一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆
技术领域
本发明涉及功能高分子材料
技术领域
，具体是一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆。背景技术
随着光电混合缆的应用，光电混合缆的力学性能、防渗水功能及抗氧化功能受到人们的关注，同时，鼠类动物具有不断磨牙而乱咬物体的习性，当采用聚烯烃等塑料作为光电混合缆的护套料时，在敷设环境中会受到鼠类蛀咬破坏，被破坏的光电混合缆会出现小孔洞，当受潮或浸水后，会引起漏电短路，甚至造成爆炸等事故。因此，光电混合缆的防鼠问题也越来越引起人们的关注。
目前电缆的防鼠的方法主要有两种方法：
1.物理防护法：即通过提高材料本身的硬度、韧性和表面光滑度来达到防鼠的效果[曹秉营，中国专利，ZL02212768.2]。除金属材料外，典型的非金属材料多用尼龙和仿尼龙。尼龙具有较高的硬度、很好的韧性和表面光滑度，具有良好的防蚁防鼠效果[应志忠，陈兵，高嘉瑞，中国专利，ZL200610039150.9；胡清平，冯钰，中国专利，ZL200520073392.0]，但是，在加工过程中，需要进行二次挤出，即在光电缆护套外再挤一层，工艺复杂，而且价格昂贵，生产成本高，在实际生产中应用较少。而常用的聚烯烃类电缆护套料，虽然成本较低，但是材料本身的硬度较低，因此难于实现物理防护的办法。
2.化学防护法：即在材料中添加一定量的驱避剂或忌避剂，以达到防鼠的效果。常用的驱避剂有氯丹、林丹、七氯、艾氏剂、狄氏剂等，这些多数对人体有害，具有致癌作用，同时存在污染环境的危害性，因此已被禁止使用。目前选择一些具有中或低毒、高效、半衰期长的驱避剂，如2-异丙基苯基-N-甲基氨基甲酸酯、α-氰基-3-苯氧基苄基-右旋顺式-2，2-二甲基-3-(2′，2′-二溴乙烯基)环丙烷羧酸酯、二酚基丙烷、香草壬酰胺或者环己酰亚胺[周宝茂，朱松年，中国专利，ZL99113759.0；徐永卫，穆肖斌，肖明宇等，中国专利，ZL200610119415.6]。但是驱避剂的加入会引起材料的力学性能的下降，同时对于环境仍然具有污染性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，以至少达到寿命长、力学性能好、抗氧化且防鼠的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，它包括外保护层、混合缆芯和防鼠层，所述防鼠层设置在所述外保护层的外表面，所述混合缆芯设置在所述外保护层内；所述混合缆芯包括集束光线、电缆绞线，所述集束光线和所述电缆绞线之间通过支撑件隔开；所述集束光线外层覆盖有硬质保护套。
进一步的，所述外保护层的制备原料为以下重量份的组分：18-21份线性低密度聚乙烯、 3.1-4.6份氯化石蜡-52、1.3-2.2份聚醚改性硅油、6-9份硫酸钡、3-6份高耐磨炭黑、1-3份2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、4-5份碳酸钙。
更进一步的，所述外保护层的制备方法为以下步骤：
将18-21份线性低密度聚乙烯、6-9份硫酸钡、3-6份高耐磨炭黑、1-3份2,6-二叔丁基-4- 甲基苯酚、4-5份碳酸钙同时进行研磨，得到混合料A；
将混合料A放入密炼机中，再加入1.3-2.2份聚醚改性硅油在161℃下混炼30min，得到混合料B；
将混合料B趁热通过热塑挤压覆在所述混合缆心上，得到外保护层。
本发明采用线性低密度聚乙烯，其没有长支链，具有较高伸长率、抗撕裂性、耐穿刺性以及较好的韧性；通过碳酸钙和硫酸钡提高混合缆的硬度和耐磨性，同时硫酸钡作为稳定剂，抑制混合缆老化，也防止混合缆在制备过程中产生大量气泡；采用氯化石蜡-52作为增塑剂，增加所述混合缆的力学性能，同时增加混合缆的阻燃性；采用聚醚改性硅油作为润滑剂，减小所述混合缆的摩擦系数，使其耐磨性更好，同时减少混合缆制备过程中的产生的气泡；氯化石蜡-52和聚醚改性硅油相互配合，能降低混合缆的表面张力，提高防水抗渗能力，也提高其阻燃性和绝缘性；采用高耐磨炭黑、作为着色剂；采用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为抗氧剂，防止所述混合缆氧化。
