一种耐老化电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐老化电缆。
【背景技术】
[0002]随着我国石油化工、通讯、交通、建筑、电力等工业的发展，对电缆的性能和数量提出了更高的要求，因此用作电缆材料的橡胶也逐渐高档化、特种化和专用化。目前我国电缆用橡胶材料的橡胶配合技术落后，现有的橡胶品种和性能无法满足国内需求，因此，改变原有橡胶材料配方，改进橡胶材料性能，获得多种高性能的电缆用橡胶材料，以适应电缆市场多样的需求是目前研究的热点问题。
[0003]丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，是用作电缆的常用材料。但是由于电缆的使用环境比较复杂，电缆在使用的过程中存在耐老化性能不理想，使用寿命短的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种耐老化电缆，其力学性能好，耐老化性能优异，使用寿命长。
[0005]本发明提出了一种耐老化电缆，包括缆芯，缆芯包括位于中部的导体以及包覆在导体外部的绝缘层；在缆芯外设有内护套层，在内护套层外设有钢带铠甲层，在钢带铠甲层外设有外护套层，其中，外护套层采用耐老化改性丁苯橡胶材料制作，所述耐老化改性丁苯橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶75-90份、环氧树脂10-25份、液体丁腈橡胶1-5份、沉淀法白炭黑3-12份、改性芳纶纤维5-20份、改性纳米二氧化钛3-15份、硬脂酸2-4份、氧化锌1.5-3份、氧化镁2-8份、硫磺2-4份、过氧化二异丙苯0.9-2份、4，V -二氨基二苯甲烷1-3.6份、咪唑1-3份、环丁烯砜0.1-0.5份、促进剂3-6份、新型防老剂2_6份、防老剂40101-3.5份、增塑剂3-8份、偶联剂1-3份;
[0006]其中，所述新型防老剂按照以下工艺进行制备:将二氧化硅加入硝酸钐的甲醇水溶液中，搅拌浸渍3-5h进行吸附，搅拌升温至50-65°C后滴加2-巯基苯并咪唑的乙酸乙酯水溶液，搅拌反应2-4h后抽滤、洗涤、干燥得到所述新型防老剂。
[0007]优选地，耐老化改性丁苯橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶83-86份、环氧树脂14-17份、液体丁腈橡胶3-3.7份、沉淀法白炭黑7-9份、改性芳纶纤维13-17.5份、改性纳米二氧化钛6-12份、硬脂酸3.2-3.8份、氧化锌2.3-2.8份、氧化镁
5-6.3份、硫磺3.4-3.8份、过氧化二异丙苯1.2-1.7份、4，4' - 二氨基二苯甲烷2.6-3.2份、咪唑1.8-2.3份、环丁烯砜0.27-0.35份、促进剂4-4.9份、新型防老剂3.4-4.1份、防老剂40102.3-3.0份、增塑剂5.6-6.8份、偶联剂1.8-2.4份。
[0008]优选地，耐老化改性丁苯橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶85份、环氧树脂15份、液体丁腈橡胶3.3份、沉淀法白炭黑8.4份、改性芳纶纤维15.6份、改性纳米二氧化钛11份、硬脂酸3.6份、氧化锌2.5份、氧化镁6份、硫磺3.6份、过氧化二异丙苯1.6份、4，4' - 二氨基二苯甲烷3份、咪唑2份、环丁烯砜0.29份、促进剂4.6份、新型防老剂4份、防老剂40102.6份、增塑剂6.3份、偶联剂2.2份。
[0009]优选地，所述丁苯橡胶中苯乙烯的含量为30_45wt%。
[0010]优选地，所述环氧树脂的环氧值为0.2-0.35。
[0011]优选地，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为六甲基二硅氮烷、三乙醇胺、硬脂酸中的一种或者多种的组合；所述改性纳米二氧化钛的平均粒径为5-20nm。
[0012]优选地，所述新型防老剂按照以下工艺进行制备:按重量份将15-20份二氧化硅加入35-50份硝酸钐的甲醇水溶液中，其中，硝酸钐的甲醇水溶液中硝酸钐的质量分数为15-20%，甲醇与水的体积之比为1:4-7，搅拌浸渍3.8-4.5h进行吸附，搅拌升温至55_60°C后滴加30-40份2-巯基苯并咪唑的乙酸乙酯水溶液，其中，2-巯基苯并咪唑的乙酸乙酯水溶液溶中2-巯基苯并咪唑的质量分数为5-12%，乙酸乙酯与水的体积之比为4-8:1，在55-60°C条件下搅拌反应2.5-3.Sh后抽滤、洗涤、干燥得到所述新型防老剂。
