一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]酚醛樹脂是一種使用廣泛的熱固性樹脂，它具有很多良好的性能，如力學(xué)強(qiáng)度較強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定、良好的耐高溫性、優(yōu)良的電絕緣性，以及樹脂本身固有的阻燃性、發(fā)煙率較低以及耐燒蝕性等。
[0003]石墨烯是由單層片層的碳原子緊密排列組成，晶格的結(jié)構(gòu)類似于單層二維蜂窩狀。目前，石墨烯材料是世界上公認(rèn)的最輕薄的二維材料，具有非常優(yōu)異的性能，如:超大的比表面積，優(yōu)異的機(jī)械性能，較低的摩擦系數(shù)以及較高的熱導(dǎo)率。在合成石墨烯的過程中，出現(xiàn)了一種重要的石墨烯衍生物材料，這就是氧化石墨烯。氧化石墨烯的片層擁有很多的含氧基團(tuán)，并且這些基團(tuán)大部分具有親水性，因此氧化石墨烯有著優(yōu)良的加工性以及與聚合物較好的相容性。雖然，氧化石墨烯表面大量的含氧官能團(tuán)使得其導(dǎo)電性遠(yuǎn)比石墨烯的導(dǎo)電性差，但是，氧化石墨烯能較好的分散于水相體系中，因此不但能提高與聚合物的溶解性能，還能夠與聚合物、有機(jī)分子復(fù)合成全新的功能納米復(fù)合材料。因此，氧化石墨稀作為一種新型增強(qiáng)材料有著廣闊的市場和應(yīng)用前景。
[0004]隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，電纜被用于國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的各個方面，人們對高溫電纜和耐高溫電纜材料的性能提出了更高的要求，單一耐高溫性能的電纜和電纜材料已經(jīng)不能滿足人們對電纜的需求，因此電纜和電纜用材料必須向著功能化和多元化方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜，本發(fā)明耐高溫性能強(qiáng)，導(dǎo)熱性能好，韌性高，抗撕裂能力強(qiáng)，抗沖擊性能強(qiáng)。
[0006]本發(fā)明提出的一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜，其包括導(dǎo)電纜芯、內(nèi)防護(hù)套和外防護(hù)套，內(nèi)防護(hù)套包覆導(dǎo)電纜芯，外防護(hù)套包覆內(nèi)防護(hù)套，外防護(hù)套的周緣設(shè)有利于高溫散熱的直條紋式纏繞于外防護(hù)套周緣的褶皺形紋理；
[0007]其中，外防護(hù)套的原料按重量份包括:改性酚醛樹脂100-120份，納米碳酸鈣10-20份，納米高嶺土 30-40份，微膠囊化紅磷20-30份，甲基膦酸二甲酯8_12份，氧化膦5-15份，檸檬酸三辛酯25-35份，環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯15-25份，過氧化二異丙苯0.5-1.5份，氧化鋅0.4-0.6份，雙250.4-1份，硬脂酸稀土穩(wěn)定劑2_3份，硬脂酸鋅1_3份，硬脂酸鋇0.5-1.5份，抗氧劑2640.3-0.5份，抗氧劑ΤΡΡ0.6-0.8份，石蠟2-4份；
[0008]其中，改性酚醛樹脂的制備方法如下:將對苯基苯酚、甲醛溶液和氨水混合均勻得到混合物A ;加入氧化石墨烯，升溫至40-60°C，超聲分散均勻，加入以對苯基苯酚重量為基準(zhǔn)的2.5wt%的草酸，升溫至80-90°C，保溫4-4.5h得到混合物B ;將苯甲基三甲氧基硅烷加入到以苯甲基三甲氧基硅烷的重量為基準(zhǔn)4倍的丙酮中溶解得到溶液C ;將溶液C加入混合物B中，調(diào)節(jié)溫度為80-90°C，保溫2-3h，過濾，升溫至90-95°C，干燥得到改性酚醛樹脂。
[0009]優(yōu)選地，外防護(hù)套的原料按重量份包括:改性酚醛樹脂100-120份，納米碳酸鈣12-18份，納米高嶺土 32-38份，微膠囊化紅磷23-27份，甲基膦酸二甲酯9_11份，氧化膦8-12份，檸檬酸三辛酯28-32份，環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯17-23份，過氧化二異丙苯0.8-1.2份，氧化鋅0.45-0.55份，雙250.6-0.8份，硬脂酸稀土穩(wěn)定劑2.2-2.8份，硬脂酸鋅1.5-2.5份，硬脂酸鋇0.8-1.2份，抗氧劑2640.35-0.45份，抗氧劑TPP 0.65-0.75份，石錯2.5-3.5份。
[0010]優(yōu)選地，甲醛溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34_40wt%。