进一步的，所述防鼠层的制备原料包括以下重量份的组分：5-7份硫酸钡、6-9份地芬诺酯、5-10份邻苯二甲酸酯、3-5份聚乙烯醇、1.8-2.3份薄荷提取物。
更进一步的，所述防鼠层的制备方法为以下步骤：
将5-7份硫酸钡、6-9份地芬诺酯一起投入球磨机中，在220r/min的转速下先搅拌10- 15min，后砂磨5-8min；再加入5-10份邻苯二甲酸酯、3-5份聚乙烯醇、1.8-2.3份薄荷提取物，再在220r/min的转速下先搅拌10-15min，后砂磨5-8min，得到防鼠涂料；其后将带有所述外保护层的混合缆芯放入所述防鼠涂料中浸泡3-5h，其后在40-50℃下进行烘干，重复浸泡 -烘干操作步骤2-3次，其后进行紫外固化1-2h，形成所述防鼠层。
所述防鼠层中的薄荷提取物的对鼠类口腔黏膜和味觉神经的强烈刺激，使老鼠产生高度恐惧感、紧张感而仓惶逃离，薄荷提取物的气味也能起到趋避老鼠的作用，且对人体无害；同时，硫酸钡和地芬诺酯相互作用能使老鼠因肠道急性梗阻，合并心率衰竭死亡；在驱赶老鼠的同时达到整治老鼠的目的；所述固化步骤在紫外固化设备中进行；所述烘干温度均设置为40-50℃；使得防鼠层牢固地附着与所述保护外层的外表面，达到防鼠的目的，同时降低防止降低所述薄荷提取物的效用。
本发明的有益效果是：本发明制备的混合缆的力学性能好，耐磨性好；有效提高了混合缆的防水抗渗性、阻燃性和绝缘性；混合缆不易老化、氧化，使用寿命长；同时能有效驱赶老鼠和消灭啃食混合缆的老鼠，达到驱赶老鼠和整治老鼠于一体的目的。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
本实施例中的烘干设备为网带烘干机，密炼机为X(S)N-55密炼机，球磨机为GM1545球磨机，紫外固化设备为LY600-2DZ3 UV固化机。
实施例1
一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，它包括外保护层和防鼠层，所述防鼠层覆盖在所述外保护层的外表面，所述防鼠光电混合缆的制备步骤如下：
S1：将18份线性低密度聚乙烯、6份硫酸钡、3份高耐磨炭黑、1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4份碳酸钙同时进行研磨，得到混合料A；
S2：将混合料A放入密炼机中，再加入1.3份聚醚改性硅油、6份硫酸钡在161℃下混炼 30min，得到混合料B；
S3：将混合料B趁热通过热塑挤压覆在所述混合缆心上，得到外保护层；
S4：将5份硫酸钡、6份地芬诺酯一起投入球磨机中，在220r/min的转速下先搅拌10min，后砂磨5min，得到预混料；
S5：加入5份邻苯二甲酸酯、3份聚乙烯醇、1.8份薄荷提取物，再在220r/min的转速下先搅拌10min，后砂磨5min，然后得到防鼠涂料；
S6：将带有所述外保护层的混合缆放入所述防鼠涂料中浸泡3h，其后在40℃下进行烘干，重复浸泡-烘干操作步骤2次，形成所述防鼠层；
S7：将覆有外保护层和防鼠层的混合缆心在紫外固化设备中进行固化1h后得到防鼠光电混合缆。
实施例2
一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，它包括外保护层和防鼠层，所述防鼠层覆盖在所述外保护层的外表面，所述防鼠光电混合缆的制备步骤如下：
S1：将19份线性低密度聚乙烯、8份硫酸钡、4份高耐磨炭黑、2份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4份碳酸钙同时进行研磨，得到混合料A；
S2：将混合料A放入密炼机中，再加入1.5份聚醚改性硅油、7份硫酸钡在161℃下混炼30min，得到混合料B；
