一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆的制作方法

1.本发明涉及计算机电缆技术领域，尤其涉及一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆。


背景技术：

2.计算机电缆属于电气装备用电缆，适用于额定电压500v及以下对于防干扰性要求较高的电子计算机和自动化仪器仪表。计算机电缆属于电气装备用电缆，电气装备用电缆的结构和组成材料最为复杂，根据使用温度、工作环境的特殊要求，计算机电缆各结构的组成材料种类繁多，电缆的外护套层可采用聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯、氟塑料等材料。
3.钢铁、石油、化工等类型的生产环境中，存在有大量酸、碱腐蚀性气体或者液体的环境，对敷设在电缆沟的电缆造成损害，现有计算机电缆外护套耐酸碱性性较差，所以对所用的计算机电缆造成的后果更严重。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆。
5.本发明提出的一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；
6.所述外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯35-45份、高密度聚乙烯50-60份、eva 5-10份、聚乙烯改性硫酸钡20-30份、多聚磷酸铵1-3份、硼酸三聚氰胺1-3份、季戊四醇1-3份、硬脂酸镁3-5份、dcp 0.5-1份、taic 0.5-1份、抗氧剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚乙烯0.2-0.6份。
7.优选地，所述聚乙烯改性硫酸钡的制备如下：
8.s1、将硫酸钡溶于去离子水，加热至70-80℃，搅拌，加入12-羟基硬脂酸，搅拌，然后滴加硫酸钡溶液至完全反应，过滤，用热乙醇溶液及去离子水洗涤，干燥，得硬脂酸改性硫酸钡颗粒；
9.s2、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷和甲苯加入到反应容器中，于60-70℃下反应2-4h，过滤，用甲苯洗涤，得甲基铝氧烷改性硫酸钡；
10.s3、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将甲基铝氧烷改性硫酸钡和茂金属化合物加入到反应容器中，于60-70℃下反应2-4h，过滤，用甲苯洗涤，得负载茂金属催化剂的硫酸钡；
11.s4、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，加入甲苯，再将负载茂金属催化剂的硫酸钡、甲基铝氧烷加入到反应容器中，通入乙烯气体，于60-70℃下反应2-4h，用酸化乙醇终止反应，干燥，即得聚乙烯改性硫酸钡。
12.优选地，硫酸钡和12-羟基硬脂酸的质量比为100：7-15。
13.优选地，s2、s3中，硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷、茂金属化合物的质量比为
100：100-120：5-10。
14.优选地，茂金属化合物为cp2zrcl2。
15.优选地，s4中，通过调整乙烯气体的流速，控制聚乙烯改性硫酸钡中，聚乙烯的质量百分含量为30-40％。
16.优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或多种。
17.优选地，所述绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯。
18.优选地，所述屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏。
19.有益效果：本发明提出了一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯，具有优异的耐热、耐低温性能和优良的电气绝缘性能；屏蔽采用铜丝编织分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏，具有低电容低电感特点，提高了抗干扰性能，铝塑复合层可有效制信号干扰，同时保证电缆耐腐蚀；外护套材料中采用具有良好机械性能、耐热和绝缘性的聚乙烯为基体材料，且合理配比线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和eva的比例，综合提高材料的耐环境应力开裂、机械强度和韧性等，且添加聚乙烯改性硫酸钡作为填料，分散性好，其在基体中形成一个个小的物理交联点，将聚乙烯高分子链紧密的结合在一起，提高材料的力学性能和耐酸碱性能，延缓电缆的老化速度，提高其使用年限。
20.聚乙烯改性硫酸钡的制备中，先在沉淀法制备硫酸钡的过程中加入羟基硬脂酸，在硫酸钡晶体的形成过程中羟基硬脂酸嵌入到颗粒中，从而在硫酸钡粒子表面引入羟基和羧基，然后再将其与甲基铝氧烷、茂金属化合物进行反应，从而成功将茂金属催化剂负载到硫酸钡粒子表面；将该硫酸钡粒子作为催化剂催化乙烯在其表面原位聚合，从而将少量的乙烯聚合物包覆在硫酸钡表面，得到聚乙烯改性硫酸钡；将其作为填料分散在聚乙烯基体与基体表面结合力好，能够提高材料的力学性能和耐酸碱性能；且对添加的硫酸钡进行包覆处理，能够有效降低其与n-p系膨胀阻燃剂中的聚磷酸铵的作用，提高阻燃剂的阻燃效率，采用多聚磷酸铵、硼酸三聚氰胺、季戊四醇三者协同作用，阻燃效果好；此外，通过添加硬脂酸镁以改善高含量填料的添加对材料加工流动性的影响。
21.本发明制备的电缆护套料性能优异，拉伸强度及断裂伸长率好，具有良好的耐环境应力开裂、耐油、耐热、耐酸碱等性能，在石化和钢铁行业有良好的安全使用性能。
具体实施方式
22.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
23.实施例1
24.聚乙烯改性硫酸钡的制备如下：
25.s1、将硫酸钡溶于去离子水，加热至70℃，搅拌，加入12-羟基硬脂酸，搅拌，然后滴加硫酸钡溶液至完全反应，过滤，用热乙醇溶液及去离子水洗涤，干燥，得硬脂酸改性硫酸钡颗粒；其中，硫酸钡和12-羟基硬脂酸的质量比为100：7；
26.s2、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷和甲苯加入到反应容器中，于60℃下反应4h，过滤，用甲苯洗涤，得甲基铝氧烷改性硫酸钡；
