【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電纜，具體地，涉及一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法。
技術介紹
1、隨著經濟的迅速發展，電線電纜在各個行業、領域中都得到廣泛的應用，隨著通訊事業、汽車工業和計算機工業的發展，特別是航空導線、汽車用線、高溫儀表電纜、石油鉆井平臺電纜、防爆電機電纜等許多場合，越來越需要使用一種硅橡膠絕緣電纜。
2、硅橡膠是一類以si-o鍵為主鏈，以與si原子相連的有機基團(如甲基，乙烯基，苯基等)為側鏈的可交聯固化的高分子彈性體。硅橡膠具有優異的耐高低溫性能，可以在很寬的溫度范圍內(-50℃～200℃)長期使用。但硅橡膠本身遇到明火會持續燃燒，用其制作的電纜存在阻燃性能差的問題，進而限制了其在國民經濟的各領域的應用，特別是對阻燃性和防水性具有特殊要求的場合，往往需要對其進行改性。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，包括以下步驟：
4、將銅導體外包覆內絕緣層，制得絕緣線芯；將三根絕緣線芯相互絞合，制得纜芯；在纜芯外包覆外絕緣層；將無紡布纏繞于絕緣層的外部并將填充料填充于之間以制得毛坯電纜；再采用擠出工藝在毛坯電纜最外層包覆保護套；最后將玻璃纖維帶繞包保護套、再在玻璃纖維帶外部編織一層鍍鋅絲，制備得到防爆電機用硅橡膠電纜。
5、進一步地，所述內絕緣層為聚丙烯內絕緣層、交聯聚乙烯
6、進一步地，所述外絕緣層為聚全氟乙丙烯外絕緣層、聚四氟乙烯外絕緣層、聚氯乙烯外絕緣層中的一種或幾種。
7、進一步地，所述填充料為玻璃纖維絲、芳綸絲、棉線、麻繩和聚丙烯繩中的一種或幾種。
8、進一步地，所述保護套包括如下重量份原料：100-110份甲基乙烯基硅橡膠、50-60份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20-30份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、10-20份聚乙烯樹脂、10-20份炭黑、5-10份阻燃劑、3-7份潤滑劑、3-6份促進劑、3-4份抗氧劑、1-4份過氧化二異丙苯。
9、進一步地，所述阻燃劑通過如下步驟制備：
10、s1、室溫下將三(2-氯乙基)磷酸酯、20wt％氫氧化鈉溶液和乙醇加入到干燥的三口燒瓶中，攪拌溶解，隨后緩慢加入n-甲基烯丙基胺，加入完畢后升溫至60℃，保溫反應2h，反應結束后，減壓蒸餾，去離子水離心洗滌3次，干燥，柱層析提純(洗脫液選擇環己烷和乙酸乙酯的混合溶劑，環己烷和乙酸乙酯的體積比為1:1)，減壓蒸餾，得到中間體1；三(2-氯乙基)磷酸酯、n-甲基烯丙基胺、20wt％氫氧化鈉溶液和乙醇的用量比為16.4ml:15.5ml:5.8ml:120ml；
11、在堿性條件和加熱條件下，三(2-氯乙基)磷酸酯的-cl和n-甲基烯丙基胺的-nh-發生取代反應，反應過程如下所示：
12、
13、s2、氮氣保護下將中間體1、三乙胺和dmso(二甲基亞砜)加入到干燥的三口燒瓶中，攪拌至完全溶解，隨后緩慢加入三聚氰胺和dmso的混合溶液，加入完畢后將燒瓶置于0℃冰水浴中攪拌反應8h，反應結束后減壓蒸餾，柱層析提純(洗脫液選用氯仿和乙醚的混合溶劑，氯仿和乙醚的體積比為8:2)，減壓蒸餾，得到中間體2；三聚氰胺、中間體1、三乙胺和dmso的用量為8.8g:25.5g:12ml:130ml；
14、三乙胺作為縛酸劑，三聚氰胺的-nh2和中間體1的-cl發生親核取代反應，反應過程如下所示：
15、
16、s3、氮氣保護下將2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、dbu(1,8-二偶氮雜雙螺環[5.4.0]十一-7-烯)和dmso加入到三口燒瓶中，攪拌均勻后，再緩慢加入中間體2與dmso的混合溶液，加入完畢后升溫至60℃反應48h，反應結束后，減壓蒸餾，去離子水洗滌3次，干燥，柱層析提純(洗脫液選用苯和乙醚的混合溶劑，苯和乙醚的體積比為6:4)，減壓蒸餾，得到中間體3；中間體2、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、dbu和dmso的用量比為17.8g:23.5ml:2.4ml:120ml；
17、在dbu的催化作用下，中間體2與2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯發生邁克爾加成反應，反應過程如下所示：
18、
19、s4、室溫下用氮氣置換干燥的三口燒瓶內的空氣，隨后加入中間體3、吡啶和dmf(n,n-二甲基甲酰胺)，攪拌至完全溶解，隨后緩慢加入3-氯丙基三乙氧基硅烷，加入完畢后升溫至60℃，攪拌反應2h，反應結束后減壓蒸餾，柱層析提純(洗脫液選用氯仿和乙醚的混合溶劑，氯仿和乙醚的體積比為8:2)，減壓蒸餾，得到阻燃劑。中間體3、3-氯丙基三乙氧基硅烷、吡啶和dmf的用量為13.1g:3.6ml:1.5ml:130ml。
20、吡啶作為縛酸劑，中間體3的-nh-和3-氯丙基三乙氧基硅烷的-cl發生親核取代反應，反應過程如下所示：
21、
