一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺制造技术

本发明专利技术属于电缆生产工艺技术领域，具体涉及一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，该制备工艺的步骤包括：将聚醋酸乙烯乳液、异佛尔酮二胺、硬脂酸和多巴胺改性的碳化硅混合后得到复合粘合剂；将氟化聚氨酯、活性炭和改性制备的β

【技术实现步骤摘要】
一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺


[0001]本专利技术属于电缆生产工艺
，具体涉及一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺。

技术介绍

[0002]在我国输电线路覆冰事故发生得比较广泛；由于输电线缆较长，在电缆上经常出现覆冰和积雪等现象，进而造成线缆摆动、塔杆倾倒、断线以及闪络等机械和电气事故，不仅对于电力系统造成极大隐患，而且严重影响人们的日常生活和企业的正常生产，给国家造成巨大的经济损失。特别是在一些交通不便的地区，为了避免塔杆倾倒的现象，需要组织大量人力物力对覆冰后的电缆进行清理，甚至还会为高空作业的工作人员带来危险。因此如何能够防止电缆的积雪覆冰是一项十分重要的任务。
[0003]在电缆的表面添加一层疏水层是解决电缆覆冰问题的有效方法。疏水表面具有表面张力小、水接触角大、不易被外来物质粘附等特性；其原理为水滴在疏水表面的静态接触角大，而滚动角小，所以水滴等物质在材料的表面不易停留；疏水层已经被广泛用于防污减阻、防结冰、耐沾污、防腐蚀材料等领域。在电缆覆冰问题上，疏水层的存在可以防止在电缆表面留有太多的水分，从而降低了在电缆上的结冰量，使其保持在可承受范围内。
[0004]但是现在的疏水涂层多为在产品表面简单的涂覆，或者将橡胶和具备疏水性质的材料进行混合后直接制得具有疏水性的制品。它们各有缺陷，前者的稳定性差，涂层十分容易脱离；后者的疏水性能并不理想，在实际的应用过程中效果不好。而电缆由于常年处于室温的工作环境，对于疏水层的稳定性、抗光照能力和疏水能力都有极高的要求。

