【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆，具体地，涉及一种耐高温钢包车专用移动扁电缆。
技术介绍
1、钢包车常被用于钢材生产中，其工作环境非常恶劣，这就对钢包车使用的电缆有着极其严格的要求，电缆在使用时要承受很大拉力且周围环境温度极高、使用中随时会出现钢水溅烫、钢渣磕碰、缆车拉伸、地面磨损、内部断裂情况，导致电缆不同程度损伤甚至报废。传统电缆在运行的过程中易受到环境因素的影响，耐高温性能差，防火性能低，特别是耐钢水灼烧性能差，再加上缆车的拉伸、地面的磨损，很容易就出现质量问题，如线芯断裂、护套老化开裂等。一旦电缆出线问题不及时解决，就会导致正常的生产程序变更，降低生产效率等问题。
2、丁腈橡胶(nbr)作为一类特种橡胶，由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成，主要采用低温乳液聚合法生产，由于其含有强极性cn基团，所以对脂肪烃油类和汽油具有极好的稳定性，耐油性极好。另外，丁腈橡胶耐热性较好，能在100℃热空气中长期使用。不仅如此，丁腈橡胶的耐水性、耐磨性、气密性和粘接力较高。由于其出色的性能被广泛应用与电缆行业，但是普通的丁腈橡胶无法在150℃以上的温度下长期使用，难以达到钢包车电缆的使用要求，另外，因为钢包车工作环境的严苛，常常需要使用扁电缆，这就对电缆的抗拉性能有较高的要求；最后，还需对丁腈橡胶的阻燃性和抗拉强度进行提升，以满足钢包车电缆领域的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种耐高温钢包车专用移动扁电缆。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案
3、一种耐高温钢包车专用移动扁电缆由多根平行线缆和外部包覆的扁平保护套构成。
4、进一步地，线缆由导体和外部包裹的绝缘层构成。
5、进一步地，导体为铜导体。
6、进一步地，绝缘层为交联聚乙烯。
7、进一步地，保护套材料通过以下步骤制得：
8、a1、室温，氮气保护下，在三口烧瓶中加入纳米氮化硅和丙酮，磁力搅拌2h，分散均匀后，加入表面改性剂，开启搅拌，85℃下回流反应3h，反应完成，抽滤取滤渣，在60℃烘箱中真空干燥3h，研磨得到改性纳米氮化硅；
9、a2、在开炼机中加入丁腈橡胶，40℃炼化直至橡胶包辊，依次加入改性纳米氮化硅、白炭黑、氧化镁、2-巯基苯并噻唑(促进剂)、硫磺(硫化剂)炼化2h，炼化完成，停放8h，再使用平板硫化机硫化(硫化条件为170℃×18min)，得到保护套材料。
10、进一步地，步骤a1中纳米氮化硅、丙酮、表面改性剂的用量之比为10g:100ml:4g-8g。
11、进一步地，步骤a2中丁腈橡胶、改性纳米氮化硅、白炭黑、氧化镁、2-巯基苯并噻唑、硫磺的质量之比为100:10:40:2:2.5:0.5。
12、纳米氮化硅是一种性能优异的陶瓷粉体，具有良好的高温强度、高断裂强度、高硬度、优良的耐摩擦磨损性能，并且通过纳米氮化硅进行表面改性，改善了纳米氮化硅与丁腈橡胶的界面效应，使纳米氮化硅的性能得以充分发挥，大幅提升了保护套材料的耐高温性、耐磨性和力学强度；不仅如此，白炭黑和氧化镁并用，作为丁腈橡胶补强填充，进一步提升了保护套材料的耐热性和力学强度。
13、进一步地，所述表面改性剂通过以下步骤制得：
14、s1、在装有搅拌装置三口烧瓶中将三氯氧磷、3-丁烯-1-醇、甲苯和三乙胺混合搅拌均匀，然后缓慢升温至68℃，保温反应3h，反应完成，过滤除去三乙胺盐酸盐，减压蒸馏除去部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用氯仿/甲醇的混合溶剂，二者的体积比为4:1)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体1；三氯氧磷、3-丁烯-1-醇、甲苯、三乙胺的用量之比为16.9g:7.2g:50ml:10ml；
15、三氯氧磷与3-丁烯-1-醇发生酯化反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1且三氯氧磷略微过量，使三氯氧磷上只有一个-cl参与到反应，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到中间体1；具体反应过程如下所示：
16、
17、s2、在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体1、3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇、甲苯、二丁基氧化锡(催化剂)和三乙胺混合搅拌均匀，在75℃下反应4h，反应完成，过滤，旋蒸除去部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用氯仿/苯的混合溶剂，二者的体积比为3:2)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体2；中间体1、3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇、甲苯、二丁基氧化锡、三乙胺的用量之比为22.1g:23.7g:100ml:0.4g:20ml；
18、在二丁基氧化锡的催化下，中间体1与3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇发生酯化反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1且中间体1略微过量，使中间体1上只有一个-cl参与到反应，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到中间体2；具体反应过程如下所示：
19、
