一种柔软耐高温传输信号电缆及其制备方法
阅读说明：本技术 一种柔软耐高温传输信号电缆及其制备方法 (Flexible high-temperature-resistant transmission signal cable and preparation method thereof ) 是由 孙冬辉 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电缆材料技术领域,提出了一种柔软耐高温传输信号电缆,包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套,所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶40-60份、氟硅橡胶25-30份、过氧化苯甲酰2-4份、聚乙烯醇缩丁醛35-45份、古马隆树脂3-8份、改性蛭石10-15份、阻燃剂10-20份、含氰硅油0.5-1份、紫外线吸收剂1-3份、热稳定剂3-6份、玻璃纤维8-14份,本发明还提出了一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法。通过上述技术方案,解决了电缆保护套柔性和耐高温性能较差问题。(The invention relates to the technical field of cable materials, and provides a flexible high-temperature-resistant signal transmission cable which comprises a central conductor and a protective sleeve wrapped outside the central conductor, wherein the protective sleeve comprises the following components in parts by weight: 40-60 parts of nitrile rubber, 25-30 parts of fluorosilicone rubber, 2-4 parts of benzoyl peroxide, 35-45 parts of polyvinyl butyral, 3-8 parts of coumarone resin, 10-15 parts of modified vermiculite, 10-20 parts of a flame retardant, 0.5-1 part of cyanide-containing silicone oil, 1-3 parts of an ultraviolet absorbent, 3-6 parts of a heat stabilizer and 8-14 parts of glass fiber. Through the technical scheme, the problem that the cable protective sleeve is poor in flexibility and high-temperature resistance is solved.)
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体的，涉及一种柔软耐高温传输信号电缆及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，为线缆行业的发展提供了巨大的市场前景，目前，线缆行业是我国最大的行业之一。而且随着我国电力、通信、轨道交通等行业的不断发展，线缆随之也会有更多的需求量。
对于线缆而言，除了中心导体以外，保护套也对线缆的性能起着至关重要的作用。因为传输信号电缆工作温度较高，如果保护套的耐温性不好，无法长时间使用会越来越热，甚至导致火灾等安全问题。另一方面，柔性也是线缆保护套中的重要指标。在电缆的运输、施工、使用过程中，如果柔性不好，保护套会发生折断、损坏，从而起不到保护的目的，会出现中心导体外露，受到外界损坏，存在安全隐患。但是目前的电缆柔性和耐高温性能依然不能满足传输信号电缆的需要。
发明内容
本发明提出一种柔软耐高温传输信号电缆及其制备方法，解决了相关技术中的电缆保护套柔性和耐高温性能较差问题。
本发明的技术方案如下：
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶40-60份、氟硅橡胶25-30份、过氧化苯甲酰2-4份、聚乙烯醇缩丁醛35-45份、古马隆树脂3-8份、改性蛭石10-15份、阻燃剂10-20份、含氰硅油0.5-1份、紫外线吸收剂1-3份、热稳定剂3-6份、玻璃纤维8-14份；
所述热稳定剂包括对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:(5-10)。
作为进一步的技术方案，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶50份、氟硅橡胶28份、过氧化苯甲酰3份、聚乙烯醇缩丁醛40份、古马隆树脂5份、改性蛭石12份、阻燃剂15份、含氰硅油0.8份、紫外线吸收剂2份、热稳定剂4份、玻璃纤维12份；
所述热稳定剂包括对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:8。
作为进一步的技术方案，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、多聚磷酸铵、硼酸锌、氧化锑中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述紫外线吸收剂包括紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述改性蛭石的制备方法包括以下步骤：将蛭石高温煅烧后冷却到室温，加入氢氟酸搅拌，洗涤至中性后，干燥。
作为进一步的技术方案，所述高温煅烧温度1000-1100℃。
作为进一步的技术方案，所述氢氟酸的浓度为0.1mol/L。
作为进一步的技术方案，所述氢氟酸与蛭石的质量比为(3-5)：1。
本发明还提出一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
本发明的有益效果为：
