本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱電纜表層材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
電纜由電纜內(nèi)芯和電纜表層組成，電纜表層主要作用是保護(hù)電纜內(nèi)芯不受外界環(huán)境的干擾。有些電纜使用的外界環(huán)境溫度較高，普通的電纜表層材料的耐高溫性能較差，長期處于高溫環(huán)境下電纜表層材料易發(fā)生老化、開裂的現(xiàn)象，影響其對電纜內(nèi)芯的保護(hù)作用，從而影響內(nèi)部信號的傳輸效果，存在一定的安全隱患，而且有些電纜內(nèi)芯在傳輸信號的同時，會產(chǎn)生一定的熱量，使得電纜表層材料的穩(wěn)定性降低，縮短其使用壽命。除此之外，電纜主要是置于室外，對于霉雨季節(jié)，雨水的沖擊會對電纜表層材料造成一定的損害，同時也會加快電纜表層材料的霉變速度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種耐熱電纜表層材料及其制備方法。
一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂100～200份，烷基酚醛樹脂50～100份，氯丁橡膠25～50份，石棉30～60份，玻璃纖維15～35份，納米氧化鋁10～20份，苯扎氯銨2～4份，金屬氫氧化物10～30份，炭黑5～10份，增柔劑1～5份，固化劑2～6份，光穩(wěn)定劑3～8份。
優(yōu)選的，所述的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂120～160份，烷基酚醛樹脂60～80份，氯丁橡膠30～50份，石棉40～60份，玻璃纖維20～30份，納米氧化鋁10～20份，苯扎氯銨2～4份，金屬氫氧化物15～25份，炭黑5～10份，增柔劑2～5份，固化劑3～5份，光穩(wěn)定劑3～6份。
優(yōu)選的，所述的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠40份，石棉50份，玻璃纖維25份，納米氧化鋁15份，苯扎氯銨3份，金屬氫氧化物20份，炭黑7份，增柔劑3.5份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
優(yōu)選的，所述納米氧化鋁的粒徑為50～80nm。
優(yōu)選的，所述金屬氫氧化物為氫氧化鋁或氫氧化鎂。
優(yōu)選的，所述增柔劑為聚乙烯醇和甘油的混合物，且聚乙烯醇和甘油的重量份比為1～4：1。
本發(fā)明還提出了一種耐熱電纜表層材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為80～100℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在80～100℃溫度下密煉1～5min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，納米氧化鋁，苯扎氯銨，金屬氫氧化物，炭黑，增柔劑，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉2～6min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料。
優(yōu)選的，所述保壓工序中的保壓壓力為600～800bar。
優(yōu)選的，所述脫模工序中脫模溫度為30～40℃。
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，以價格低廉的，原料豐富的聚氯乙烯樹脂為基料，以烷基酚醛樹脂為輔料，使電纜表層材料具有一定的絕緣性和耐腐蝕性，且電纜表層材料中加入與烷基酚醛樹脂具有良好相溶性的氯丁橡膠，增加電纜表層材料的粘性和耐候性，使電纜表層材料中各原料的結(jié)合力更強，避免出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象；石棉、玻璃纖維和納米氧化鋁的加入可以顯著增強電纜表層材料的耐熱性、絕緣性和抗沖擊能力，使其在較高溫度下仍保持優(yōu)良特性；苯扎氯銨的加入可以有效降低電纜表層材料的霉變速度，延長電纜表層材料的使用壽命；金屬氫氧化物作為阻燃劑加入，可以提高電纜表層材料的阻燃性，從而加強電纜表層材料的安全性能，而且本發(fā)明提出的制備方法簡單、易行，電纜表層材料中的增柔劑可以加速各原料的混合，固化劑的加入則加快電纜表層溶液的固化速度，使整體的制備時間較短，效果較好。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解說。
實施例一
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠40份，石棉50份，玻璃纖維25份，粒徑為60nm的納米氧化鋁15份，苯扎氯銨3份，氫氧化鋁20份，炭黑7份，聚乙烯醇2.5份，甘油1份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為90℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在90℃溫度下密煉3min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為60nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鋁，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉4min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為700bar，脫模工序中脫模溫度為35℃。
實施例二
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂100份，烷基酚醛樹脂50份，氯丁橡膠25份，石棉30份，玻璃纖維15份，粒徑為80nm的納米氧化鋁15份，苯扎氯銨2份，氫氧化鎂30份，炭黑10份，聚乙烯醇0.5份，甘油0.5份，固化劑2份，光穩(wěn)定劑8份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為80℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在80℃溫度下密煉2min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為80nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉2min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為600bar，脫模工序中脫模溫度為40℃。
