(1)、绝缘层(2)、金属纤维屏蔽层(3)、护套层(4)；其特征在于，所述护套层(4)由防穿刺材料制备而成；所述防穿刺材料通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，硫化条件为蒸汽压力达到3.5-4kg/cm3，并维持40-45min。
3.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述改性氯化聚乙烯通过如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述不饱和羧基单体包括丙烯酸、衣康酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，所述填料通过如下步骤制备：
6.根据权利要求5所述的一种防穿刺煤矿用移动类电缆，其特征在于，氧化炭黑通过如下步...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭丽俊，薛锋，张冬，
申请(专利权)人：安徽鑫海高导新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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