一种高强度高耐候电缆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种高强度高耐候电缆。
【背景技术】
[0002] 三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和少量非共辄二烯烃组成的共聚物，是乙丙橡胶的 一种，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐 热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、电线电缆护套、耐热胶管等领域。在实际 应用中，三元乙丙橡胶在添加其他辅料后，其强度和耐候性能有所下降。
【发明内容】
[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高强度高耐候电缆，具有极高 的强度和耐候性能。
[0004] 本发明提出的一种高强度高耐候电缆，包括导体、包覆导体的绝缘层、包覆绝缘层 的填充层、包覆填充层的屏蔽层、包覆屏蔽层的铠装层和包覆铠装层的外护套；
[0005] 其中外护套的原料按重量份包括:三元乙丙橡胶55-58份，天然橡胶21-23份，氯化 丁基橡胶14-17份，相变调控微胶囊13-15份，LH-C96硫化剂0.7-1.2份，N，N'_间苯基双马来 酰亚胺1.2-1.5份，促进剂TMTD 2.3-2.6份，红磷母粒5-7份，三氧化二锑1.7-2份，煅烧陶土 13-16份，方解石12-14份，煤矸石粉8-10份，氧化铝6-9份，钛酸酯偶联剂KR-38S 1.5-1.8 份，芳烃油3-5份，蓖麻油2-4份，防老剂BLE 1.2-1.5份，防老剂800-B 1.8-2.2份。
[0006] 优选地，外护套的原料中，三元乙丙橡胶中的乙烯丙烯比为70-80:20-30。
[0007] 优选地，外护套的原料中，天然橡胶的含水量为0.5-0.8wt %。
[0008] 优选地，外护套的原料按重量份包括:三元乙丙橡胶56-57份，天然橡胶21.5-22 份，氯化丁基橡胶15-16份，相变调控微胶囊14-14.5份，LH-C96硫化剂0.8-1.1份，Ν，Ν' -间 苯基双马来酰亚胺1.3-1.4份，促进剂TMTD 2.4-2.5份，红磷母粒5.5-6.5份，三氧化二锑 1.8-1.9份，煅烧陶土 14-15份，方解石13-13.5份，煤矸石粉9-9.5份，氧化铝7-8份，钛酸酯 偶联剂KR-38S 1.6-1.7份，芳烃油3.6-4份，蓖麻油3-3.7份，防老剂BLE 1.3-1.4份，防老剂 800-Β 1.9-2.1份。
[0009] 优选地，外护套原料中的相变调控微胶囊制备方法如下：
[0010] S1、将三聚氰胺、甲醛水溶液、蒸馏水混合均匀后，调节pH值至9-9.5,接着进行磁 力搅拌得到微胶囊壁材；
[0011] S2、将苯乙稀马来酸酐共聚物、氢氧化钠、蒸馏水混合均勾，调节pH值至4.8-5.2 后，继续添加聚乙二醇壬基苯基醚、聚乙二醇、正十八烷，搅拌得到微胶囊芯材；
[0012] S3、将微胶囊芯材置于温度为50-54°C的水浴中，再加入微胶囊壁材，接着加入乙 二酸，接着升高水浴温度至90_93°C，保温3-4h得到微胶囊溶液；
[0013] S4、将微胶囊溶液用石油醚洗涤5-6次后过滤，接着用蒸馏水洗涤，抽滤，干燥得到 相变调控微胶囊。
[0014] 优选地，外护套原料中的相变调控微胶囊制备方法如下：
[0015] S1、按重量份将6-9份三聚氰胺、8-9.5份质量分数为35-40wt %的甲醛水溶液、28-30份蒸馏水混合均匀后，调节pH值至9-9.5，接着进行磁力搅拌得到微胶囊壁材；
[0016] S2、按重量份将2.3-2.7份苯乙烯马来酸酐共聚物、0.6-0.9份氢氧化钠、40-50份 蒸馏水混合均匀，调节pH值至4.8-5.2后，继续添加4-5份聚乙二醇壬基苯基醚、7-9份聚乙 二醇、6-8份正十八烷，搅拌得到微胶囊芯材；
[0017] S3、按重量份将10-12份微胶囊芯材置于温度为50-54°C的水浴中，再按1.5-2份/ min的速度加入15-18份微胶囊壁材，接着以1-1.5份/min的速度加入4-7份质量分数为15-17wt %的乙二酸，接着升高水浴温度至90-93°C，保温3-4h得到微胶囊溶液；
[0018] S4、将微胶囊溶液用石油醚洗涤5-6次后过滤，接着用蒸馏水洗涤，抽滤，干燥得到 相变调控微胶囊。
[0019] 优选地，外护套原料中的相变调控微胶囊制备过程中，S1的磁力搅拌温度为75-78 〇C。
[0020] 相变是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程 称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，使添加相变材料的物料在环境温 度急剧变化的环境中，保持适宜的温度，从而维持物料的物理化学性能。
