一种防腐蚀电缆及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防腐蚀电缆，属于电缆技术领域，包括导体芯，导体芯外侧包裹有导体屏蔽层，导体屏蔽层外侧包覆有绝缘橡胶层，绝缘橡胶层外侧绕包有外护套层，外护套层采用EVA材料制备而成。为了提升EVA的耐腐蚀性能，本发明专利技术在护套层中加入了改性氧化石墨烯，氧化石墨烯通表面接枝有机分子链，能够改善其与基体的相容性，促进均匀分散，且与基体具有极高的作用力，形成稳定的无机

【技术实现步骤摘要】
一种防腐蚀电缆及其加工工艺


[0001]本专利技术属于电缆
，具体地，涉及一种防腐蚀电缆及其加工工艺。

技术介绍

[0002]电线电缆作为电能和信息传输体，在各个领域得到广泛的应用。但是电缆的使用环境通常都是较为恶劣的工作环境，有时候会在酸性环境或者碱性环境中进行工作，这样的工作环境往往需要电缆有很好的抗腐蚀能力，但是目前很多电缆的抗腐蚀能力较弱，往往在酸性环境或者碱性环境中使用一段时间就会出现电缆的腐蚀，严重的会影响电缆的传输效果，电缆在传输的过程中丢失信号的情况经常出现，使得电缆的使用效果大打折扣，影响了电缆的传输的稳定性。
[0003]为了提高对电缆的防护效果，通常在电缆的外部设置外保护套，常用的电缆护套是橡胶类或者是聚乙烯材料，橡胶类护套的弹性比较好，但是耐候性比较差，容易老化开裂，而聚乙烯类护套材料的脆性大，耐磨性和韧性比较差，不能很好起到保护电缆的作用。乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物(EVA)因具有耐腐蚀、柔韧性好、耐低温性好、耐环境应力开裂、绝缘性好，而被用于外护套层材料。但是EVA自身虽然具备一定的耐腐蚀性能，但是在更加严苛的环境中，其耐腐蚀性还难以满足使用要求，且其阻燃防火性能较弱，难以在高温环境中使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种防腐蚀电缆及其加工工艺。
[0005]为了提升EVA的耐腐蚀性能，本专利技术在护套层中加入了改性氧化石墨烯，氧化石墨烯通过化学键合作用在表面接枝有机分子链，能够改善其与基体的相容性，促进均匀分散，且与EVA基体具有极高的作用力，形成稳定的无机
‑
有机杂化体系，进一步提升耐腐蚀性能和热稳定性能；为了提升EVA的阻燃防火性能，在护套层中加入了无机阻燃剂，并复配了偶联剂，有效提升EVA的阻燃防火性能；本专利技术获得的外护套层具有极高的耐腐蚀性能和优良的阻燃防火性能，使制得的电缆能够适用于环境严苛的场所，并且能够在高、低温条件下适用，具有更高的适用性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种防腐蚀电缆，包括导体芯，导体芯外侧包裹有导体屏蔽层，导体屏蔽层外侧包覆有绝缘橡胶层，绝缘橡胶层外侧绕包有外护套层；
[0008]其中，外护套层采用EVA材料制备而成，EVA材料的原料按重量份计包括：乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)75
‑
85份、线性低密度聚乙烯0
‑
20份、改性氧化石墨烯3
‑
4份、阻燃剂12
‑
15份、偶联剂1.8
‑
2.2份、抗氧剂0.2
‑
0.3份；
[0009]上述防腐蚀电缆的加工工艺，包括如下步骤：
[0010]将阻燃剂和偶联剂在高速混合机中混合均匀，再将乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、改性氧化石墨烯和抗氧剂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均
匀的原料经双螺杆挤出机在190
‑
250℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，获得EVA材料；
[0011]在导体芯的外侧依次包覆导体屏蔽层、绝缘橡胶层，最后将EVA材料绕包于绝缘橡胶层外侧，形成外护套层，得到防腐蚀电缆。
[0012]进一步地，所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌和氧化锑中的一种或几种按照任意比例的组合。
[0013]进一步地，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
[0014]进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。
[0015]进一步地，改性氧化石墨烯通过如下步骤制备：
[0016]C1、将2,2
‑
氧代二乙胺和四氢呋喃(THF)加入三口烧瓶中，再加入三乙胺，搅拌混合均匀，于冰浴条件下采用恒压滴液漏斗将丙烯酰氯缓慢滴入混合液中，滴完后，常温反应2h，反应结束后，依次用饱和食盐水和饱和NaHCO3溶液进行洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸馏，获得中间体；2,2
