[发明专利]耐寒电缆护层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆护层材料，具体地，涉及一种耐寒电缆护层材料。

背景技术

电缆主要由以下四部分组成。导电线芯：用高电导率材料(铜或铝)制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线芯可能由单根导线或多根导线绞合而成；绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。密封护套：保护绝缘线芯免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套；保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。

现有的绝缘层材料虽然能够满足现有的需求，但是部分电缆需要在低温的环境中工作，进而使得其力学性能产生较大的变化甚至是产生冻裂使其难以起到保护的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐寒电缆护层材料及其制备方法，通过该方法制得的耐寒电缆护层材料具有优异的耐寒性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了本发明提供了一种耐寒电缆护层材料的制备方法，该制备方法包括：

1)在惰性气体的存在下，将还原剂溶液、氧化石墨烯、硫化物以及铅盐进行水热反应制得修饰石墨烯；

2)将三元乙丙橡胶、纳米高岭土、氯化石蜡、滑石粉、六溴环十二烷、勃姆石和钼酸钠混炼制成母胶；

3)将母胶、修饰石墨烯、硫化剂混炼以制成耐寒电缆护层材料。

本发明还提供了一种耐寒电缆护层材料，该道交通用环保型耐寒电缆绝缘材料通过上述的方法制备而成。

通过上述技术方案，本发明首先通过水热法制得掺杂的修饰石墨烯，该修饰石墨烯具有优异的抗寒性能；接着将三元乙丙橡胶、纳米高岭土、氯化石蜡、滑石粉、六溴环十二烷、勃姆石和钼酸钠混炼制成母胶；最后，通过修饰石墨烯、硫化剂对母胶进行进一步的改性进而使得该电缆绝缘材料具有优异的抗寒性能。同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了本发明提供了一种耐寒电缆护层材料的制备方法，该制备方法包括：

1)在惰性气体的存在下，将还原剂溶液、氧化石墨烯、硫化物以及铅盐进行水热反应制得修饰石墨烯；

2)将三元乙丙橡胶、纳米高岭土、氯化石蜡、滑石粉、六溴环十二烷、勃姆石和钼酸钠混炼制成母胶；

3)将母胶、修饰石墨烯、硫化剂混炼以制成耐寒电缆护层材料。

在本发明的步骤1)中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤1)中，还原剂溶液、氧化石墨烯、硫化物以及铅盐的重量比为10：2-4：0.4-0.6：0.1-0.3。

在本发明的步骤1)中，还原剂溶液的种类以及浓度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤1)中，所述还原剂溶液为硼氢化钾水溶液和/或硼氢化钠水溶液；更优选地，所述还原剂溶液中还原剂的含量为15-20重量％。

在本发明的步骤1)中，各物料的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤1)中，所述硫化物以选自硫化钾、硫化钠和硫化铵中的至少一者；所述铅盐选自硝酸铅和/或氯化铅。

在本发明的步骤1)中，水热反应的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤1)中，水热反应满足以下条件：反应温度为200-240℃，反应时间为8-10h。

在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤2)中，三元乙丙橡胶、纳米高岭土、氯化石蜡、滑石粉、六溴环十二烷、勃姆石和钼酸钠的重量比为100：10-15：35-40：5-9：22-36：1.5-6：2-4。

在本发明的步骤2)中，混料的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的耐寒性，优选地，在步骤2)中，混炼满足以下条件：混炼温度为220-240℃，混炼时间为80-120min。