一种防水型铝合金电缆及其制备方法与流程

本发明涉及电缆，具体的，涉及一种防水型铝合金电缆及其制备方法。

背景技术：

1、铝合金电缆是一种新型的电力电缆，具有许多独特的性能特点和优势，在电力行业得到了越来越广泛的应用。它是以铝合金材料为导体的电缆，相较于传统的铜电缆，铝合金电缆具有良好的经济性。铝合金的成本相对较低，在一定程度上降低了电缆的整体造价。在性能方面，铝合金电缆具有良好的导电性和载流能力，能够满足不同场景的电力传输需求，它还有具有良好的柔韧性，便于适应较为复杂的环境。另外，防水性能和机械性能对于铝合金电缆的重要性不容忽视。铝合金电缆的防水性能直接关系到铝合金电缆在特定环境下的可靠性和安全性。如果铝合金电缆不具备足够的防水性能，长期暴露在潮湿或其他含水环境中，水分会渗透进铝合金电缆内部，不但影响铝合金电缆的正常运行，还会缩短其使用寿命。而铝合金电缆的机械性能直接关系到铝合金电缆在使用过程中的安全性和耐久性。如果铝合金电缆的机械性能不足，容易在外力作用下发生断裂等故障，从而影响其正常使用。现阶段的铝合金电缆虽具有一定的防水性能，但防水性能有限，长期在潮湿或含水环境中容易受到水分侵蚀。另外，目前铝合金电缆的机械性能较差，易受外力的影响。因此，研发一种防水性能好、机械性能优良的铝合金电缆具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提出一种防水型铝合金电缆及其制备方法，解决了相关技术中铝合金电缆防水性能差、机械性能差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种防水型铝合金电缆，由内到外依次包括铝合金导体、绝缘层和外护层，所述外护层包括以下重量份的组分：

4、氯化聚乙烯40~50份、环氧树脂25~35份、全氟烷氧基乙烯基醚共聚物4~16份、固化剂2~6份、第一抗氧剂1~3份、阻燃剂10~20份；

5、所述绝缘层包括以下重量份的组分：

6、线性低密度聚乙烯50~60份、聚碳酸酯20~25份、三元乙丙橡胶15~20份、钛酸钾纤维20~35份、第二抗氧剂1~3份、增塑剂1~5份。

7、作为进一步的技术方案，所述环氧树脂和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的重量比为3~5:1。

8、当环氧树脂和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的重量比为3~5:1时，在保证铝合金电缆的防水性能的同时，还可进一步提高其机械性能。

9、作为进一步的技术方案，所述环氧树脂包括环氧值为0.7的环氧树脂和环氧值为0.55的环氧树脂。

10、环氧树脂包括环氧值为0.7的环氧树脂和环氧值为0.55的环氧树脂，环氧树脂中的环氧基团赋予环氧树脂极高防水性能的同时，也影响铝合金电缆外护层的机械性能，通过环氧值不同的两种环氧树脂的协同作用，在保证铝合金电缆的防水性能的同时，还可进一步提高其机械性能。

11、作为进一步的技术方案，所述环氧值为0.7的环氧树脂和所述环氧值为0.55的环氧树脂的重量比为1~4:1。

12、当环氧值为0.7的环氧树脂和环氧值为0.55的环氧树脂的重量比为1~4:1时，在保证铝合金电缆的防水性能的同时，还可进一步提高其机械性能。

13、作为进一步的技术方案，所述钛酸钾纤维为改性钛酸钾纤维，所述改性钛酸钾纤维由钛酸钾纤维经纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物改性得到。

14、作为进一步的技术方案，所述钛酸钾纤维的平均直径为0.2~0.4μm，平均长度为10~40μm；所述纳米碳酸钡的粒径为80~100nm。

15、通过纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物对钛酸钾纤维进行表面改性，既可提高钛酸钾纤维的分散性，又可加强与三元乙丙橡胶以及线性低密度聚乙烯的相互作用，整体加强了绝缘层结构的紧密性，在保证铝合金电缆的防水性能的同时，还可进一步提高其机械性能。

16、作为进一步的技术方案，所述钛酸钾纤维、纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物的重量比为8~13:1:1。

17、当钛酸钾纤维、纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物的重量比为8~13:1:1时，在保证铝合金电缆的防水性能的同时，还可进一步提高其机械性能。

