本发明涉及电缆，具体为一种耐低压抗紫外线电缆。
背景技术：
1、电缆广泛应用于电力、通信传输，因交联聚乙烯性能优良，常作为绝缘层和护套层原料，且能够在低压系统及真空环境下使用，发挥较好的作用。此外，电缆室外敷设时，电缆长期暴露在强烈紫外线照射下，因紫外线的波长很短，具有能引起高分子链上各种化学键断裂所需的能量，从而引起电缆老化。电缆的老化是威胁设备安全运行的重大隐患，由老化引起的绝缘故障在电气设备运行故障中占有很大的比例，绝缘故障轻则造成电气设备的误动作或损坏，重则引发火灾、爆炸等灾难的发生。
2、目前，电缆采用传统的钢丝作为抗拉元件，提高电缆强度，其具有强度高、延伸率小及价格低廉等特点，所以在很多场合得到广泛的使用。但是钢丝也有其自身不可避免的缺点，即质量大、柔软性差等。而高强度合成纤维逐渐走进人们视野，越来愈多地投入电缆实际生产中，这些材料的共同特点是密度小、强度高，能达到高强度钢丝的强度，甚至是钢丝强度的2倍。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种耐低压抗紫外线电缆及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐低压抗紫外线电缆，所述耐低压抗紫外线电缆从内至外依次为电缆基体、护套层；所述电缆基体由以下方法制得，将气凝胶纤维、交联绝缘层绞合，得多元线芯；以硅烷改性聚乙烯为原料，进行第二次挤出工艺，得内护套层；将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂bp混合，用紫外灯照射后，与铜丝共同编织成屏蔽层。
3、进一步的，所述交联绝缘层由以下方法制得，将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010混合，挤出造粒得混合物a，再与硅烷改性聚乙烯、r-(-)-4-氰基-3-羟基丁酸混合，向铜丝芯材挤出。
4、进一步的，所述气凝胶纤维由以下方法制得，将芳纶进行第一次紫外辐照处理后，裁剪成短纤维；再将4-苯胺基三乙氧基硅烷和无水乙醇混合，加入短纤维，油浴锅中反应，得预处理纤维；将无水乙醇和碳纳米管混合，调节ph，超声震荡后，加入预处理纤维，油浴锅中反应，得改性纤维；然后纺丝得凝胶纤维，再置于叔丁醇溶液，静置一段时间后，取出，冷冻干燥得气凝胶纤维。
5、进一步的，所述护套层由改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物制得；所述改性聚乙烯由硅烷改性聚乙烯、4-甲基-2-烯基苯甲醛、丙二酸、2,3-二羟基二苯甲酮制得。
6、进一步的，所述硅烷改性聚乙烯由低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷制得。
7、进一步的，一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法，包括以下制备步骤：
8、（1）将20～30根0.05～0.1mm的铜丝绞合制得芯材；
9、（2）将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010按质量比1:0.0002:0.005～1:0.0004:0.008混合，120～140℃密炼10～28min后，于160～210℃挤出造粒得混合物a；将硅烷改性聚乙烯、混合物a、r-(-)-4-氰基-3-羟基丁酸按质量比1:0.05:0.05～1:0.1:0.1混合，搅拌均匀后，于108～170℃向芯材挤出，得交联绝缘层；
10、（3）将2～4根气凝胶纤维、2～4根交联绝缘层绞合，得多元线芯；以硅烷改性聚乙烯为原料，于108～170℃向多元线芯挤出，得内护套层；将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂bp按质量比1:0.3:7:0.01～1:0.7:15:0.03混合，用300nm紫外灯照射5～9h，取出，60～80℃干燥8～12h后，与铜丝共同编织厚为0.1～0.3mm的屏蔽层，得电缆基体；
11、（4）将改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物按质量比1:0.08:0.05:0.008:0.0002:0.4～1:0.1:0.1:0.02:0.002:0.6混合，175～185℃密炼12～30min后，140～210℃挤出造粒，然后在110～200℃下，向电缆基体挤出护套层，得耐低压抗紫外线电缆。
12、进一步的，步骤（3）所述气凝胶纤维的制备方法为：
13、a、将无水乙醇、碳纳米管按质量比12:1～18:1混合，加入氢氧化钠至溶液ph为9～9.5，30～40khz超声震荡20～36min后，加入碳纳米管质量3～10倍的预处理纤维，在60～70℃油浴锅中反应8～12h后，捞出，用去离子水洗涤7～9次，50～60℃干燥4～7h得改性纤维；
