本發(fā)明屬于電纜，具體地，涉及一種軌道交通用高性能電纜。

背景技術(shù)：

1、電線電纜作為軌道交通的大動(dòng)脈和生命線，在軌道交通建設(shè)中電纜的使用量是非常大的，無論是電能還是信息的傳輸，都離不開電線電纜。由于在軌道交通中的空間狹小，散熱較為困難容易造成溫度積累以至發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)有的阻燃電纜中的阻燃粉末容易成團(tuán)結(jié)塊，導(dǎo)致阻燃效果并不理想。

2、另外，在地下的軌道交通中，還存在隧道或地下通道內(nèi)存在老鼠的問題，如果電纜維護(hù)不好，電纜長(zhǎng)時(shí)間收到鼠蟻的威脅，也容易出現(xiàn)被噬咬出現(xiàn)異常的問題。因此用于軌道交通的電纜既要考慮到散熱阻燃的問題，又需要考慮到防鼠蟻的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種軌道交通用高性能電纜，通過對(duì)電纜最外層的外護(hù)套層原料進(jìn)行改性，不僅能夠使外護(hù)套層具備較高的力學(xué)強(qiáng)度，也能賦予電纜較好的防水、阻燃和防鼠蟻性能，且各項(xiàng)性能具備持久穩(wěn)定效果，使電纜具備較高的綜合性能，適用于軌道交通。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種軌道交通用高性能電纜，包括包覆在電纜最外層的外護(hù)套層，所述外護(hù)套層包括以下重量份原料：聚乙烯樹脂80-100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物16-24份、功能助劑12-17份、碳酸鈣粉末9-12份、偶聯(lián)劑0.9-1.1份、抗氧劑0.4-0.6份。

4、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物屬于熱塑性彈性體，適量摻入能夠有效改善外護(hù)套層的柔韌性。

5、進(jìn)一步地，所述碳酸鈣粉末的粒徑為100-200nm。

6、進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑a171或硅烷偶聯(lián)劑570。

7、進(jìn)一步地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑1076、抗氧劑1024中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步地，所述功能助劑通過如下步驟制備：

9、s1、向裝有攪拌裝置和冷凝回流裝置的三口燒瓶中加入3-(甲基氨基)丙酸、三乙胺(縛酸劑)和環(huán)己烷，通入氮?dú)?，持續(xù)通10min后，再加入4-(氨基甲基)-2-甲氧基苯酚、dic(n,n-二異丙基碳二亞胺，脫水劑)和環(huán)己烷的混合液，并在室溫以及n2保護(hù)下攪拌反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后用熱的蒸餾水(溫度60-70℃)萃取三次，取有機(jī)層，無水硫酸鎂干燥，過濾，旋蒸，得到中間產(chǎn)物1；

10、3-(甲基氨基)丙酸、三乙胺、4-(氨基甲基)-2-甲氧基苯酚、dic的用量之比為10.3g:10.1g:14-16g:12.6g；

11、在三乙胺和dic的作用下，3-(甲基氨基)丙酸分子上的-cooh與4-(氨基甲基)-2-甲氧基苯酚分子上的-nh2發(fā)生酰胺化反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物1，反應(yīng)過程如下所示：

12、

13、s2、將9-癸烯-1-醇和氫氧化鈉反應(yīng)，得到9-癸烯-1-醇鈉，備用；通入n2除去四口燒瓶中的空氣，將六氯環(huán)三磷腈溶于四氫呋喃后將燒瓶置于冰浴中，然后在攪拌下緩慢勻速滴加溶有9-癸烯-1-醇鈉和三乙胺的四氫呋喃混合溶液(滴加速度控制在2ml/min)，滴加完成后于冰水浴下反應(yīng)4-5h，反應(yīng)結(jié)束，抽濾除去生成的鹽(nacl)，收集濾液，減壓蒸餾除去溶劑和過量的三乙胺，然后分別用氯仿、蒸餾水洗滌數(shù)次，取有機(jī)層，旋蒸、真空干燥，得到中間產(chǎn)物2；

14、六氯環(huán)三磷腈、9-癸烯-1-醇鈉和三乙胺的用量之比為0.03mol:0.09mol:0.1mol；

15、六氯環(huán)三磷腈分子上的-cl基與9-癸烯-1-醇鈉發(fā)生親核取代反應(yīng)，通過控制二者的摩爾比為1:3，在位阻的作用下，發(fā)生三取代反應(yīng)，過程如下所示：