22、含磷元素的阻燃劑促使聚合物基體成炭，在聚合物基體表面形成熔融炭層，而含氮元素的阻燃劑受熱分解生成的氨氣、氮氣等不燃性氣體除了稀釋火焰區氧氣以及可燃性氣體的濃度外，還起到使得聚合物基體表面形成的熔融炭層膨脹發泡，形成多孔泡沫狀結構，而膨脹多孔的泡沫狀炭層會阻斷聚合物基體與外界進行熱量與氧氣交換的進程，從而阻止聚合物材料燃燒，達到阻燃的最終效果。本專利技術阻燃劑不含鹵素，不會污染環境，通過氮、磷協同作用，賦予保護套高效安全的阻燃效果。
23、阻燃劑中含豐富的氟原子，將含有多重氟原子的阻燃劑添加進保護套中，能賦予保護套優異的疏水性，同時使得保護套不易被油污和灰塵等污染。
24、阻燃劑中的硅烷氧鍵能水解、縮合、交聯，并與炭黑表面的羥基形成共價鍵，加之阻燃劑上親油性的碳鏈、雜環和酯基等，根據相似相容性原理，二者既使得炭黑的表面能下降，進而炭黑能均勻分散于保護套中、充分發揮作用，進而提高保護套的紫外線防護性能、抗老化性能和機械物理性能，又使得阻燃劑自身均一分散于保護套中，充分發揮阻燃和疏水的作用。加之阻燃劑末端還含有碳碳雙鍵，其在過氧化二異丙苯的作用下能與甲基乙烯基硅橡膠中的碳碳雙鍵產生化學作用，進而阻燃劑能接枝于甲基乙烯基硅橡膠大分子鏈上，也因此，炭黑、阻燃劑和甲基乙烯基硅橡膠三者間構成了雜化交聯網絡結構，阻燃劑、填料均能分散并穩定存在于保護套中，不易遷移和脫出，使得保護套具備優異穩定的阻燃效果、抗老化效果、疏水效果和機械物理性能。
25、進一步地，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、乙撐基雙硬酯酰胺、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
26、進一步地，所述抗氧劑為抗氧劑dstp、抗氧劑1035、抗氧劑1076和抗氧劑1010中的一種或幾種。
27、進一步地，所述促進劑為促進劑dm、促進劑cz中的一種或兩種。
28、本專利技術的有益效本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑通過如下步驟制備：
3.根據權利要求2所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的三(2-氯乙基)磷酸酯、N-甲基烯丙基胺、20wt％氫氧化鈉溶液和乙醇的用量比為16.4mL:15.5mL:5.8mL:120mL；步驟S2的三聚氰胺、中間體1、三乙胺和DMSO的用量為8.8g:25.5g:12mL:130mL；步驟S3的中間體2、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、DBU和DMSO的用量比為17.8g:23.5mL:2.4mL:120mL；步驟S4的中間體3、3-氯丙基三乙氧基硅烷、吡啶和DMF的用量為13.1g:3.6mL:1.5mL:130mL。
4.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述內絕緣層為聚丙烯內絕緣層、交聯聚乙烯內絕緣層和丁基橡膠內絕緣層中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，
6.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述填充料為玻璃纖維絲、芳綸絲、棉線、麻繩和聚丙烯繩中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、乙撐基雙硬酯酰胺、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑DSTP、抗氧劑1035、抗氧劑1076和抗氧劑1010中的一種或幾種。
9.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述促進劑為促進劑DM、促進劑CZ中的一種或兩種。
...【技術特征摘要】
1.一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑通過如下步驟制備：
3.根據權利要求2所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1的三(2-氯乙基)磷酸酯、n-甲基烯丙基胺、20wt％氫氧化鈉溶液和乙醇的用量比為16.4ml:15.5ml:5.8ml:120ml；步驟s2的三聚氰胺、中間體1、三乙胺和dmso的用量為8.8g:25.5g:12ml:130ml；步驟s3的中間體2、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、dbu和dmso的用量比為17.8g:23.5ml:2.4ml:120ml；步驟s4的中間體3、3-氯丙基三乙氧基硅烷、吡啶和dmf的用量為13.1g:3.6ml:1.5ml:130ml。
4.根據權利要求1所述的一種防爆電機用硅橡膠電纜的制備方法，其特征在于，所述內絕緣層為聚丙烯內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳文剛，魏坤朋，黃龍，楊建，張軍坤，周婷婷，
申請(專利權)人：邁特諾馬鞍山特種電纜有限公司，
類型：發明
國別省市：
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