一种电力电缆及其制备方法与流程

本发明涉及电力电缆，具体的，涉及一种电力电缆及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着经济发展和电力系统架构调整的推动，电网基础设施升级改造需求日益增长。电缆作为最基本的传输设备，更需要有好的性能来适应各种架设环境。电缆主要由线芯、绝缘层和外护套层组成。由于电缆一般用于室外、高空或埋于地下，所以要求电缆的护套层有韧性，绝缘性，耐磨性和阻燃性等。

2、目前，电缆的外护套层主要由橡胶、白炭黑和助剂等制成，但该方案制得的外护套耐磨性和阻燃性能较差，因此，如何制备出耐磨性和阻燃性好的电力电缆是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提出电力电缆及其制备方法，解决了相关技术中电力电缆耐磨性和阻燃性差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种电力电缆，由内至外依次为线芯、内护层、铠装层和外护套层，所述线芯由内至外依次包括导体、屏蔽层、绝缘层；所述外护套层包括以下重量份组分的原料：橡胶80~100份、硫化剂1~5份、防老剂1~5份、润滑剂1~5份、阻燃剂1~5份、马来酸酐枝接聚苯乙烯10~15份、改性白炭黑50~70份、三乙氧基硅烷基丁醛0.5~3份、硅烷偶联剂a 1~3份；

4、所述改性白炭黑由三乙氧基硅烷基丁醛、硅烷偶联剂b改性得到。

5、作为进一步技术方案，所述外护套层原料中三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂a的质量比为1:3~5。

6、作为进一步技术方案，所述外护套层原料中三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂a的质量比为1:4。

7、作为进一步技术方案，所述在制备改性白炭黑中三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b的质量和为白炭黑质量的4%~6%。

8、作为进一步技术方案，所述的三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b质量比为1:1~4。

9、作为进一步技术方案，所述的三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b质量比为1:3。

10、作为进一步技术方案，所述改性白炭黑的制备方法，包括以下步骤：将三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b加入到乙醇中配成混合溶液，然后加入白炭黑，进行改性，得到改性白炭黑。

11、作为进一步技术方案，所述乙醇为95%乙醇。

12、作为进一步技术方案，所述95%乙醇由体积比为95:5的无水乙醇和水组成。

13、作为进一步技术方案，所述改性温度为50~80℃，改性的时间为1~5h。

14、作为进一步技术方案，所述改性白炭黑的制备方法，包括以下步骤：将三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b加入到乙醇中配成混合溶液，然后加入白炭黑，进行改性后，经冷却、离心、沉淀、过滤、干燥，得到改性白炭黑。

15、作为进一步技术方案，所述干燥的温度为120~160℃，干燥的时间为1~4h。

16、作为进一步技术方案，所述硅烷偶联剂a和硅烷偶联剂b各自独立的包括硅烷偶联剂tespt、硅烷偶联剂kh-590、硅烷偶联剂kh-560中的一种或多种。

17、作为进一步技术方案，所述橡胶包括丁基橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶中的一种或多种。

18、作为进一步技术方案，所述防老剂包括防老剂4028、防老剂aw、防老剂3100中的一种或多种。

19、作为进一步技术方案，所述硫化剂包括氧化锌、氧化镁、二硫化四甲基秋兰姆中的一种或多种。

20、作为进一步技术方案，所述阻燃剂包括磷酸三苯酚、十溴二苯醚、硼酸锌的一种或多种。

21、作为进一步技术方案，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺的一种或多种。

22、本发明还包括一种电力电缆的制备方法，包括以下步骤：

23、s1、将屏蔽层材料、绝缘层材料依次挤包在导体上，得到线芯；

24、s2、将内护套层材料挤包在线芯外，形成内护套层；

25、s3、在内护套层外绕包铠装层材料，得到电力电缆半成品；

26、s4、将外护套层材料挤包在电力电缆半成品外，得到电力电缆。

27、本发明的工作原理及有益效果为：

28、1、本发明中，在电缆中添加了三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂，提高了外护套层的耐磨性和阻燃性，而且还通过三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂配伍对白炭黑进行改性，从而进一步提高电缆外护套的耐磨性和阻燃性，解决了电力电缆耐磨性和阻燃性较差的问题。

29、2、本发明中，通过限定外护套层原料中三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂的质量比为1:3~5，可以更进一步提高电力电缆外护套的耐磨性和阻燃性，更好的解决了电力电缆耐磨性和阻燃性能较差的问题。

技术特征：

1. 一种电力电缆，其特征在于，由内至外依次为线芯、内护层、铠装层和外护套层，所述线芯由内至外依次包括导体、屏蔽层、绝缘层；所述外护套层包括以下重量份组分的原料：橡胶80~100份、硫化剂1~5份、防老剂1~5份、润滑剂1~5份、阻燃剂1~5份、马来酸酐枝接聚苯乙烯10~15份、改性白炭黑50~70份、三乙氧基硅烷基丁醛0.5~3份、硅烷偶联剂a 1~3份；

2.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述在制备改性白炭黑中三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b的质量和为白炭黑质量的4%~6%。

3.根据权利要求2所述的一种电力电缆，其特征在于，所述三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b的质量比为1:1~4。

4.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述改性白炭黑的制备方法，包括以下步骤：将三乙氧基硅烷基丁醛和硅烷偶联剂b加入到乙醇水溶液中配成混合溶液，然后加入白炭黑，进行改性，得到改性白炭黑。

5.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述硅烷偶联剂a和硅烷偶联剂b各自独立的包括硅烷偶联剂tespt、硅烷偶联剂kh-590、硅烷偶联剂kh-560中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述橡胶包括丁基橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述防老剂包括防老剂4028、防老剂aw、防老剂3100中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述硫化剂包括氧化锌、氧化镁、二硫化四甲基秋兰姆中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种电力电缆，其特征在于，所述阻燃剂包括磷酸三苯酚、十溴二苯醚、硼酸锌中的一种或多种。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种电力电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及电力电缆技术领域，提出了一种电力电缆及其制备方法，包括由内至外依次为线芯、内护层、铠装层和外护套层，线芯由内至外依次包括导体、屏蔽层、绝缘层；外护套层包括以下重量份组分的原料：橡胶80~100份、硫化剂1~5份、防老剂1~5份、润滑剂1~5份、阻燃剂1~5份、马来酸酐枝接聚苯乙烯10~15份、改性白炭黑50~70份、三乙氧基硅烷基丁醛0.5~3份、硅烷偶联剂A 1~3份；改性白炭黑由三乙氧基硅烷基丁醛、硅烷偶联剂B改性得到。通过上述技术方案，解决了现有技术中电力电缆耐磨性和阻燃性差的问题。

技术研发人员：张丽敏,郭艳卿
受保护的技术使用者：河北正人电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20