技术实现思路
<br/>[0005]针对现有疏水层在电缆应用上的稳定性、抗光照能力和疏水能力差的问题，本专利技术提供一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺。
[0006]本专利技术所述处理工艺具体包括以下步骤：
[0007]一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，包括以下步骤：
[0008]步骤一：表面预处理，将电缆放入含有一定去油物质的水中浸泡6-8h，然后转移进工业超声波清洗机，在水中超声2-3h，随后取出电缆并自然阴干；阴干后把电缆放入液体喷砂机中用喷砂机磨液将电缆表面打磨粗糙，打磨后阴干。
[0009]步骤二：粘合层和疏水层涂覆，将步骤一得到的电缆放入65-70℃的烘房中保温12-14h，然后迅速转移到36-40℃的烘房中使用喷涂装置在电缆表面喷涂一层复合粘合剂，粘合剂喷涂3-5min后操控仪器在电缆的表面再喷涂一层以β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维为主要成分的疏水涂料；随后把电缆转移到110-120℃的烘房中干燥30-36h。
[0010]步骤三：保护层覆盖，将干燥后的电缆表面再喷涂少量的疏水涂料，室温下放置20-25min。向55-60℃可加热池的水中加入硝酸锌和六亚甲基四胺，搅拌后向溶液中滴入NaOH溶液并保温3-4h，然后将处理过的电缆投入池中，放置15-18h；随后取出并干燥得到具
备疏水层的电缆。
[0011]优选地，所述步骤二中复合粘合剂的成分为多巴胺改性的碳化硅5-8份、聚醋酸乙烯乳液20份、异佛尔酮二胺2-3份、硬脂酸0.5-0.8份。
[0012]优选地，所述步骤二疏水涂料由20份β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维、6-8份氟化聚氨酯、2-3份活性炭、5-6份全氟十二烷基三氯硅烷、3-5份二氨基二苯基甲烷组成。
[0013]优选地，所述步骤三中可加热池中水面高度为加入电缆高度的1.5倍；硝酸锌和六亚甲基四胺的物质的量之比为1:1-1:1.5，NaOH溶液的添加量为能够将体系的pH值调至10。
[0014]本专利技术还提供另一上述一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺中所用β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一：将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯混合并加入二甲基乙酰胺溶液中，在50℃的水浴下搅拌12-16h，然后在静电纺丝装置上用水平方式纺制纤维膜，随后把得到的纤维膜放入55-60℃的真空烘箱中干燥24-30h；干燥后在280-290℃下保温1-2h，然后将产物在氮气气氛下以1400℃保温2h碳化得到多孔纳米碳纤维。
[0016]步骤二：将多孔纳米碳纤维和适量十七氟癸基三甲氧基硅烷加入60ml乙醇溶液中在60-70℃下搅拌3-4h后取出纤维并烘干得到改性后碳纤维。再将制得的改性后碳纤维和适量氯化铁、尿素混合并加入水中搅拌一段时间后加入十二烷基硫酸钠并再次搅拌得到混合溶液，然后将混合溶液置于100-120℃的反应釜中反应12-16h，用水洗涤后在50℃下干燥得到β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维。
[0017]所述步骤一中聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为6:1-8:1，二甲基乙酰胺溶液的浓度为10wt％。
[0018]所述步骤一中静电纺丝的纺丝电压为18kV，接收距离为15cm，推进速率为1.2mL/h。
[0019]所述步骤二中十七氟癸基三甲氧基硅烷在乙醇溶液中的含量为3-5wt％，改性后碳纤维和氯化铁的质量比为1:0.36-1:0.44，氯化铁和尿素的质量比为3.9:1-4.5:1，尿素和十二烷基硫酸钠的质量比为15:1-20:1。
[0020]有益效果：本工艺先用喷砂机将电缆的表面摩擦粗糙，还在电缆表面和起到最主要的疏水作用的疏水层之间涂覆一层以多巴胺改性的碳化硅和聚醋酸乙烯乳液主的粘合层；粗糙的外表面可以使粘合层更加牢固的粘粘在上面，多巴胺改性的碳化硅一方面通过多巴胺可以提高粘合层的粘结强度，另一方面作为其中的固体颗粒增加喷涂后表面的粗糙度；聚醋酸乙烯乳液可以和疏水涂料的氟化聚氨酯更好的结合，使疏水层不易脱落。为了避免疏水层涂覆产生的裂纹等缺陷，本工艺在涂覆一层疏水层之后将立即将其烘干，并在后续的处理过程中在有缺陷的疏水层表面喷涂一层相对较薄的疏水层，改善了它的疏水性能；而且这一层更薄的疏水层还可以起到固定纳米氧化锌的作用。而为了保护电缆的疏水能力，考虑到电缆在室外的使用环境，在电缆的表面又沉积了纳米氧化锌，它本身就具备一定的疏水性能，不会影响整体的疏水性能；同时又可以避免过度光照带来的影响。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0022]实施例1
[0023](1)β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维的制备
[0024]步骤一：将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯混合并加入二甲基乙酰胺溶液中，在50℃的水浴下搅拌16h，然后在静电纺丝装置上用水平方式纺制纤维膜，随后把得到的纤维膜放入60℃的真空烘箱中干燥26h；干燥后在280℃下保温1h，然后将产物在氮气气氛下以1400℃保温2h碳化得到多孔纳米碳纤维。其中丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的用料比为6g:1g。
[0025]步骤二：将多孔纳米碳纤维和十七氟癸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：表面预处理，将电缆放入含有一定去油物质的水中浸泡6-8h，然后转移进工业超声波清洗机，在水中超声2-3h，随后取出电缆并自然阴干；阴干后把电缆放入液体喷砂机中用喷砂机磨液将电缆表面打磨粗糙，打磨后阴干；步骤二：粘合层和疏水层涂覆，将步骤一得到的电缆放入65-70℃的烘房中保温12-14h，然后迅速转移到36-40℃的烘房中使用喷涂装置在电缆表面喷涂一层复合粘合剂，粘合剂喷涂3-5min后操控仪器在电缆的表面再喷涂一层以β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维为主要成分的疏水涂料；随后把电缆转移到110-120℃的烘房中干燥30-36h；步骤三：保护层覆盖，将干燥后的电缆表面再喷涂少量的疏水涂料，室温下放置20-25min。向55-60℃可加热池的水中加入硝酸锌和六亚甲基四胺，搅拌后向溶液中滴入NaOH溶液并保温3-4h，然后将处理过的电缆投入池中，放置15-18h；随后取出并干燥得到具备疏水层的电缆。2.根据权利要求1所述的一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，其特征在于，所述步骤二中复合粘合剂的成分为多巴胺改性的碳化硅5-8份、聚醋酸乙烯乳液20份、异佛尔酮二胺2-3份、硬脂酸0.5-0.8份。3.根据权利要求1所述的一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，其特征在于，所述步骤二中疏水涂料由20份β-FeOOH/含氟硅烷改性碳纤维、6-8份氟化聚氨酯、2-3份活性炭、5-6份全氟十二烷基三氯硅烷、3-5份二氨基二苯基甲烷组成。4.根据权利要求1所述的一种电缆外表面疏水保护层的制备工艺，其特征在于，所述步骤三中可加热池中水面高度为加入电缆高度的1.5倍；硝酸锌和六亚甲基四胺的物质的量之比为1:1-1:1.5，NaOH溶液的添加量为能够将体系的pH值调至10。5.根据权利要求1所述的一种电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭绍香，马光伟，
申请(专利权)人：郭绍香，
类型：发明
国别省市：