[0021 ]本发明外护套的制备过程中，采用特定乙稀丙稀比构成的三元乙丙橡胶、特定含 水量天然橡胶配合氯化丁基橡胶、相变调控微胶囊作为主料，使本发明具备极高的强度和 耐候性能；其中添加的特定乙稀丙稀比构成的三元乙丙橡胶，大大提高了本发明外护套的 拉伸强度和抗腐蚀性能，而特定含水量天然橡胶能够增加本发明外护套的制备过程的效 率，提高了本发明外护套的拉伸强度和弹性;相变调控微胶囊的制备过程中，以三聚氰胺和 甲醛制备的微胶囊壁材具有易成型、不易破裂的特点，同时能够有效保护微胶囊芯材与本 发明外护套其他添加物料的物理隔绝，从而避免微胶囊芯材失去相变能力;本发明将微胶 囊技术引入到相变材料中，进一步加大了传热面积，提高了本发明电缆外护套的耐候性能； 而微胶囊芯材制备过程中，以苯乙烯马来酸酐共聚物作为分散剂，能够在碱性条件下，保持 微胶囊芯材的稳定性，避免微胶囊壁材加入后引起的破乳现象，同时可以调节微胶囊壁材 在微胶囊芯材中的聚合，从而获得粒径分布均匀的微胶囊;使用聚乙二醇壬基苯基醚作为 非离子表面活性剂，使微胶囊壁材在微胶囊芯材上均匀附着，避免相变调控微胶囊互相交 联，使相变调控微胶囊表面光滑、规整、致密，同时大大提高了本发明外护套的成品率；以聚 乙二醇、正十八烷配合作为微胶囊芯材主料，具有高相变焓和低成本的特点，能够在相变过 程中吸收、释放大量热量，从而大大提高本发明外护套抵御外界环境温度巨变的能力;接着 将微胶囊壁材投入微胶囊芯材中，能够在固化剂乙二醇的作用下，迅速形成相变调控微胶 囊；以LH-C96硫化剂、N，N'_间苯基双马来酰亚胺、促进剂TMTD配合构成的硫化体系具有硫 化速度平稳、压缩形变率低的特点，进一步增强了本发明的强度和耐候性能；红磷母粒、三 氧化二锑配合作为阻燃剂使用，大大提高了本发明的阻燃性能，其中，三氧化二锑可与氯化 丁基橡胶中的氯原子形成阻燃协同效应，大大提高了本发明的阻燃性能；煅烧陶土、方解 石、煤矸石粉、氧化铝的添加并在钛酸酯偶联剂KR-38S的作用下均匀分布在本发明外护套 中，大大提高了本发明外护套的耐磨性能，同时也降低了本发明的成本;芳烃油、蓖麻油作 为软化剂使用，在提高本发明可塑性的同时，降低了原料粘度和混炼时的温度，提高本发明 外护套的韧性、伸长率和抗冲击性能;防老剂BLE和防老剂800-B配合使用，增强了本发明外 护套的抗氧化性能，延长了本发明的使用寿命。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明提出的一种高强度高耐候电缆的径向截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示，图1为本发明提出的一种高强度高耐候电缆的径向截面结构示意图。
[0026] 参照图1，本发明提出的一种高强度高耐候电缆，包括导体1、包覆导体1的绝缘层 2、包覆绝缘层2的填充层3、包覆填充层3的屏蔽层4、包覆屏蔽层4的铠装层5和包覆铠装层5 的外护套6;
[0027]其中，外护套6的原料按重量份包括:三元乙丙橡胶58份，天然橡胶21份，氯化丁基 橡胶17份，相变调控微胶囊13份，LH-C96硫化剂1.2份，N，N ' -间苯基双马来酰亚胺1.2份，促 进剂TMTD 2.6份，红磷母粒5份，三氧化二锑2份，煅烧陶土 13，方解石14份，煤矸石粉8份，氧 化铝9份，钛酸酯偶联剂KR-38S 1.5份，芳烃油5份，蓖麻油2份，防老剂BLE 1.5份，防老剂 800-B 1.8份;其中，三元乙丙橡胶中的乙烯丙烯比为80:20;天然橡胶的含水量为0.5wt% ; [0028]上述相变调控微胶囊制备方法如下：
[0029] S1、按重量份将9份三聚氰胺、8份质量分数为40wt%的甲醛水溶液、28份蒸馏水混 合均匀后，调节pH值至9.5，接着进行磁力搅拌得到微胶囊壁材;其中，磁力搅拌温度为75 °C；
[0030] S2、按重量份将2.7份苯乙烯马来酸酐共聚物、0.6份氢氧化钠、50份蒸馏水混合均 匀，调节pH值至4.8后，继续添加5份聚乙二醇壬基苯基醚、7份聚乙二醇、8份正十八烷，搅拌 得到微胶囊芯材；
[0031] S3、按重量份将10份微胶囊芯材置于温度为54°C的水浴中，再按1.5份/min的速度 加入18份微胶囊壁材，接着以1份/min的速度加入7份质量分数为15wt %的乙二酸，接着升 高水浴温度至93°C，保温3h得到微胶囊溶液；
[0032] S4、将微胶囊溶液用石油醚洗涤6次后过滤，接着用蒸馏水洗涤，抽滤，干燥得到相 变调控微胶囊。
[0033] 实施例2
[0034] 本发明提出的一种高强度高耐候电缆，包括导体1、包覆导体1的绝缘层2、包覆绝 缘层2的填充层3、包覆填充层3的屏蔽层4、包覆屏蔽层4的铠装层5和包覆铠装层5的外护套 6；
[0035]其中，外护套6的原料按重量份包括:三元乙丙橡胶55份，天然橡胶23份，氯化丁基 橡胶14份，相变调控微胶囊15份，LH-C96硫化剂0.7份，N，N' -间苯基双马来酰亚胺1.5份，促 进剂TMTD 2.3份，红磷母粒7份，三氧化二锑1.7份，煅烧陶土 16份，方解石12份，煤矸石粉10 份，氧化铝6份，钛酸酯偶联剂KR-38S 1.8份，芳烃油3份，蓖麻油4份，防老剂BLE 1.2份，防 老剂800-B 2.2份；其中，三元乙丙橡胶中的乙烯丙烯比为70: 30;天然橡胶的含水量为 0.8wt% ；
[0036]上述相变调控微胶囊制备方法如下：
[0037] S1、按重量份将6