27.s3、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将甲基铝氧烷改性硫酸钡和茂金属化合物cp2zrcl2加入到反应容器中，于60℃下反应4h，过滤，用甲苯洗涤，得负载茂金属催
化剂的硫酸钡；其中，硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷、茂金属化合物的质量比为100：100：5；
28.s4、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，加入甲苯，再将负载茂金属催化剂的硫酸钡、甲基铝氧烷加入到反应容器中，通入乙烯气体，于60℃下反应4h，用酸化乙醇终止反应，干燥，即得聚乙烯改性硫酸钡；通过调整乙烯气体的流速，控制聚乙烯改性硫酸钡中，聚乙烯的质量百分含量为30％。
29.实施例2
30.聚乙烯改性硫酸钡的制备如下：
31.s1、将硫酸钡溶于去离子水，加热至75℃，搅拌，加入12-羟基硬脂酸，搅拌，然后滴加硫酸钡溶液至完全反应，过滤，用热乙醇溶液及去离子水洗涤，干燥，得硬脂酸改性硫酸钡颗粒；其中，硫酸钡和12-羟基硬脂酸的质量比为100：10；
32.s2、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷和甲苯加入到反应容器中，于65℃下反应3h，过滤，用甲苯洗涤，得甲基铝氧烷改性硫酸钡；
33.s3、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将甲基铝氧烷改性硫酸钡和茂金属化合物cp2zrcl2加入到反应容器中，于65℃下反应3h，过滤，用甲苯洗涤，得负载茂金属催化剂的硫酸钡；其中，硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷、茂金属化合物的质量比为100：110：8；
34.s4、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，加入甲苯，再将负载茂金属催化剂的硫酸钡、甲基铝氧烷加入到反应容器中，通入乙烯气体，于65℃下反应3h，用酸化乙醇终止反应，干燥，即得聚乙烯改性硫酸钡；通过调整乙烯气体的流速，控制聚乙烯改性硫酸钡中，聚乙烯的质量百分含量为35％。
35.实施例3
36.聚乙烯改性硫酸钡的制备如下：
37.s1、将硫酸钡溶于去离子水，加热至80℃，搅拌，加入12-羟基硬脂酸，搅拌，然后滴加硫酸钡溶液至完全反应，过滤，用热乙醇溶液及去离子水洗涤，干燥，得硬脂酸改性硫酸钡颗粒；其中，硫酸钡和12-羟基硬脂酸的质量比为100：15；
38.s2、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷和甲苯加入到反应容器中，于70℃下反应2h，过滤，用甲苯洗涤，得甲基铝氧烷改性硫酸钡；
39.s3、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将甲基铝氧烷改性硫酸钡和茂金属化合物cp2zrcl2加入到反应容器中，于70℃下反应2h，过滤，用甲苯洗涤，得负载茂金属催化剂的硫酸钡；其中，硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷、茂金属化合物的质量比为100：120：10；
40.s4、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，加入甲苯，再将负载茂金属催化剂的硫酸钡、甲基铝氧烷加入到反应容器中，通入乙烯气体，于70℃下反应2h，用酸化乙醇终止反应，干燥，即得聚乙烯改性硫酸钡；通过调整乙烯气体的流速，控制聚乙烯改性硫酸钡中，聚乙烯的质量百分含量为40％。
41.实施例4
42.本发明提出的一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；
43.其中，绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯；屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏；
44.外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯35份、高密度聚乙烯60份、eva 5份、实施例1制备的聚乙烯改性硫酸钡20份、多聚磷酸铵1份、硼酸三聚氰胺3份、季戊四醇2份、硬脂酸镁3份、dcp 0.5份、taic 0.5份、抗氧剂0.8份、马来酸酐接枝聚乙烯0.3份；其中，抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076按照1：1：1的质量比组成的；该外护套层的制备是将各原料共混经熔融挤出得到的。
45.实施例5
46.本发明提出的一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；
47.其中，绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯；屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏；
48.外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯40份、高密度聚乙烯55份、eva 5份、实施例1制备的聚乙烯改性硫酸钡25份、多聚磷酸铵2份、硼酸三聚氰胺1份、季戊四醇3份、硬脂酸镁4份、dcp 0.8份、taic 0.8份、抗氧剂0.8份、马来酸酐接枝聚乙烯0.4份；其中，抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076按照1：1：1的质量比组成的；该外护套层的制备是将各原料共混经熔融挤出得到的。
49.实施例6
50.本发明提出的一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；
51.其中，绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯；屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏；