14、b、将改性纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水按质量比1:1:48:1～1:1.5:53:3混合，40～60rpm搅拌5～7h 后，纺丝得凝胶纤维；将凝胶纤维置于凝胶纤维质量6～13倍的叔丁醇溶液，叔丁醇溶液中叔丁醇和去离子水的质量比为1:2～1:5，静置20～24h后，取出，于-60～-48℃冷冻12～20h，真空度1～4pa、30～40℃干燥20～24h，得气凝胶纤维。
15、进一步的，其特征在于，步骤a所述预处理纤维的制备方法为：将芳纶浸泡于芳纶质量2～5倍的丙酮，25～35khz超声清洗2～5h后，捞出，50～60℃烘干6～9h，再用300nm紫外灯照射7～14min，剪成5mm长的短纤维；将4-苯胺基三乙氧基硅烷、无水乙醇按质量比1:15.6混合，30～40khz超声震荡4～12min，加入无水乙醇质量0.03～0.06倍的短纤维，40～50℃的油浴锅中反应6～9h后，过滤，用去离子水洗涤6～8次，50～60℃干燥4～7h得预处理纤维。
16、进一步的，步骤（4）所述改性聚乙烯的制备方法为：
17、a、将硅烷改性聚乙烯于190～260℃加热36～50min，按质量比1:0.01:0.01:28～1:0.03:0.03:40加入4-甲基-2-烯基苯甲醛、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-4、十二烷基硫酸钠、蒸馏水，4-甲基-2-烯基苯甲醛和硅烷改性聚乙烯的质量比为0.5:1～1:1，10000～13000rpm搅拌30～46min后，升温至70～80℃，加入硅烷改性聚乙烯质量0.004～0.006倍的过硫酸铵，保温2～4h，升温至80～90℃，保温2～4h后，降温至40～50℃，200～300rpm、真空度10～40kpa下处理4～8h，于60～80℃干燥10～14h，得改性前体；
18、b、将改性前体、丙二酸、碳酸钠、吡啶、苯胺、甲苯按质量比1:0.7:0.7:0.8:0.06:1.3～1:0.9:1.0:1.0:0.09:2.0混合，85～95℃、60～100rpm反应3～7h后，冷至室温，放入冰箱冷却4～7h，抽滤，用去离子水洗涤2～4次，加入醋酸至表面ph为4～5，再用去离子水冲洗5～9min，70～80℃干燥6～10h，得肉桂酸化合物；
19、c、肉桂酸化合物、二氯甲烷按质量比1:6～1:10混合，氮气保护下，降温至0～3℃，加入肉桂酸化合物质量0.2～0.5倍的氯化亚砜，反应3～7h后，50～60℃、真空度10～40kpa下处理2～4h后，按质量比1:2:8～1:4:14加入2,3-二羟基二苯甲酮、三乙胺、二氯甲烷，2,3-二羟基二苯甲酮和肉桂酸化合物的质量比为0.5:1～0.8:1，室温下反应3～7h后，200～300rpm、70～80℃处理4～8h后，60～80℃干燥6～9h，得改性聚乙烯。
20、进一步的，所述硅烷改性聚乙烯的制备方法：将低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯按质量比1:0.008:0.008:0.0001～1:0.05:0.05:0.001混合，2250～2750rpm下搅拌40～60min后，于110～200℃挤出造粒。
21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
22、本发明经过第一次挤出工艺、第一次紫外辐照处理、纺丝处理、绞合、第二次挤出工艺、第二次紫外辐照处理等步骤，获得电缆基体，再以自制护套料为原料，进行第三次挤出工艺，获得电缆，以实现抗紫外、抗拉的效果。
23、首先，本发明利用硅烷改性聚乙烯与r-(-)-4-氰基-3-羟基丁酸共混，进行第一次挤出工艺，挤出温度促使r-(-)-4-氰基-3-羟基丁酸生成丙烯酸酯，并生成水，用于双键间的水解交联反应，形成交联绝缘层，增加了高分子链的相互作用和缠结形成网状结构，提高电缆的抗拉性；然后以芳纶为原料，进行第一次紫外辐照处理，增加芳纶表面含氧基团数量，提高力学性能，并借助4-苯胺基三乙氧基硅烷的桥联作用，将碳纳米管接枝到芳纶表面，然后进行纺丝处理，获得气凝胶纤维，碳纳米管镶嵌在气凝胶内孔隙处，增大纤维拉伸强度，还能有效阻止拉伸导致的裂纹在孔隙处扩展，从而增益电缆的抗拉性；再与交联绝缘层绞合，形成多元线芯，以硅烷改性聚乙烯为原料，进行第二次挤出工艺，形成内护套层，接着进行第二次紫外辐照处理，诱导气凝胶纤维的羧基与绝缘层、内护套层中的氰基发生反应，使绝缘层进一步与气凝胶纤维、内护套层交联，提高电缆的抗拉性。
24、其次，自制护套料以硅烷改性聚乙烯、4-甲基-2-烯基苯甲醛、丙二酸、2,3-二羟基二苯甲酮制得；先利用4-甲基-2-烯基苯甲醛的双键与硅烷改性聚乙烯的双键聚合，接枝于聚乙烯分子链中，再利用4-甲基-2-烯基苯甲醛的醛基与丙二酸反应，形成肉桂酸化合物，使电缆具有抗紫外效果，然后将肉桂酸化合物酰氯化，利用氯原子与2,3-二羟基二苯甲酮的羟基反应，获得自制护套料，形成多元活性反应中心，共同作用，形成防护膜，提高电缆的抗紫外效果。