1.一种耐低压抗紫外线电缆,其特征在于,所述耐低压抗紫外线电缆从内至外依次为电缆基体、护套层;所述电缆基体由以下方法制得,将气凝胶纤维、交联绝缘层绞合,得多元线芯;以硅烷改性聚乙烯为原料,进行第二次挤出工艺,得内护套层;将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂BP混合,用紫外灯照射后,与铜丝共同编织成屏蔽层;
所述交联绝缘层由以下方法制得,将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010混合,挤出造粒得混合物A,再与硅烷改性聚乙烯、R‑(‑)‑4‑氰基‑3‑羟基丁酸混合,向铜丝芯材挤出;
所述气凝胶纤维由以下方法制得,将芳纶进行第一次紫外辐照处理后,裁剪成短纤维;
再将4‑苯胺基三乙氧基硅烷和无水乙醇混合,加入短纤维,油浴锅中反应,得预处理纤维;
将无水乙醇和碳纳米管混合,调节pH,超声震荡后,加入预处理纤维,油浴锅中反应,得改性纤维;然后纺丝得凝胶纤维,再置于叔丁醇溶液,静置一段时间后,取出,冷冻干燥得气凝胶纤维;
所述护套层由改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物制得;所述改性聚乙烯由硅烷改性聚乙烯、4‑甲基‑2‑烯基苯甲醛、丙二酸、2,3‑二羟基二苯甲酮制得;
所述硅烷改性聚乙烯由低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷制得。
2.一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)将20 30根0.05 0.1mm的铜丝绞合制得芯材;
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(2)将低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010按质量比1:0.0002:0.005 1:~
0.0004:0.008混合,120 140℃密炼10 28min后,于160 210℃挤出造粒得混合物A;将硅烷~ ~ ~改性聚乙烯、混合物A、R‑(‑)‑4‑氰基‑3‑羟基丁酸按质量比1:0.05:0.05 1:0.1:0.1混合,~搅拌均匀后,于108 170℃向芯材挤出,得交联绝缘层;
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(3)将无水乙醇、碳纳米管按质量比12:1 18:1混合,加入氢氧化钠至溶液pH为9 9.5,~ ~
30 40kHz超声震荡20 36min后,加入碳纳米管质量3 10倍的预处理纤维,在60 70℃油浴锅~ ~ ~ ~中反应8 12h后,捞出,用去离子水洗涤7 9次,50 60℃干燥4 7h得改性纤维;
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(4)将改性纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水按质量比1:1:48:1 1:1.5:53:3混~合,40 60rpm搅拌5 7h 后,纺丝得凝胶纤维;将凝胶纤维置于凝胶纤维质量6 13倍的叔丁~ ~ ~醇溶液,叔丁醇溶液中叔丁醇和去离子水的质量比为1:2 1:5,静置20 24h后,取出,于‑60~ ~‑48℃冷冻12 20h,真空度1 4Pa、30 40℃干燥20 24h,得气凝胶纤维;
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(5)将2 4根气凝胶纤维、2 4根交联绝缘层绞合,得多元线芯;以硅烷改性聚乙烯为原~ ~料,于108 170℃向多元线芯挤出,得内护套层;将内护套层、磷酸氢二钾、乙腈、光引发剂BP~按质量比1:0.3:7:0.01 1:0.7:15:0.03混合,用300nm紫外灯照射5 9h,取出,60 80℃干燥~ ~ ~
8 12h后,与铜丝共同编织成编织厚为0.1 0.3 mm的屏蔽层,得电缆基体;
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(6)将改性聚乙烯、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物按质量比1:0.08:0.05:0.008:0.0002:0.4 1:0.1:0.1:0.02:0.002:0.6混合,~
175 185℃密炼12 30min后,140 210℃挤出造粒,然后在110 200℃下,向电缆基体挤出护~ ~ ~ ~套层,得耐低压抗紫外线电缆。
3.根据权利要求2所述的一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述预处理纤维的制备方法为:将芳纶浸泡于芳纶质量2 5倍的丙酮,25 35kHz超声清洗2~ ~ ~
5h后,捞出,50 60℃烘干6 9h,再用300nm紫外灯照射7 14min,剪成5mm长的短纤维;将4‑苯~ ~ ~胺基三乙氧基硅烷、无水乙醇按质量比1:15.6混合,30 40kHz超声震荡4 12min,加入无水~ ~乙醇质量0.03 0.06倍的短纤维,40 50℃的油浴锅中反应6 9h后,过滤,用去离子水洗涤6~ ~ ~ ~
8次,50 60℃干燥4 7h得预处理纤维。
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4.根据权利要求2所述的一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述改性聚乙烯的制备方法为:a、将硅烷改性聚乙烯于190 260℃加热36 50min,按质量比1:0.01:0.01:28 1:0.03:~ ~ ~
0.03:40加入4‑甲基‑2‑烯基苯甲醛、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑4、十二烷基硫酸钠、蒸馏水,4‑甲基‑2‑烯基苯甲醛和硅烷改性聚乙烯的质量比为0.5:1 1:1,10000 13000rpm搅拌30~ ~ ~
46min后,升温至70 80℃,加入硅烷改性聚乙烯质量0.004 0.006倍的过硫酸铵,保温2 4h,~ ~ ~升温至80 90℃,保温2 4h后,降温至40 50℃,200 300rpm、真空度10 40kPa下处理4 8h,于~ ~ ~ ~ ~ ~
60 80℃干燥10 14h,得改性前体;
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b、将改性前体、丙二酸、碳酸钠、吡啶、苯胺、甲苯按质量比1:0.7:0.7:0.8:0.06:1.3~
1:0.9:1.0:1.0:0.09:2.0混合,85 95℃、60 100rpm反应3 7h后,冷至室温,放入冰箱冷却4~ ~ ~
7h,抽滤,用去离子水洗涤2 4次,加入醋酸至表面pH为4 5,再用去离子水冲洗5 9min,70~ ~ ~ ~ ~
80℃干燥6 10h,得肉桂酸化合物;
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c、肉桂酸化合物、二氯甲烷按质量比1:6 1:10混合,氮气保护下,降温至0 3℃,加入肉~ ~桂酸化合物质量0.2 0.5倍的氯化亚砜,反应3 7h后,50 60℃、真空度10 40kPa下处理2 4h~ ~ ~ ~ ~后,按质量比1:2:8 1:4:14加入2,3‑二羟基二苯甲酮、三乙胺、二氯甲烷,2,3‑二羟基二苯~甲酮和肉桂酸化合物的质量比为0.5:1 0.8:1,室温下反应3 7h后,200 300rpm、70 80℃处~ ~ ~ ~理4 8h后,60 80℃干燥6 9h,得改性聚乙烯。
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5.根据权利要求4所述的一种耐低压抗紫外线电缆的制备方法,其特征在于,所述硅烷改性聚乙烯的制备方法:将低密度聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯按质量比1:0.008:0.008:0.0001 1:0.05:0.05:0.001混合,2250 2750rpm下~ ~搅拌40 60min后,于110 200℃挤出造粒。
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