[发明专利]一种高强度柔性防火电缆

说明书

本发明公开了一种高强度柔性防火电缆，属于电缆技术领域。该电缆包括缆芯和电缆料，电缆料由如下重量份原料制成：丁苯橡胶40‑50份、硬脂酸0.5‑1.5份、酚醛树脂2‑3份、改性碳纤维2‑3份、棕榈酸单甘油酯1.5‑3份、防老剂0.5‑0.8份、抗氧剂3‑6份、润滑剂3‑5份、软化剂3‑5份、阻燃剂2‑4份；通过使用壳聚糖将氧化石墨烯改性，壳聚糖接枝到氧化石墨烯的表面，增大氧化石墨烯之间的间隙，同时氧化石墨烯表面的羧基在改性后消失，再将KH570加入将增强壳聚糖与氧化石墨烯的结合，产生大量含氧官能团C‑O、C＝O，使得羟基化多壁碳纳米管与氧化石墨烯之间的结合紧密。

技术领域

本发明属于电缆技术领域，涉及一种高强度柔性防火电缆。

背景技术

电缆作为一种使用极为广泛的电力设施，其在生产生活中均使用极为广泛，且航空航天领域也会使用到电缆等电力设施。而在使用过程中，因使用环境的不同，且随着科技的不断进步，对于电缆的性能的要求也越来越高，也要求其能适应更为恶劣的环境使用的需求。为了使用安全和方便对电缆外部的电缆料要求极高，特别是电力运输的电缆材料，一点破裂就会造成漏电、短路甚至引发火灾等一系列的严重后果，所以为了防止电缆在使用过程中断裂，而电缆对于环境的适应往往取决于其外部电缆胶套的性能，所以需要提高电缆的强度和防火性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度柔性防火电缆。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种高强度柔性防火电缆，包括缆芯和电缆料，所述电缆料由如下重量份原料制成：丁苯橡胶40-50份、硬脂酸0.5-1.5份、酚醛树脂2-3份、改性碳纤维2-3份、棕榈酸单甘油酯1.5-3份、防老剂0.5-0.8份、抗氧剂3-6份、润滑剂3-5份、软化剂3-5份、阻燃剂2-4份；

所述改性碳纤维通过如下步骤制备：将氧化石墨烯加入无水乙醇中，搅拌处理5-10min后，加入将羟基化多壁碳纳米管，超声分散1-2h后，再加入偶联剂，在45-55℃下搅拌6-8h，之后用去离子水洗涤2-3次，加入到二甲基亚砜中，再加入安息香二乙醚，控制氧化石墨、羟基化多壁碳纳米管、偶联剂、二甲基亚砜、安息香二乙醚的用量比为3.5g：4.3g：1.3g：30mL，室温下反应8-10h，浸入无水乙醇中24-28h，再置于真空烘箱中烘干，得到碳纤维。

进一步地，所述氧化石墨烯通过如下步骤制备：

S1：将石墨粉加入去离子水中，超声分散30-45min，制得石墨烯分散液，在加入硝酸钠溶液，冰水浴中搅拌1-1.5h后，加入高锰酸钾，控制石墨粉、硝酸钠溶液、高锰酸钾的用量比为2.6g：100mL：1.45g，在0-45℃的条件下搅拌2-3.5h，进行离心并洗涤3-5次，再置于真空烘箱中烘干，得到中间物A；

S2：将2wt％的壳聚糖溶液加入乙酸溶液中，室温下搅拌22-24h，再超声30-50min，得到混合物A，再将磷酸二氢钠溶液加入混合物A中，调节pH至7-8，控制壳聚糖、乙酸溶液、溶剂、中间物A的用量比为3.4g：50mL：35mL：2.3g；再将中间物A加入去离子水中搅拌均匀后加入混合物A中，65-75℃的条件下油浴搅拌5-6h，得到中间物B；

S3：将中间物B与乙烯基磺酸钠、乙烯基硅油和过氧化二苯甲酰加入到环己酮中，搅拌均匀后，加入KH570，控制中间物B、乙烯基磺酸钠、乙烯基硅油、KH570的用量比为2.6g：0.7：5mL：3mL，超声分散1-2h，再置于负压环境中，反应2-3h，再用丙酮反复洗涤3-5次，离心，然后放入烘箱中80℃干燥至恒重，得到氧化石墨烯。

进一步地，所述高强度柔性防火电缆的制备方法包括如下步骤：

步骤一：将丁苯橡胶、硬脂酸、酚醛树脂、改性碳纤维按照顺序加入搅拌器中，加热到160-180℃，搅拌10-20min后，再加入棕榈酸单甘油酯、防老剂、抗氧剂、润滑剂、软化剂、阻燃剂，温度190-200℃，搅拌10-15min，搅拌好的物料加入挤塑机中，经塑化熔融挤出被旋转切刀切成颗粒状的电缆料；