[0011]優(yōu)選地，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22_30wt%。
[0012]優(yōu)選地，對苯基苯酚和甲醛的摩爾比為1:1.1-1.3。
[0013]優(yōu)選地，氨水和對苯基苯酚的重量比為6-10:100。
[0014]優(yōu)選地，氧化石墨烯和混合物A的重量比為0.3-0.55:100。
[0015]優(yōu)選地，苯甲基三甲氧基硅烷和混合物B的重量比為4.3-5.7:100。
[0016]優(yōu)選地，改性酚醛樹脂的制備方法如下:將對苯基苯酚、濃度為35_39wt%的甲醛溶液和濃度為25-27wt%的氨水混合均勻得到混合物A ;加入氧化石墨烯，升溫至45-55°C，超聲分散均勻，加入以對苯基苯酚重量為基準(zhǔn)的2.5wt%的草酸，升溫至82-83°C，保溫4.2-4.3h得到混合物B，其中，對苯基苯酚和甲醛的摩爾比為1:1.16-1.24，氨水和對苯基苯酚的重量比為7-9:100，氧化石墨烯和混合物A的重量比為0.35-0.5:100 ;將苯甲基三甲氧基硅烷加入到以苯甲基三甲氧基硅烷的重量份為基準(zhǔn)4倍的丙酮中溶解得到溶液C ;將溶液C加入混合物B中，調(diào)節(jié)溫度為83-87°C，保溫2.2-2.3h，過濾，升溫至91_93°C，干燥得到改性酚醛樹脂，其中，苯甲基三甲氧基硅烷和混合物B的重量比為4.6-5.4:100ο
[0017]上述耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜中外防護(hù)套的制備方法如下:將改性酚醛樹脂投入密煉機(jī)中，升溫至130°C，以lOOr/min的速度密煉1min后得到樹脂主料；依次將納米碳酸鈣、納米高嶺土、微膠囊化紅磷、甲基膦酸二甲酯、氧化膦、檸檬酸三辛酯、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、硬脂酸稀土穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、抗氧劑264、抗氧劑TPP和石蠟加入含有樹脂主料的密煉機(jī)中，升溫至140°C，以200r/min的速度密煉1min后，繼續(xù)加入過氧化二異丙苯、氧化鋅和雙25，調(diào)節(jié)溫度為140°C，以100r/min的速度密煉6min經(jīng)雙螺旋桿擠出機(jī)擠出得到耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜的外防護(hù)套。
[0018]本發(fā)明選用氧化石墨烯對酚醛樹脂進(jìn)行改性，合成酚醛樹脂是以水相為體系，而氧化石墨烯在水中也有非常好的分散性，因此氧化石墨烯能均勻的分散在酚醛樹脂中，又因氧化石墨烯本身具有很大的比表面積且含有大量含氧官能團(tuán)，插層在酚醛樹脂之間，與酚醛樹脂分子主鏈上大量的-OH基通過氫鍵相互作用，從而增強(qiáng)界面作用力，大大加強(qiáng)了本發(fā)明的韌性和抗撕裂能力；氧化石墨烯分子內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌，當(dāng)施加外力于氧化石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力，從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，進(jìn)一步增加本發(fā)明的韌性，降低硬度；氧化石墨烯具有低摩擦系數(shù)及自潤滑性，加入酚醛樹脂中可以降低本發(fā)明的摩擦系數(shù)；選用苯甲基三甲氧基硅烷進(jìn)一步改性酚醛樹月旨，苯甲基三甲氧基硅烷可與酚醛樹脂上的-0H、氧化石墨烯上的含氧官能團(tuán)相互結(jié)合形成S1-O-C鍵，增加鍵能，從而大大增加了本發(fā)明的耐熱性；外防護(hù)套的周緣設(shè)有利于高溫散熱的褶皺形的紋理可以增大外防護(hù)套的表面積，加速熱量與空氣進(jìn)行熱交換，有利于熱量擴(kuò)散，增加本發(fā)明的耐熱性和導(dǎo)熱性；氧化石墨烯、酚醛樹脂、苯甲基三甲氧基硅烷三者通過物理化學(xué)鍵合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加了本發(fā)明的抗沖擊性能、韌性和抗撕裂性能；微膠囊化紅磷、甲基膦酸二甲酯和氧化膦構(gòu)成了阻燃系統(tǒng)；過氧化二異丙苯、氧化鋅和雙25可使改性酚醛樹脂交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與氧化石墨烯、酚醛樹脂、苯甲基三甲氧基硅烷三者形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互交錯，增加本發(fā)明的抗沖擊性能、抗撕裂性能；納米碳酸鈣、納米高嶺土、微膠囊化紅磷、