16、

17、s3、將二氯甲烷加入四口燒瓶中，通入氮?dú)?，持續(xù)10min(除去燒瓶?jī)?nèi)的空氣)后，加入中間產(chǎn)物2和三乙胺，攪拌混合均勻，再采用恒壓漏斗逐滴滴入溶有中間產(chǎn)物1的環(huán)己烷溶液，滴加完成后，于45-50℃條件下反應(yīng)3-4h，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去生成的三乙胺鹽酸鹽，濾液經(jīng)減壓蒸餾后，得到功能助劑；

18、中間產(chǎn)物2、三乙胺和中間產(chǎn)物1的用量之比為35.3g:15.3g:36-40g；

19、中間產(chǎn)物2分子上的-cl與中間產(chǎn)物1分子上的-nh-發(fā)生親核取代反應(yīng)，得到功能助劑，反應(yīng)過程如下所示：

20、

21、獲得的功能助劑從分子結(jié)構(gòu)來看，包括位于中心的p-n雜環(huán)以及呈樹枝狀分布的多個(gè)碳鏈和r基團(tuán)；p-n雜環(huán)屬于p-n協(xié)效阻燃成分，具備無鹵高效環(huán)保的阻燃性能；碳鏈的末端是不飽和碳碳雙鍵，在輻照作用下，能夠與聚乙烯基體產(chǎn)生化學(xué)鍵合作用，且由于單個(gè)功能助劑分子含有三個(gè)呈樹枝狀分布的-c＝c，具有交聯(lián)劑的作用，能夠促進(jìn)聚乙烯形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的生成能夠顯著提升保護(hù)套層的力學(xué)強(qiáng)度以及防水防潮性能；r基團(tuán)屬于辣椒素衍生物，該成分具有安全的驅(qū)鼠蟻性能，因此，能夠提升護(hù)套層的防鼠蟻功能；

22、需要進(jìn)一步說明的是，由于該功能助劑與聚乙烯基體之間產(chǎn)生了化學(xué)鍵合作用，相較于物理混合的方式，其中的阻燃成分與防鼠蟻成分都不易遷移和滲出，能夠穩(wěn)定發(fā)揮相應(yīng)作用，提高阻燃性能和防鼠蟻性能的持久穩(wěn)定性。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明通過對(duì)電纜最外層的外護(hù)套層原料進(jìn)行改性，不僅能夠使外護(hù)套層具備較高的力學(xué)強(qiáng)度，也能賦予電纜較好的防水、阻燃和防鼠蟻性能，且各項(xiàng)性能具備持久穩(wěn)定效果，使電纜具備較高的綜合性能，適用于軌道交通。

技術(shù)特征：

1.一種軌道交通用高性能電纜，包括包覆在電纜最外層的外護(hù)套層，其特征在于，所述外護(hù)套層包括以下重量份原料：聚乙烯樹脂80-100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物16-24份、功能助劑12-17份、碳酸鈣粉末9-12份、偶聯(lián)劑0.9-1.1份、抗氧劑0.4-0.6份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，所述碳酸鈣粉末的粒徑為100-200nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑a171或硅烷偶聯(lián)劑570。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑1076、抗氧劑1024中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，所述功能助劑通過如下步驟制備：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，步驟s1中3-(甲基氨基)丙酸、三乙胺、4-(氨基甲基)-2-甲氧基苯酚、dic的用量之比為10.3g:10.1g:14-16g:12.6g。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，步驟s2中六氯環(huán)三磷腈、9-癸烯-1-醇鈉和三乙胺的用量之比為0.03mol:0.09mol:0.1mol。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道交通用高性能電纜，其特征在于，步驟s3中中間產(chǎn)物2、三乙胺和中間產(chǎn)物1的用量之比為35.3g:15.3g:36-40g。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種軌道交通用高性能電纜，包括包覆在電纜最外層的外護(hù)套層，屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，所述外護(hù)套層包括以下重量份原料：聚乙烯樹脂80?100份、乙烯?醋酸乙烯酯共聚物16?24份、功能助劑12?17份、碳酸鈣粉末9?12份、偶聯(lián)劑0.9?1.1份、抗氧劑0.4?0.6份。本發(fā)明通過對(duì)電纜最外層的外護(hù)套層原料進(jìn)行改性，不僅能夠使外護(hù)套層具備較高的力學(xué)強(qiáng)度，也能賦予電纜較好的防水、阻燃和防鼠蟻性能，且各項(xiàng)性能具備持久穩(wěn)定效果，使電纜具備較高的綜合性能，適用于軌道交通。

技術(shù)研發(fā)人員：周國慶,黃小龍,孫海,凌前忠,錢靈敏,秦輝,繆啟明,王晨,吳志祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西新吉電纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15