‑
氧代二乙胺、四氢呋喃、三乙胺、丙烯酰氯的用量比为0.1mol:120mL:3.7mL:0.105mol；
[0017]2,2
‑
氧代二乙胺分子上的
‑
NH2与酰氯发生反应，生成酰胺，获得中间体；通过控制2,2
‑
氧代二乙胺与丙烯酰氯的摩尔比基本为1:1，使得2,2
‑
氧代二乙胺分子上仍然有一个裸露的、未参与反应的
‑
NH2，为后续反应提供反应位点，反应过程如下所示：
[0018][0019]C2、将氧化石墨烯与二氯甲烷混合后，加入少量三乙胺，超声15min，将中间体溶解于二氯甲烷中配置成质量分数为10％的中间体溶液，于常温条件下采用恒压滴液漏斗将中间体溶液滴入体系中，升高温度至50℃反应90min，抽滤，滤饼依次用乙醇和去离子水洗涤3
‑
4次，真空干燥，获得改性氧化石墨烯；氧化石墨烯、二氯甲烷、三乙胺和中间体溶液的用量之比为1g:90mL:1.8mL:5.6mL；
[0020]中间体分子上含有的
‑
NH2与氧化石墨烯分子上的
‑
COOH发生反应，在氧化石墨烯表面接枝有机分子链，获得改性氧化石墨烯；
[0021]获得的改性氧化石墨烯分子上通过有机分子链接枝，能够改善氧化石墨烯的亲水性以及团聚现象，进而改善氧化石墨烯与基体(乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物)的相容性，促进氧化石墨烯在外护套层中的均匀分布，片状氧化石墨烯通过物理阻隔作用，迫使腐蚀介质在涂层中沿曲线向内传输，延长迁移扩散路径，从而大大延缓腐蚀进度；另外，氧化石墨烯接枝的有机分子链中含有多个酰胺键以及
‑
C＝C，酰胺键与乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中的酯基具有较高的相容性，
‑
C＝C能够参与到乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物后续熔融聚合过程中，因此，氧化石墨烯与基体具有很强的相互作用，形成稳定的无机
‑
有机杂化体系，进一步提升耐腐蚀性能和热稳定性能，且提高氧化石墨烯的耐迁移性能，使其持续、稳定发挥作用。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]为了提升EVA的耐腐蚀性能，本专利技术在护套层中加入了改性氧化石墨烯，氧化石墨烯通过化学键合作用在表面接枝有机分子链，能够改善其与基体的相容性，促进均匀分散，均匀分散的片层状的氧化石墨烯发挥物理阻隔作用，提升EVA材料的耐腐蚀性能，且氧化石
墨烯表面接枝的有机分子链含有酰胺键合碳碳双键，与EVA基体具有极高的作用力，形成稳定的无机
‑
有机杂化体系，进一步提升耐腐蚀性能和热稳定性能；
[0024]为了提升EVA的阻燃防火性能，本专利技术在护套层中加入了无机阻燃剂，并复配了偶联剂，无机阻燃剂在偶联剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀电缆，包括导体芯，导体芯外侧包裹有导体屏蔽层，导体屏蔽层外侧包覆有绝缘橡胶层，绝缘橡胶层外侧绕包有外护套层，其特征在于，外护套层采用EVA材料制备而成，EVA材料的原料按重量份计包括：乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物75
‑
85份、线性低密度聚乙烯0
‑
20份、改性氧化石墨烯3
‑
4份、阻燃剂12
‑
15份、偶联剂1.8
‑
2.2份、抗氧剂0.2
‑
0.3份。2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电缆，其特征在于，所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌和氧化锑中的一种或几种按照任意比例的组合。3.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电缆，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。4.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电缆，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种防腐蚀电缆，其特征在于，改性氧化石墨烯通过如下步骤制备：C1、将2,2
‑
氧代二乙胺和四氢呋喃加入三口烧瓶中，再加入三乙胺，搅拌混合均匀，于冰浴条件下采用恒压滴液漏斗将丙烯酰氯缓慢滴入混合液中，滴完后，常温反应2h，反应结束后，依次用饱和食盐水和饱和NaHCO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭士邦，丁以胜，高世宏，张昭，周光亚，周国庆，王杰，巫晓光，潘环，张飞，叶亚运，程龙，陈旭，
申请(专利权)人：安徽蒙特尔电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：