甲基膦酸二甲酯、氧化膦、檸檬酸三辛酯、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、硬脂酸稀土穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、抗氧劑264、抗氧劑TPP和石蠟可以分散在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，增加本發(fā)明機(jī)械性能；納米碳酸鈣和納米高嶺土作為填充劑，增加本發(fā)明的機(jī)械性能；檸檬酸三辛酯和環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯作為增塑劑可以增加本發(fā)明的抗沖擊性能；硬脂酸稀土穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和抗氧劑264、抗氧劑TPP相互作用增加本發(fā)明的抗氧化、抗老化、抗分解性能，增加本發(fā)明的穩(wěn)定性；石蠟可以改善本發(fā)明加工的流變性，提高本發(fā)明的表面光潔度，利于本發(fā)明的導(dǎo)熱和工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提出的一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種耐熱導(dǎo)熱防撕裂電纜的示意圖。
[0021]參照圖1，本發(fā)明提出的一種耐高溫導(dǎo)熱防撕裂電纜，包括:導(dǎo)電纜芯1、內(nèi)防護(hù)套2和外防護(hù)套3，內(nèi)防護(hù)套2包覆導(dǎo)電纜芯1，外防護(hù)套3包覆內(nèi)防護(hù)套2，外防護(hù)套3的周緣設(shè)有利于高溫散熱的直條紋式纏繞于外防護(hù)套3周緣的褶皺形紋理30。
[0022]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]實施例1
[0024]—種耐高溫導(dǎo)熱防撕裂電纜，其包括導(dǎo)電纜芯1、內(nèi)防護(hù)套2和外防護(hù)套3，內(nèi)防護(hù)套2包覆導(dǎo)電纜芯1，外防護(hù)套3包覆內(nèi)防護(hù)套2，外防護(hù)套3的周緣設(shè)有利于高溫散熱的直條紋式纏繞于外防護(hù)套3周緣的褶皺形紋理30 ;
[0025]其中，外防護(hù)套的原料按重量份包括:改性酚醛樹脂120份，納米碳酸鈣10份，納米高嶺土 40份，微膠囊化紅磷20份，甲基膦酸二甲酯12份，氧化膦5份，檸檬酸三辛酯35份，環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯15份，過氧化二異丙苯1.5份，氧化鋅0.4份，雙251份，硬脂酸稀土穩(wěn)定劑2份，硬脂酸鋅3份，硬脂酸鋇0.5份，抗氧劑2640.5份，抗氧劑TPP 0.6份，石錯4份；
[0026]其中，改性酚醛樹脂的制備方法如下:將對苯基苯酚、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt%的甲醛溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22wt %的氨水混合均勻得到混合物A ;加入氧化石墨烯，升溫至60°C，超聲分散均勻，加入以對苯基苯酚重量為基準(zhǔn)的2.5wt%的草酸，升溫至80°C，保溫4.5h得到混合物B，其中，對苯基苯酚和甲醛的摩爾比為1:1.1，氨水和對苯基苯酚的重量比為10:100，氧化石墨烯和混合物A的重量比為0.3:100 ;將苯甲基三甲氧基硅烷加入到以苯甲基三甲氧基硅烷的重量為基準(zhǔn)4倍的丙酮中溶解得到溶液C ;將溶液C加入混合物B中，調(diào)節(jié)溫度為90°C，下保溫2h，過濾，升溫至95°C，干燥得到改性酚醛樹脂，其中，苯甲基三甲氧基硅烷和混合物B的重量比為4.3:100。
[0027]實施例2
[0028]—種耐高溫導(dǎo)熱防撕裂電纜，其包括導(dǎo)電纜芯1、內(nèi)防護(hù)套2和外防護(hù)套3，內(nèi)防護(hù)套2包覆導(dǎo)電纜芯1，外防護(hù)套3包覆內(nèi)防護(hù)套2，外防護(hù)套3的周緣設(shè)有利于高溫散熱的直條紋式纏繞于外防護(hù)套3周緣的褶皺形紋理30 ;
[0029]其中，外防護(hù)套的原料按重量份包括:改性酚醛樹脂100份，納米碳酸鈣20份，納米高嶺土 30份，微膠囊化紅磷30份，甲基膦酸二甲酯8份，氧化膦15份，檸檬酸三辛酯25份，環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯25份，過氧化二異丙苯0.5份，氧化鋅0.6份，雙250.4份，硬脂酸稀土穩(wěn)定劑3份，硬脂酸鋅I份，硬脂酸鋇1.5份，抗氧劑2640