一种耐磨耐腐蚀电缆及其制备工艺的制作方法

本发明涉及电力电缆，具体的，涉及一种耐磨耐腐蚀电缆及其制备工艺。

背景技术：

1、随着电力电缆的使用场所变得多样化，对电力电缆的性能指标提出了更加严格和多样的要求，包括抗冲击性、耐磨性等。现有的电缆的护套还存在抗冲击性欠佳、耐磨性较差的问题，这使得电缆在实际应用过程中带来诸多不便。因此，需要得到一种抗冲击性和耐磨性均优异的电缆，以确保电缆在面对外部冲击时能够保持稳定的工作状态，延长使用寿命，保障电力系统的安全运行，同时在矿山、建筑工地等恶劣环境中应用时，电缆经常需要承受各种机械应力和摩擦，需要电缆具有优异的耐磨性能，提高在机械摩擦、弯曲、拖拽等使用过程中抵抗磨损的能力。

技术实现思路

1、本发明提出一种耐磨耐腐蚀电缆及其制备工艺，解决了相关技术中电缆的耐磨性和抗冲击性较差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种耐磨耐腐蚀电缆，自内而外依次包括缆芯、绝缘层、保护层；

4、所述绝缘层包括以下重量份的组分：聚乙烯100份、填料10~15份、交联剂2~4份、增塑剂2~4份、抗氧剂1~3份；

5、所述保护层包括以下重量份的组分：聚乙烯60~80份、氯化聚乙烯30~40份、改性氮化硅12~18份、相容剂4~6份、交联剂2~3份、抗氧剂2~4份；

6、所述改性氮化硅由氮化硅和水溶性钇盐共沉淀制得。

7、作为进一步的技术方案，所述氮化硅和水溶性钇盐的质量比为4:1~2。

8、本发明中，将改性氮化硅原料中氮化硅和水溶性钇盐的质量比限定在为4:1~2，进一步提高了电缆的耐磨性和抗冲击性。

9、作为进一步的技术方案，所述改性氮化硅的制备方法具体包括以下步骤：

10、a1、对氮化硅进行预处理，得到预处理氮化硅；

11、a2、所述预处理氮化硅和水溶性钇盐进行混合，过滤取沉淀，干燥，煅烧，粉碎，得到改性氮化硅。

12、作为进一步的技术方案，所述改性氮化硅的粒径为50~60μm。

13、作为进一步的技术方案，所述预处理包括酸洗、预氧化处理。

14、作为进一步的技术方案，所述酸洗时采用质量分数为3%~5%的盐酸溶液；所述预氧化的时间为4~5h。

15、作为进一步的技术方案，所述混合时还加入了溶剂，所述氮化硅和溶剂的质量体积比为1g:30~40ml；所述混合时还加入了氨水将ph调节至9.5~10.5；所述混合的温度为40~42℃，时间为4~4.5h。

16、作为进一步的技术方案，所述水溶性钇盐为硝酸钇、硫酸钇、氯化钇中的一种或多种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种；所述填料为白炭黑、碳酸钙、滑石粉、云母粉中的一种或多种；所述交联剂为过氧化物；所述增塑剂为聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡、邻苯二甲酸酯中的一种或多种；所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

17、作为进一步的技术方案，所述改性氮化硅为脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅。

18、本发明中，采用脂肪族聚碳酸酯对改性氮化硅进行进一步包覆改性处理，提高改性氮化硅在保护层基体材料中的结合和分散，进一步提高了电缆的耐磨性和抗冲击性。

19、作为进一步的技术方案，所述脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅的制备方法包括以下步骤：将脂肪族聚碳酸酯和所述改性氮化硅混合后，干燥，得到脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅。

20、作为进一步的技术方案，所述脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅的制备方法包括以下步骤：将脂肪族聚碳酸酯溶解后，加入所述改性氮化硅，进行搅拌混合，干燥，得到脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅。

21、作为进一步的技术方案，所述脂肪族聚碳酸酯和所述改性氮化硅的质量比为3:12~14。

22、本发明中，当脂肪族聚碳酸酯和改性氮化硅的质量比为3:12~14时，进一步提高了电缆的耐磨性和抗冲击性。

23、本发明还提出所述的一种耐磨耐腐蚀电缆的制备工艺，包括以下步骤：

24、s1、将所述绝缘层的组分进行混合，得到混合物a；

25、s2、将所述保护层的组分进行混合，得到混合物b；

26、s3、自内至外依次将混合物a、混合物b共挤出包覆至所述缆芯外，成型，得到电缆。

27、本发明的工作原理及有益效果为：

28、本发明中，电缆自内而外依次设有缆芯、绝缘层和保护层，绝缘层和护套层中以聚乙烯为基体，并在保护层中添加由氮化硅和水溶性钇盐共沉淀制得改性氮化硅，提高保护层的抗磨损能力和对外界腐蚀介质的抵抗能力，显著提高了电缆的耐磨性和抗冲击性。

技术特征：

1.一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，自内而外依次包括缆芯、绝缘层、保护层；

2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述氮化硅和水溶性钇盐的质量比为4:1~2。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述改性氮化硅的制备方法具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述预处理包括酸洗、预氧化处理。

5.根据权利要求3所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述混合时还加入了溶剂，所述氮化硅和溶剂的质量体积比为1g:30~40ml；所述混合时还加入了氨水将ph调节至9.5~10.5；所述混合的温度为40~42℃，时间为4~4.5h。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述水溶性钇盐为硝酸钇、硫酸钇、氯化钇中的一种或多种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种；所述填料为白炭黑、碳酸钙、滑石粉、云母粉中的一种或多种；所述交联剂为过氧化物；所述增塑剂为聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡、邻苯二甲酸酯中的一种或多种；所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述改性氮化硅为脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅。

8.根据权利要求7所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅的制备方法包括以下步骤：将脂肪族聚碳酸酯和所述改性氮化硅混合后，干燥，得到脂肪族聚碳酸酯包覆改性氮化硅。

9.根据权利要求8所述的一种耐磨耐腐蚀电缆，其特征在于，所述脂肪族聚碳酸酯和所述改性氮化硅的质量比为3:12~14。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种耐磨耐腐蚀电缆的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及电力电缆技术领域，提出了一种耐磨耐腐蚀电缆及其制备工艺，耐磨耐腐蚀电缆自内而外依次包括缆芯、绝缘层、保护层；绝缘层包括以下重量份的组分：聚乙烯100份、填料10~15份、交联剂2~4份、增塑剂2~4份、抗氧剂1~3份；保护层包括以下重量份的组分：聚乙烯60~80份、氯化聚乙烯30~40份、改性氮化硅12~18份、相容剂4~6份、交联剂2~3份、抗氧剂2~4份；改性氮化硅由氮化硅和水溶性钇盐共沉淀制得。通过上述技术方案，解决了相关技术中的电缆的耐磨性和抗冲击性较差的问题。技术研发人员：田金波,潘宗良,韩世奇,苏良裔受保护的技术使用者：恒瑞电缆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26