1、本发明中的电缆所用保护套，可以在提高柔性、强度的同时提高耐热性，拉伸强度可达16.5-17.5MPa，断裂伸长率可达280％-298％，250℃15min下0.2MPa负荷下拉伸率低至55％-62％，冷却后永久形变低至0％-2％，158℃×168h空气热老化拉伸强度变化率低至-7.3％～-9.1％，断裂伸长率的变化率低至-10.1％～11.7％。
2、本发明中加入由对聚异丁烯苯酚与对苯二胺复合的热稳定剂，发明人经过实验探究发现对聚异丁烯苯酚相比于其他聚合物与对苯二胺相结合对保护套的热稳定性提高更显著，发明人认为这可能是对称结构带来的影响。本发明中将蛭石首先经过高温煅烧，提高了层间距，改善填充性能，煅烧后添加氢氟酸处理，可以进一步改善热稳定性和耐热性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶50份、氟硅橡胶28份、过氧化苯甲酰3份、聚乙烯醇缩丁醛40份、古马隆树脂5份、改性蛭石12份、氧化锑15份、含氰硅油0.8份、紫外线吸收剂UV-P 2份、热稳定剂4份、玻璃纤维12份。
其中，热稳定剂为对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:8，改性蛭石由以下方法制备：将蛭石控制温度1020-1050℃高温煅烧后冷却到室温，加入0.1mol/L的氢氟酸搅拌，氢氟酸与蛭石的质量比为4：1，洗涤至中性后，干燥。
一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
实施例2
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶40份、氟硅橡胶30份、过氧化苯甲酰4份、聚乙烯醇缩丁醛35份、古马隆树脂8份、改性蛭石15份、氢氧化铝10份、含氰硅油0.5份、紫外线吸收剂UV-O 3份、热稳定剂6份、玻璃纤维14份。
其中，其中，热稳定剂为对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:10，改性蛭石由以下方法制备：将蛭石控制温度1050-1100℃高温煅烧后冷却到室温，加入0.1mol/L的氢氟酸搅拌，氢氟酸与蛭石的质量比为4：1，洗涤至中性后，干燥。
一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
实施例3
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶60份、氟硅橡胶25份、过氧化苯甲酰2份、聚乙烯醇缩丁醛45份、古马隆树脂3份、改性蛭石10份、多聚磷酸铵20份、含氰硅油0.5份、紫外线吸收剂UV-O 3份、热稳定剂3份、玻璃纤维8份。
其中，其中，热稳定剂为对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:5，改性蛭石由以下方法制备：将蛭石控制温度1000-1040℃高温煅烧后冷却到室温，加入0.1mol/L的氢氟酸搅拌，氢氟酸与蛭石的质量比为3：1，洗涤至中性后，干燥。
一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
实施例4
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶55份、氟硅橡胶27份、过氧化苯甲酰3份、聚乙烯醇缩丁醛42份、古马隆树脂5份、改性蛭石14份、硼酸锌16份、含氰硅油0.6份、紫外线吸收剂UV-P 2份、紫外线吸收剂UV-9 1份、热稳定剂4份、玻璃纤维12份。
其中，热稳定剂为对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:6，改性蛭石由以下方法制备：将蛭石控制温度1030-1060℃高温煅烧后冷却到室温，加入0.1mol/L的氢氟酸搅拌，氢氟酸与蛭石的质量比为4：1，洗涤至中性后，干燥。
一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
实施例5
一种柔软耐高温传输信号电缆，包括中心导体以及中心导体外部包裹的保护套，所述保护套包括以下重量份组分：丁腈橡胶45份、氟硅橡胶26份、过氧化苯甲酰2份、聚乙烯醇缩丁醛38份、古马隆树脂6份、改性蛭石13份、硼酸锌10份、氢氧化铝10份、含氰硅油0.8份、紫外线吸收剂UV-P 3份、热稳定剂4份、玻璃纤维12份。
其中，热稳定剂为对聚异丁烯苯酚、对苯二胺，质量比为1:7，改性蛭石由以下方法制备：将蛭石控制温度1030-1060℃高温煅烧后冷却到室温，加入0.1mol/L的氢氟酸搅拌，氢氟酸与蛭石的质量比为4：1，洗涤至中性后，干燥。
一种柔软耐高温传输信号电缆的制备方法，包括以下步骤：将所述保护套的原料共混挤出，包覆中心导体。
对比例1
与实施例1相比，将其中的对聚异丁烯苯酚替换为等量的聚异丁烯，其他与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，将其中的对苯二胺替换为等量的苯胺，其他与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，将其中的改性蛭石替换为未经改进的蛭石，其他与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比，将其中的改性蛭石只经过煅烧，不添加氢氟酸，其他与实施例1相同。
对比例5
与实施例1相比，将氢氟酸替换为等量的盐酸，其他与实施例1相同。
实验例
将实施例与对比例中的电缆保护套进行如下测试：
按照GB/T2951.11-2008测试力学性能，拉伸速度50mm/min，按照GB/T2951.12-2008测试空气热老化(158℃×168h)，按照GB/T2951.21-2008测试250℃，0.2MPa热延伸，结果如表1所示。
本发明的实施例1是综合性能最好的实施例。对比例1中，采用聚异丁烯代替对聚异丁烯苯酚，对比例2中采用苯胺代替对苯二胺，得到的保护套力学性能有所降低，热稳定性大幅降低，只有对聚异丁烯苯酚可以与对苯二胺协同作用，增加保护套的热稳定性。对比例3中蛭石没有改性处理，对比例4中仅将蛭石进行煅烧处理，对比例5中采用盐酸对蛭石改性，得到的保护套的强度、韧性和耐热性都有所降低。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。