實施例三
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂200份，烷基酚醛樹脂100份，氯丁橡膠50份，石棉50份，玻璃纖維15份，粒徑為70nm的納米氧化鋁20份，苯扎氯銨4份，氫氧化鎂10份，炭黑5份，聚乙烯醇4份，甘油1份，固化劑6份，光穩(wěn)定劑3份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為100℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在100℃溫度下密煉5min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為70nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉5min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為800bar，脫模工序中脫模溫度為35℃。
實施例四
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠50份，石棉60份，玻璃纖維35份，粒徑為70nm的納米氧化鋁20份，苯扎氯銨4份，氫氧化鎂20份，炭黑7份，聚乙烯醇2.5份，甘油1份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為90℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在90℃溫度下密煉3min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為70nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉6min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為700bar，脫模工序中脫模溫度為35℃。
實施例五
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠50份，石棉30份，玻璃纖維15份，粒徑為70nm的納米氧化鋁10份，苯扎氯銨4份，氫氧化鎂20份，炭黑7份，聚乙烯醇2.5份，甘油1份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為90℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在90℃溫度下密煉1min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為70nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉2min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為800bar，脫模工序中脫模溫度為30℃。
實施例六
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠50份，石棉60份，玻璃纖維25份，粒徑為80nm的納米氧化鋁20份，苯扎氯銨4份，氫氧化鎂20份，炭黑7份，聚乙烯醇2.5份，甘油1份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為90℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在90℃溫度下密煉1min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為80nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉2min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為800bar，脫模工序中脫模溫度為30℃。
實施例七
本發(fā)明提出的一種耐熱電纜表層材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂140份，烷基酚醛樹脂70份，氯丁橡膠50份，石棉30份，玻璃纖維35份，粒徑為80nm的納米氧化鋁20份，苯扎氯銨4份，氫氧化鎂20份，炭黑7份，聚乙烯醇2.5份，甘油1份，固化劑4份，光穩(wěn)定劑5份。
其制備方法，包括以下步驟：
S1：將密煉機的溫度預(yù)設(shè)為90℃，待溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后向密煉機中加入相應(yīng)重量份的聚氯乙烯樹脂，烷基酚醛樹脂和氯丁橡膠，并在90℃溫度下密煉1min，得到主料；
S2：向上述主料中加入相應(yīng)重量份的石棉，玻璃纖維，粒徑為80nm的納米氧化鋁，苯扎氯銨，氫氧化鎂，炭黑，聚乙烯醇，甘油，固化劑和光穩(wěn)定劑，繼續(xù)密煉2min，即得電纜表層溶液；
S3：將上述電纜表層溶液投入到電纜表層材料模型中，再經(jīng)保壓、冷卻和脫模工序后即得耐熱電纜表層材料，且保壓工序中的保壓壓力為800bar，脫模工序中脫模溫度為30℃。
對上述實施例一～七制備的電纜表層材料進(jìn)行馬丁耐熱試驗，參照標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 1035-1979，試驗參數(shù)如下：升溫程序為50℃/h，起始溫度為室溫，試樣尺寸為120×15×10mm，每組試樣三個，試樣的彎曲應(yīng)力為4.9N/mm2，試驗結(jié)果如下：
上述馬丁耐熱試驗結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的制備方法制備出的電纜表層材料均具有較強的耐熱性能，且石棉、玻璃纖維和納米氧化鋁的加入量增加均可提高電纜表層材料的耐熱溫度，試驗結(jié)果顯示，當(dāng)石棉、玻璃纖維和納米氧化鋁的加入量均為最大量時，其制備的電纜表層材料的耐熱溫度最高，可以達(dá)到166.4℃，當(dāng)石棉、玻璃纖維和納米氧化鋁的加入量均為最小量時，其制備的電纜表層材料的耐熱溫度最高，也可以達(dá)到139.3℃，耐熱性能也較好。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。