本發(fā)明涉及控制電纜，具體的，涉及一種耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)、建筑以及通信等眾多領(lǐng)域，電纜作為電能與信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵載體，其性能優(yōu)劣直接關(guān)乎系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。防潮控制電纜憑借出色的防潮特性，在潮濕環(huán)境、地下敷設(shè)等場(chǎng)景中被廣泛應(yīng)用，是保障各類設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分。

2、當(dāng)前，防潮控制電纜的護(hù)套層材料多選用聚氯乙烯（pvc）。pvc雖具備一定防潮性與加工便利性，但其分子鏈內(nèi)存在較強(qiáng)的極性相互作用，鏈段活動(dòng)受限，致使材料剛性有余而韌性不足。在面對(duì)頻繁的彎曲、扭轉(zhuǎn)工況時(shí)，分子鏈難以通過(guò)取向、滑移等方式有效耗散能量，極易發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響電纜使用壽命。

3、因此，防潮控制電纜護(hù)套層韌性不足引發(fā)的耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)性能差這一問題，不僅限制了電纜在復(fù)雜工況下的應(yīng)用范圍，還增加了系統(tǒng)維護(hù)成本與故障風(fēng)險(xiǎn)，亟待解決，以滿足日益增長(zhǎng)的對(duì)高性能電纜的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜，解決了相關(guān)技術(shù)中防潮控制電纜護(hù)套層的韌性不足的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜，包括纜芯和包覆于所述纜芯外的護(hù)套層；

4、所述護(hù)套層包括以下重量份的原料：聚氯乙烯60~80份、asa樹脂5~10份、環(huán)氧化天然橡膠8~12份、填料10~15份、抗氧劑1~3份、防潮劑1~4份、增塑劑5~8份、交聯(lián)劑2~4份；

5、所述asa樹脂在220℃，10kg下的熔融指數(shù)為8~10g/min。

6、本發(fā)明中asa樹脂為丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸酯組成的三元共聚物。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述抗氧劑包括胺類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。

8、本發(fā)明中，抗氧劑選用胺類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配體系，電纜護(hù)套層在使用過(guò)程中，胺類抗氧劑捕捉自由基，亞磷酸酯類抗氧劑著力分解氫過(guò)氧化物，二者共同阻斷氧化進(jìn)程，確?？刂齐娎|的護(hù)套層在復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)期保持良好性能，保障電纜穩(wěn)定運(yùn)行。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述胺類抗氧劑的型號(hào)包括抗氧劑405、抗氧劑1135、抗氧劑445中的一種或多種。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述亞磷酸酯類抗氧劑的型號(hào)包括抗氧劑168、抗氧劑626中的一種或兩種。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述防潮劑包括氯化鈣、氧化鈣中的一種。

12、本發(fā)明中，防潮劑在塑料加工過(guò)程中，原料中含有水分，可能會(huì)導(dǎo)致加工困難，如出現(xiàn)氣泡、表面不光滑等問題。添加氯化鈣或氧化鈣可以去除原料中的水分，提高塑料的加工性能，有助于獲得表面光潔、性能良好的控制電纜護(hù)套層。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種。

14、本發(fā)明中，由于聚氯乙烯分子鏈間作用力較強(qiáng)，質(zhì)地硬且缺乏柔韌性，增塑劑的加入能夠削弱分子鏈間的相互作用，使其更易滑動(dòng)和變形，降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，減少因機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的電纜護(hù)套破損風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)增塑劑能降低聚氯乙烯熔體的黏度，提高其流動(dòng)性，使得在電纜護(hù)套的擠出成型過(guò)程加工性優(yōu)異。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述交聯(lián)劑包括有機(jī)過(guò)氧化物；例如可以是過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或兩種。

16、本發(fā)明中，交聯(lián)劑的交聯(lián)作用使聚氯乙烯等組分的高分子鏈間的作用力增強(qiáng)，當(dāng)電纜可能會(huì)受到各種外力彎曲、扭轉(zhuǎn)時(shí)，交聯(lián)后的護(hù)套層能夠更好地抵御這些外力，延長(zhǎng)電纜的使用壽命，交聯(lián)后的護(hù)套層內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，減少了小分子物質(zhì)（如：水）的滲透通道，這使得電纜護(hù)套對(duì)潮濕環(huán)境下的耐受性增強(qiáng)，在一些高濕環(huán)境中，能更好地保護(hù)內(nèi)部電纜纜芯，維持電纜的正常運(yùn)行。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述填料包括質(zhì)量比為1:3~3:1的聚苯硫醚纖維和金屬氧化物。

18、本發(fā)明中，聚苯硫醚纖維直徑在10~20μm，長(zhǎng)度在0.5~1.5mm，細(xì)長(zhǎng)的形態(tài)可在聚合物基體中形成有效的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，在電纜遭受彎曲或扭轉(zhuǎn)時(shí)，纖維可有效阻止護(hù)套層內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展，保證材料的韌性。金屬氧化物的粒徑控制在100~300nm范圍，在納米尺寸效應(yīng)下，金屬氧化物在熱老化防護(hù)等方面表現(xiàn)出色，特定尺寸的聚苯硫醚纖維與金屬氧化物，協(xié)同作用于電纜護(hù)套層，保障電纜在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。

19、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述金屬氧化物包括二氧化鋯、二氧化鈦、二氧化鈰中的一種。

20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述聚苯硫醚纖維的直徑為10~20μm，長(zhǎng)度為0.5~1.5mm。