20、s3、室温，氮气保护下在装有搅拌回流的三口烧瓶中将中间体2、正癸胺、甲苯和三乙胺混合搅拌均匀，控制反应温度为83℃，回流反应6h，反应完成，过滤除去三乙胺盐酸盐，减压蒸馏去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯/乙酸乙酯的混合溶剂，二者的体积比为7:5)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体3；中间体2、正癸胺、甲苯、三乙胺的用量之比为38.8g:15.7g:100ml:20ml；
21、中间体2和正癸胺发生亲核取代，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到中间体3；具体反应过程如下所示：
22、
23、s4、在四口烧瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺(dmf)，通入氮气，加热至40℃，在氮气气氛下，将甲基丙烯酸、中间体3、丙烯腈、偶氮二异丁腈(aibn，引发剂)和十二烷基硫醇从恒压滴液漏斗中依次加入四口烧瓶内，保温2h后，升温至90℃，保温反应8h，反应完成，减压蒸馏，真空干燥，用丙酮洗涤3次，真空干燥，得到表面改性剂；dmf、甲基丙烯酸、中间体3、丙烯腈、aibn、十二烷基硫醇的用量之比为150ml:7.4g:47.6g:6.2g:0.3g:10ml；
24、在引发剂的作用下，甲基丙烯酸、中间体3和丙烯腈发生三元共聚，得到表面改性剂，具体反应过程如下所示：
25、
26、制得的表面改性剂，通过引入甲基丙烯酸，能与纳米氮化硅表面的-oh、-nh2、-nh发生化学反应，接枝并且包覆在纳米氮化硅表面，极大程度的改善了纳米氮化硅与丁腈橡胶的界面效应，提升了二者的相容性，还能减轻了纳米氮化硅的团聚现象；另外，表面改性剂属于大分子，相比小分子改性剂接枝率更高，性能更加稳定；不仅如此，表面改性剂中还含有p-n阻燃成分，受阻酚、长碳链和氰基。其中p-n阻燃成分是一种优秀的无卤阻燃成分，具备磷系和氮系阻燃剂的协同阻燃效果，能够赋予保护套材料环保且高效的阻燃性能；受阻酚有出色的抗氧化能力，能提升保护套材料的抗氧化性能；长碳链属于亚甲基链节，具有很好的柔韧性，能提升保护套材料的抗拉强度，并且还能穿插进丁腈橡胶分子链中，提高稳定性。最后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.耐高温钢包车专用移动扁电缆，由多根平行线缆和外部包覆的扁平保护套构成，其特征在于，所述保护套材料通过以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤A1中纳米氮化硅、丙酮、表面改性剂的用量之比为10g:100mL:4g-8g。
3.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤A2中丁腈橡胶、改性纳米氮化硅、白炭黑、氧化镁、2-巯基苯并噻唑、硫磺的质量之比为100:10:40:2:2.5:0.5。
4.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，所述表面改性剂通过以下步骤制得：
5.根据权利要求4所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤S1中三氯氧磷、3-丁烯-1-醇、甲苯、三乙胺的用量之比为16.9g:7.2g:50mL:10mL。
6.根据权利要求4所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤S2中中间体1、3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇、甲苯、二丁基氧化锡、三乙胺的用量之比为22.1g:23.7g:100mL:0.4g:20m
7.根据权利要求4所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤S3中中间体2、正癸胺、甲苯、三乙胺的用量之比为38.8g:15.7g:100mL:20mL。
8.根据权利要求4所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤S4中DMF、甲基丙烯酸、中间体3、丙烯腈、AIBN、十二烷基硫醇的用量之比为150mL:7.4g:47.6g:6.2g:0.3g:10mL。
...【技术特征摘要】
1.耐高温钢包车专用移动扁电缆，由多根平行线缆和外部包覆的扁平保护套构成，其特征在于，所述保护套材料通过以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤a1中纳米氮化硅、丙酮、表面改性剂的用量之比为10g:100ml:4g-8g。
3.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤a2中丁腈橡胶、改性纳米氮化硅、白炭黑、氧化镁、2-巯基苯并噻唑、硫磺的质量之比为100:10:40:2:2.5:0.5。
4.根据权利要求1所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，所述表面改性剂通过以下步骤制得：
5.根据权利要求4所述的耐高温钢包车专用移动扁电缆，其特征在于，步骤s1中三氯氧磷、3-丁烯-...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘叶凡，杭俊峰，沈晓锋，胡韬，闻海涛，
申请(专利权)人：安徽华海特种电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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