52.外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯45份、高密度聚乙烯50份、eva 5份、实施例1制备的聚乙烯改性硫酸钡25份、多聚磷酸铵3份、硼酸三聚氰胺2份、季戊四醇1份、硬脂酸镁5份、dcp 1份、taic 1份、抗氧剂0.8份、马来酸酐接枝聚乙烯0.6份；其中，抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076按照1：1：1的质量比组成的；该外护套层的制备是将各原料共混经熔融挤出得到的。
53.实施例7
54.本发明提出的一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；
55.其中，绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯；屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏；
56.外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯40份、高密度聚乙烯50份、eva 10份、实施例2制备的聚乙烯改性硫酸钡30份、多聚磷酸铵2份、硼酸三聚氰胺2份、季戊四醇2份、硬脂酸镁5份、dcp 0.8份、taic 0.8份、抗氧剂0.8份、马来酸酐接枝聚乙烯0.4份；其中，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076按照2：1的质量比组成的；该外护套层的制备是将各原料共混经熔融挤出得到的。
57.对比例
58.与实施例4相比，区别仅在于：采用未改性的硫酸钡替代实施例1中的聚丙烯改性硫酸钡。
59.对本发明实施例4-7和对比例中制备的计算机电缆的外护套材料进行性能测试。
60.测试方法：
61.力学性能按照gb15065-1994进行测试；
62.耐酸性能：将护套料置于温度为25℃、湿度为95％的耐腐蚀试验箱中，采用98％硫酸浸泡7d；
63.耐碱性能：将护套料置于温度为25℃、湿度为95％的耐腐蚀试验箱中，采用30％氢氧化钠浸泡7d；
64.耐油性能：将护套料置于温度为100℃耐腐蚀试验箱中，采用20#机油浸泡3d；
65.氧指数按照gb2406-2008进行测试。
66.测试结果见表1。
67.表1实施例4-7和对比例中制备的外护套层的性能参数
[0068][0069]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；所述外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯35-45份、高密度聚乙烯50-60份、eva5-10份、聚乙烯改性硫酸钡20-30份、多聚磷酸铵1-3份、硼酸三聚氰胺1-3份、季戊四醇1-3份、硬脂酸镁3-5份、dcp 0.5-1份、taic 0.5-1份、抗氧剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚乙烯0.2-0.6份。2.根据权利要求1所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，所述聚乙烯改性硫酸钡的制备如下：s1、将硫酸钡溶于去离子水，加热至70-80℃，搅拌，加入12-羟基硬脂酸，搅拌，然后滴加硫酸钡溶液至完全反应，过滤，用热乙醇溶液及去离子水洗涤，干燥，得硬脂酸改性硫酸钡颗粒；s2、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷和甲苯加入到反应容器中，于60-70℃下反应2-4h，过滤，用甲苯洗涤，得甲基铝氧烷改性硫酸钡；s3、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，然后将甲基铝氧烷改性硫酸钡和茂金属化合物加入到反应容器中，于60-70℃下反应2-4h，过滤，用甲苯洗涤，得负载茂金属催化剂的硫酸钡；s4、将反应容器抽真空，并用氮气置换3次，加入甲苯，再将负载茂金属催化剂的硫酸钡、甲基铝氧烷加入到反应容器中，通入乙烯气体，于60-70℃下反应2-4h，用酸化乙醇终止反应，干燥，即得聚乙烯改性硫酸钡。3.根据权利要求2所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，硫酸钡和12-羟基硬脂酸的质量比为100：7-15。4.根据权利要求2所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，s2、s3中，硬脂酸改性硫酸钡颗粒、甲基铝氧烷、茂金属化合物的质量比为100：100-120：5-10。5.根据权利要求2所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，茂金属化合物为cp2zrcl2。6.根据权利要求2所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，s4中，通过调整乙烯气体的流速，控制聚乙烯改性硫酸钡中，聚乙烯的质量百分含量为30-40％。7.根据权利要求1所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，所述绝缘层采用交联聚乙烯或聚乙烯。9.根据权利要求1所述的耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，其特征在于，所述屏蔽层采用铜丝编制分屏，双面涂塑铝塑复合带加镀锡引流线总屏。

技术总结
本发明公开了一种耐酸碱抗干扰屏蔽计算机电缆，涉及计算机电缆技术领域，包括缆芯、包裹在缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的屏蔽层和包裹在屏蔽层外部的外护套层；所述外护套层由以下重量份的原料制成：线性低密度聚乙烯35-45份、高密度聚乙烯50-60份、EVA 5-10份、聚乙烯改性硫酸钡20-30份、多聚磷酸铵1-3份、硼酸三聚氰胺1-3份、季戊四醇1-3份、硬脂酸镁3-5份、DCP 0.5-1份、TAIC 0.5-1份、抗氧剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚乙烯0.2-0.6份。本发明制备的电缆护套料性能优异，拉伸强度及断裂伸长率好，具有良好的耐环境应力开裂、耐油、耐热、耐酸碱等性能，在石化和钢铁行业有良好的安全使用性能。使用性能。


技术研发人员：王子祥 吴松如 郑有松 李福春
受保护的技术使用者：安徽电气集团股份有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/7