21、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述金屬氧化物的粒徑為100~300nm。

22、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述聚苯硫醚纖維為碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維。

23、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維的制備方法包括以下步驟：

24、a1、將碳酸鈣和偶聯(lián)劑溶液進(jìn)行混合，干燥，得到預(yù)處理碳酸鈣；

25、a2、將所述預(yù)處理碳酸鈣和聚苯硫醚進(jìn)行初混合，加熱至275~285℃進(jìn)行第二次混合，得到混合物；

26、a3、將所述混合物進(jìn)行熔融紡絲，得到碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維。

27、在實(shí)際使用過(guò)程中，電纜常常會(huì)因電流通過(guò)產(chǎn)生熱量，尤其是在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或高溫環(huán)境下工作時(shí)，普通護(hù)套材料可能因過(guò)熱而性能下降，甚至引發(fā)安全隱患；本發(fā)明中，控制電纜的護(hù)套層的填料中碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維制備時(shí)通過(guò)將碳酸鈣與聚苯硫醚進(jìn)行共混包粘后熔融紡絲制得，在高溫環(huán)境下，碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維中的碳酸鈣能夠有效吸收并傳導(dǎo)熱量，抑制溫度的急劇上升，而聚苯硫醚則憑借自身特性維持結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)，提高了控制電纜護(hù)套層的耐熱老化穩(wěn)定性，使電纜在更高溫度下仍能保持結(jié)構(gòu)完整性和物理性能，從而確保電纜在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行以及防止熱老化的發(fā)生，減少因過(guò)熱導(dǎo)致的故障發(fā)生率。

28、同時(shí)，碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維與防潮控制電纜護(hù)套層中的金屬氧化物共用，金屬氧化物粒子均勻地分散在護(hù)套層基體中，碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維則在基體中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，二者相互配合，金屬氧化物粒子限制碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維的移動(dòng)，以及金屬氧化物與碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維間應(yīng)力相互傳遞，有效地保證防潮控制電纜護(hù)套層的耐熱老化性，使其在過(guò)熱環(huán)境下使用時(shí)仍能保持優(yōu)異的韌性。

29、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述碳酸鈣和所述偶聯(lián)劑溶液的質(zhì)量比為1:10~20；

30、所述偶聯(lián)劑溶液中偶聯(lián)劑和溶劑的質(zhì)量比為1:45~55。

31、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述偶聯(lián)劑包括偶聯(lián)劑dl-411；所述溶劑包括甲苯。

32、本發(fā)明中，偶聯(lián)劑可以是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑或硼酸酯偶聯(lián)劑；硅烷偶聯(lián)劑的型號(hào)可以是kh-302、kh-303中的一種或兩種；鈦酸酯偶聯(lián)劑的型號(hào)可以是kr-tt2、kr-ts中的一種或兩種；鋁酸酯偶聯(lián)劑的型號(hào)可以是dl-411、dl-411d中的一種或兩種；鋯酸酯偶聯(lián)劑的型號(hào)可以是zr-801、zr-802、zr-803中的一種或多種；硼酸酯偶聯(lián)劑的型號(hào)可以是ld-100p、zb-99中的一種或兩種；偶聯(lián)劑優(yōu)選為鋁酸酯偶聯(lián)劑dl-411。

33、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維的原料包括碳酸鈣和聚苯硫醚，所述碳酸鈣的質(zhì)量為所述聚苯硫醚質(zhì)量的3%~5%。

34、在熔融紡絲過(guò)程中，碳酸鈣復(fù)合聚苯硫醚纖維的原料中，將碳酸鈣的質(zhì)量控制為聚苯硫醚質(zhì)量的3%~5%，能改善紡絲流體的流變性能，使得碳酸鈣顆粒在聚苯硫醚熔體中分散均勻，并調(diào)節(jié)熔體的粘度使其更有益于紡絲過(guò)程的進(jìn)行，確保了纖維的成型質(zhì)量更為均一穩(wěn)定，減少纖維粗細(xì)不均、內(nèi)部缺陷等問題的出現(xiàn)。

35、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟a1中，所述混合時(shí)的轉(zhuǎn)速為2000~2500rpm，時(shí)間為5~10min；

36、步驟a2中，所述初混合的溫度為25~35℃，轉(zhuǎn)速為3000~4000rpm，時(shí)間為15~20min；

37、所述第二次混合的轉(zhuǎn)速為3000~4000rpm，時(shí)間為8~12min；

38、步驟a3中，所述熔融紡絲的溫度為315~325℃，紡絲速度為450~550m/min。

39、本發(fā)明還提出一種耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜的制備方法，用于制備所述的一種耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜，包括以下步驟：

40、將所述護(hù)套層的原料進(jìn)行混合，擠出包覆于所述纜芯外，交聯(lián)，得到耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)防潮控制電纜。

41、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

42、本發(fā)明中，在聚氯乙烯防潮控制電纜的護(hù)套層材料中，創(chuàng)新性地引入了asa樹脂以及環(huán)氧化天然橡膠。其中，選用的asa樹脂具有特定的熔融特性，在220℃、10kg下，其熔融指數(shù)處于8~10g/min區(qū)間，這一特性使得asa樹脂在與pvc基體共混時(shí)，具有優(yōu)異的加工性能，同時(shí)，asa樹脂和環(huán)氧化天然橡膠協(xié)同，加入至pvc基體混合后，能提高控制電纜護(hù)套層的韌性，滿足了對(duì)電纜耐彎曲耐扭轉(zhuǎn)性能的更高要求。