一种抗拉抗压的光电复合缆的制作方法

本发明属于光电复合缆，具体地，涉及一种抗拉抗压的光电复合缆。

背景技术：

1、随着社会的不断发展与科学水平的不断发展，互联网信息时代快速崛起，当今世界已步入信息时代，信息已成为经济发展的战略资源和独特的生产要素，以远程通信网络、计算机、视像等多媒体终端相结合建立起来的现代信息传输系统和完备的信息服务体系，已成为一个国家或地区经济发达程度的重要标志。

2、为了实现信号的传输，线缆成了工业及生活中不可或缺的一部分，常见的线缆包括电缆和光缆，其中电缆能实现电力传输，光缆能实现信号传输。近年有提供了光电复合缆的概念，将光缆和电缆做在一根电缆内，一根光电复合电缆同时满足传输光、电要求，节约敷设空间，美观简洁，安装效率高。

3、市面上的光电复合缆在使用一段时间后，在受到外力挤压和拉伸时很容易导致光电复合缆最外层的保护套发生不可逆形变，使其破损，进而使内部的电缆和光缆暴露出来，导至光电复合缆报废，因此，需要提高光电复合缆的力学性能。不仅如此，市面上的光电复合缆，大多不具备阻燃性能，在遇到明火时容易发生燃烧，有较大的安全隐患，因此还需具备一定的阻燃性能。综上所述，亟需发明一种力学性能优异具备一定阻燃性能的光电复合缆，以满足光电复合缆技术领域的更高需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种抗拉抗压的光电复合缆。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种抗拉抗压的光电复合缆由中心的弹性十字骨架，弹性十字骨架四侧平行分布的两条电缆芯和光缆芯，通过填充料填充，并由最外层保护套进行包裹制得。

4、进一步地，所述弹性十字骨架材料为硅橡胶。

5、进一步地，所述电缆芯和光缆芯上皆套设有绝缘层，绝缘层材料为云母带。

6、进一步地，所述填充料为玻璃丝纤维绳。

7、制得的复合缆中心为硅橡胶材质的弹性十字骨架，能对复合缆进行很好的支撑，并且韧性较好；绝缘层材料为云母带，能一定程度的增强复合缆的阻燃性能；最后，填充料为玻璃丝纤维绳进一步提高了复合缆的阻燃性和柔韧性。

8、进一步地，所述保护套材料通过以下步骤制得：

9、将高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶(epdm)、交联剂、润滑剂和助剂，投入双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出后进行辐照，挤出后，加入到双滚开炼机中压片，制得料片在电子加速器中进行辐照，得到保护套材料。

10、进一步地，各原料按照重量份数计如下：80-100份高密度聚乙烯、25-35份三元乙丙橡胶、4-8份交联剂、3-5份润滑剂、6-12份助剂。

11、进一步地，所述交联剂为三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基季戊四醇中的一种。

12、进一步地，所述润滑剂为石蜡、硬脂酰胺脂肪酸中的一种。

13、以高密度聚乙烯作为基体，赋予了保护套材料良好的力学性能和绝缘性；添加三元乙丙橡胶能提高保护套材料的韧性和耐老化性能；通过辐照法使基体的高分子链产生交联，形成紧密的网状结构，进一步提升了保护套材料的力学性能；需要说明的是，使用辐照法是物理交联，相比化学交联效率高、能耗低、无污染。

14、进一步地，所述助剂通过以下步骤制得：

15、s1、在装有搅拌装置三口烧瓶中将3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛、哌啶(缩合剂)和甲苯混合，升温至40℃，搅拌至固体完全溶解，滴加二乙烯三胺，滴加完成后，保温反应4h，反应完成，自然冷却，减压蒸馏，得到中间体1；3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛、二乙烯三胺、哌啶、甲苯的用量之比为23.4g:12.5g:15ml:100ml；