S3：将混合料B趁热通过热塑挤压覆在所述混合缆心上，得到外保护层；
S4：将6份硫酸钡、7份地芬诺酯一起投入球磨机中，在220r/min的转速下先搅拌12min，后砂磨6min，得到预混料；
S5：加入7份邻苯二甲酸酯、4份聚乙烯醇、2.1份薄荷提取物，再在220r/min的转速下先搅拌13min，后砂磨6min，然后得到防鼠涂料；
S6：将带有所述外保护层的混合缆放入所述防鼠涂料中浸泡4h，其后在43℃下进行烘干，重复浸泡-烘干操作步骤3次，形成所述防鼠层；
S7：将覆有外保护层和防鼠层的混合缆心在紫外固化设备中进行固化1.3h后得到防鼠光电混合缆。
实施例3
一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，它包括外保护层和防鼠层，所述防鼠层覆盖在所述外保护层的外表面，所述防鼠光电混合缆的制备步骤如下：
S1：将20份线性低密度聚乙烯、8份硫酸钡、4份高耐磨炭黑、2份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、5份碳酸钙同时进行研磨，得到混合料A；
S2：将混合料A放入密炼机中，再加入2.1份聚醚改性硅油、8份硫酸钡在161℃下混炼 30min，得到混合料B；
S3：将混合料B趁热通过热塑挤压覆在所述混合缆心上，得到外保护层；
S4：将7份硫酸钡、8份地芬诺酯一起投入球磨机中，在220r/min的转速下先搅拌13min，后砂磨8min，得到预混料；
S5：加入8份邻苯二甲酸酯、4份聚乙烯醇、2.3份薄荷提取物，再在220r/min的转速下先搅拌14min，后砂磨7min，然后得到防鼠涂料；
S6：将带有所述外保护层的混合缆放入所述防鼠涂料中浸泡5h，其后在44℃下进行烘干，重复浸泡-烘干操作步骤3次，形成所述防鼠层；
S7：将覆有外保护层和防鼠层的混合缆心在紫外固化设备中进行固化1.6h后得到防鼠光电混合缆。
实施例4
一种耐磨、抗氧化、防渗水光电混合缆，它包括外保护层和防鼠层，所述防鼠层覆盖在所述外保护层的外表面，所述防鼠光电混合缆的制备步骤如下：
S1：将21份线性低密度聚乙烯、9份硫酸钡、6份高耐磨炭黑、3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、5份碳酸钙同时进行研磨，得到混合料A；
S2：将混合料A放入密炼机中，再加入2.2份聚醚改性硅油、9份硫酸钡在161℃下混炼 30min，得到混合料B；
S3：将混合料B趁热通过热塑挤压覆在所述混合缆心上，得到外保护层；
S4：将7份硫酸钡、9份地芬诺酯一起投入球磨机中，在220r/min的转速下先搅拌15min，后砂磨8min，得到预混料；
S5：加入10份邻苯二甲酸酯、5份聚乙烯醇、2.3份薄荷提取物，再在220r/min的转速下先搅拌15min，后砂磨8min，然后得到防鼠涂料；
S6：将带有所述外保护层的混合缆放入所述防鼠涂料中浸泡5h，其后在50℃下进行烘干，重复浸泡-烘干操作步骤3次，形成所述防鼠层；
S7：将覆有外保护层和防鼠层的混合缆心在紫外固化设备中进行固化2h后得到防鼠光电混合缆。
对实施例1-实施例4制备的光电混合缆进行性能测试，测试结果和测试标准见表1.
表1：
防鼠试验
挑选空腹状态下的老鼠100只，平均放入5个鼠笼中，然后在每一个鼠笼中放入等量的本发明制备的光电混合缆，观察老鼠的存活情况，记录在表2中。
表2
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
啃食光电混合缆(只)
3
1
1
4
死亡(只)
2
1
1
4
由表1可知，所述光电混合缆力学性能较好，且耐磨、防渗、抗老化，由表2可知，所述光电混合缆驱赶老鼠的效率较高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
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