[0013]优选地，所述新型防老剂按照以下工艺进行制备:按重量份将18份二氧化硅加入40份硝酸钐的甲醇水溶液中，其中，硝酸钐的甲醇水溶液中硝酸钐的质量分数为18%，甲醇与水的体积之比为1:5，搅拌浸渍4h进行吸附，搅拌升温至60°C后滴加35份2-巯基苯并咪唑的乙酸乙酯水溶液，其中，2-巯基苯并咪唑的乙酸乙酯水溶液溶中2-巯基苯并咪唑的质量分数为10%，乙酸乙酯与水的体积之比为5:1，在58°C条件下搅拌反应3.5h后抽滤、洗涤、干燥得到所述新型防老剂。
[0014]优选地，所述促进剂为促进剂DM、促进剂DZ、促进剂TMTM、促进剂M、促进剂PZ、促进剂NA-22中的一种或者多种的混合物。
[0015]优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油、硬脂酸钙中的一种或者多种的混合物。
[0016]本发明所述耐老化改性丁苯橡胶材料的原料中，丁苯橡胶的重量份可以为76、77.8、79、81、82.4、83、84.6、85、86、87、88.9、89.4 份，环氧树脂的重量份可以为 10.5、12、13,14.6、15、16、17.4、18、19、21、22.5,23,23.5,24,24.3 份，液体丁腈橡胶的重量份可以为1.2,1.7、2、2.3,2.8、3、3.4,3.7、4、4.2,4.8份，沉淀法白炭黑的重量份可以为3.6、4、4.3、5、5.6、7、7.6、8、9、10、10.3、11、11.6 份，改性芳纶纤维的重量份可以为 5.9、7、8、9、10.4、11、12、13.5、15、16.5、17、17.3、18、18.6、19、19.2 份，改性纳米二氧化钛的重量份可以为 3.6、4、5、6、6.8、8、8.3、9、9.5、10、11、12、13.5,14,14.6 份，硬脂酸的重量份可以为2.3、2.6、2.87、2.9、3、3.2、3.6、3.78、3.94 份，氧化锌的重量份可以为 1.8、1.93、2、2.2、
2.35、2.46、2.6、2.7、2.83、2.9,2.94 份，氧化镁的重量份可以为 2.3、2.6、2.86、3、3.5、
3.78,4,4.3,4.8、5、5.7、6、6.4、7、7.3,7.8 份、硫磺的重量份可以为 2.3,2.7、3、3.2,3.5、3.78,3.95 份，过氧化二异丙苯的重量份可以为 0.96,Ul.2,1.46,1.58,1.67,1.84,1.9、
1.96 份，4，4' - 二氨基二苯甲烷的重量份可以为 1.3、1.45、1.58、1.7、1.84、1.95,2,2.3、
2.46、2.58、2.7,2.87,2.9,2.94 份，咪唑的重量份可以为 1.2、1.46、1.68、1.8、1.94、2、2.3、2.56、2.89、2.94 份，环丁烯砜的重量份可以为(λ 15、(λ 2、(λ 26、(λ 3、(λ 38、0.43 份，促进剂的重量份可以为3.2,3.76,3.95,4,4.3,4.58,4.9,5.3,5.78份，新型防老剂的重量份可以为 2.3、2.37、2.56、2.7,2.9、3、3.4、3.8、4、4.5、4.78、5、5.3、5.78、5.93 份，防老剂4010的重量份可以为1.4,1.87,2,2.3,2.57,2.89,3,3.2,3.46份，增塑剂的重量份可以为 3.5,3.8、4、4.3,4.78,5,5.6,5.89,6,6.3,6.9、7、7.2,7.79 份，偶联剂的重量份可以为1.2、1.57、1.68、1.8、1.9、2、2.3、2.57,2.69,2.85,2.93 份。
[0017]本发明所述耐老化改性丁苯橡胶材料可以按照常规的橡胶制备工艺，将各原料混合后经混炼、硫化得到。
[0018]本发明耐老化改性丁苯橡胶材料中，选择了环氧树脂、液体丁腈橡胶配合丁苯橡胶作为橡胶主料，其中的环氧树脂在橡胶材料中形成了连续相，与丁苯橡胶网络相互作用，提高了橡胶材料的强度和硬度，但是橡胶材料的扯断伸长率有所下降，液体丁腈橡胶的加入增加了环氧树脂和丁苯橡胶的相容性，改性了橡胶材料的扯断伸长率；改性芳纶纤维、改性纳米二氧化钛加入到橡胶材料中，与基体相容性好，与沉淀法白炭黑配合，提高了橡胶材料的拉伸强度和断裂伸长率；4，4' - 二氨基二苯甲烷与促进剂和环丁烯砜配合，促进硫化的同时延长了焦烧时间，改善了橡胶材料的性能；在