16、在缩合剂的作用下，二乙烯三胺上的氨基与3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛上的醛基发生缩合，形成亚胺基(c＝n席夫碱结构)，并通过控制二者的摩尔比接近1:1且二乙烯三胺略微过量，使二乙烯三胺上只有一个氨基参与到反应，得到中间体1；具体反应过程如下所示：

17、

18、s2、在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体1、戊二醛、哌啶和甲苯搅拌混合均匀，控制反应温度为55℃，保温反应5h，反应完成，旋蒸去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯/乙酸乙酯的混合溶剂，二者的体积比为3:1)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体2；中间体1、戊二醛、哌啶、甲苯的用量之比为31.9g:12.2g:15ml:100ml；

19、在缩合剂的作用下，中间体1上的氨基与戊二醛上的醛基发生缩合，形成亚胺基，并通过控制二者的摩尔比接近1:1且戊二醛略微过量，使戊二醛上只有一个醛基参与到反应，得到中间体2；具体反应过程如下所示：

20、

21、s3、在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体2、乙烯胍胺、哌啶和甲苯搅拌混合均匀，控制反应温度为60℃，保温反应12h，反应完成，减压蒸馏去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯/乙酸乙酯的混合溶剂，二者的体积比为3:2)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体3；中间体2、乙烯胍胺、哌啶、甲苯的用量之比为83.5g:13.7g:15ml:150ml；

22、在缩合剂的作用下，中间体2上的醛基与乙烯胍胺上的氨基发生缩合，形成亚胺基，并通过控制二者的摩尔比接近2:1且中间体2略微过量，使乙烯胍胺上两个氨基参与到反应，得到中间体3；具体反应过程如下所示：

23、

24、s4、室温，氮气保护下在装有搅拌装置三口烧瓶中将1-氯癸烷、中间体3、三乙胺与甲苯混合，搅拌至固体完全溶解，升温至80℃保温反应6h，反应完成，过滤，减压蒸馏，无水乙醇洗涤2次，真空干燥，得到助剂；1-氯癸烷、中间体3、三乙胺、甲苯的用量之比为36.1g:90.3g:30ml:200ml；

25、1-氯癸烷和中间体3发生亲核取代，通过控制二者的摩尔比接近2:1且1-氯癸烷略微过量，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到助剂；助剂的结构如下所示：

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27、制得的助剂分子中含有受阻酚、席夫碱、三嗪和长碳链结构，其中受阻酚结构，具有出色的抗氧化性能，不仅能提高基体的抗氧化性，还能在炼化过程中充当抗氧剂，避免加入额外的抗氧剂，影响保护套材料的均质性；另外，助剂中含有多个席夫碱结构，席夫碱结构中的c＝n双键在高温下能够生成碳氮六元环，这类六元环结构使基体形成稳定的交联网络，有效提升基体的阻燃性能；不仅如此，引入的三嗪结构在燃烧时会产生含氮的气体，稀释降低烟雾密度，在高温下自凝结形成蜜勒胺使炭层紧密，进一步提升了基体的阻燃抑烟性能；最后，长碳链为亚甲基链节，属于柔性链段，还能穿插在基体的分子链中，显著提升了基体的力学性能；

28、需要补充说明的是，助剂一端还含有碳碳双键，能在辐照过程中，与基体发生交联，增强与基体的相互作用力，提升了助剂性能的长久稳定性。

29、本发明的有益效果：

30、1、制得的复合缆中心为硅橡胶材质的十字骨架，绝缘层材料为云母带，填充料为玻璃丝纤维绳，赋予了复合缆较高的韧性和阻燃性能；

31、2、保护套材料以高密度聚乙烯作为基体，添加三元乙丙橡胶并且采用辐照法交联制得，有效的增强了复合缆的力学强度和抗老化性能；

32、3、制得的助剂能显著提升复合缆的阻燃性、抗老化和力学性能，并且能与保护套基体发生交联，性能长久稳定；

33、因此，本发明制得的复合缆具有稳定高效的阻燃性和抗老化性能，并且力学性能优异，无卤无磷，对环境友好，在光电复合缆技术领域具备重要应用价值。