18、作为进一步的技术方案，所述改性钛酸钾纤维的制备方法包括以下步骤：

19、a1、将钛酸钾纤维和纳米钛酸钡共混，研磨，得到纳米钛酸钡改性钛酸钾纤维；

20、a2、将羟基苯基丙烯酰胺类化合物溶于无水乙醇，得到羟基苯基丙烯酰胺类化合物溶液，在所述羟基苯基丙烯酰胺类化合物溶液中加入所述纳米钛酸钡改性钛酸钾纤维，搅拌，浓缩，得到所述改性钛酸钾纤维。

21、作为进一步的技术方案，所述羟基苯基丙烯酰胺类化合物溶液的质量分数为5%~8%。

22、作为进一步的技术方案，所述固化剂为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或两种；所述第一抗氧剂和所述第二抗氧剂各自独立地为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1035中的一种或多种；所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种；所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯、季戊四醇硬脂酸酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种。

23、作为进一步的技术方案，所述羟基苯基丙烯酰胺类化合物为n-对羟基苯基丙烯酰胺、n-(4-羟基苯基)甲基丙烯酰胺中的一种或两种。

24、本发明还提出所述的一种防水型铝合金电缆的制备方法，包括以下步骤：

25、s1、将外护层各组分共混，挤出，得到外护层材料；

26、s2、将绝缘层各组分共混，挤出，包覆在铝合金导体表面，形成含有绝缘层的铝合金导体；

27、s3、将所述外护层材料包覆在所述含有绝缘层的铝合金导体表面，得到铝合金电缆。

28、作为进一步的技术方案，步骤s1中，所述共混时，温度为160~180℃。

29、作为进一步的技术方案，步骤s2中，所述共混时，温度为150~160℃。

30、本发明的工作原理及有益效果为：

31、本发明中，铝合金电缆外护层包括环氧树脂和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物，环氧树脂中环氧基在确保环氧树脂稳定性的情况下，与水分子有一定相互作用力，阻止水分子渗透到电缆基材内部，确保环氧树脂防水有效性的同时，可与全氟烷氧基乙烯基醚共聚物协同，形成更加紧密的结构，从而更加有助于阻止水分子的渗透，既提高铝合金电缆的防水性能，又提高了其机械性能。另外，绝缘层中钛酸钾纤维的加入，也可提高铝合金电缆的防水性能和机械性能。

技术特征：

1.一种防水型铝合金电缆，由内到外依次包括铝合金导体、绝缘层和外护层，其特征在于，所述外护层包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述环氧树脂和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的重量比为3~5:1。

3.根据权利要求1所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述环氧树脂包括环氧值为0.7的环氧树脂和环氧值为0.55的环氧树脂。

4.根据权利要求3所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述环氧值为0.7的环氧树脂和所述环氧值为0.55的环氧树脂的重量比为1~4:1。

5.根据权利要求1所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述钛酸钾纤维为改性钛酸钾纤维，所述改性钛酸钾纤维由钛酸钾纤维经纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物改性得到。

6.根据权利要求5所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述钛酸钾纤维、纳米钛酸钡和羟基苯基丙烯酰胺类化合物的重量比为8~13:1:1。

7.根据权利要求5所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述改性钛酸钾纤维的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述固化剂为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或两种；所述第一抗氧剂和所述第二抗氧剂各自独立地为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1035中的一种或多种；所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种；所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯、季戊四醇硬脂酸酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种。

9.根据权利要求5所述的一种防水型铝合金电缆，其特征在于，所述羟基苯基丙烯酰胺类化合物为n-对羟基苯基丙烯酰胺、n-(4-羟基苯基)甲基丙烯酰胺中的一种或两种。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种防水型铝合金电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及电缆技术领域，提出了一种防水型铝合金电缆及其制备方法，铝合金电缆由内到外依次包括铝合金导体、绝缘层和外护层，外护层包括以下重量份的组分：氯化聚乙烯40~50份、环氧树脂25~35份、全氟烷氧基乙烯基醚共聚物4~16份、固化剂2~6份、第一抗氧剂1~3份、阻燃剂10~20份；绝缘层包括以下重量份的组分：线性低密度聚乙烯50~60份、聚碳酸酯20~25份、三元乙丙橡胶15~20份、钛酸钾纤维20~35份、第二抗氧剂1~3份、增塑剂1~5份。通过上述技术方案，解决了相关技术中铝合金电缆防水性能差、机械性能差的问题。技术研发人员：刘佳佺,王晓磊,郝炳策,刘中林,韩思琪受保护的技术使用者：飞红线缆集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2