1.本发明涉及属于输配电线路器材领域，特别涉及一种复合电缆及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会经济高速发展，电力需求日益增长，电力能源的应用环境也越来越复杂；另一方面，人民生活水平不断提高，用户对于电力线路的安全可靠性越来越重视。高层及超高层民用建筑、重要的公共建筑、轨道交通系统、消防配电系统、石油化工等场所都采用具有耐火。但是，现有的电缆在火灾发生时不能延长火焰的热量传导到电缆缆芯内的时间，从而导致缆芯的温度过高而性变，不能实现导电和通信的功能。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种复合电缆及其制备方法。旨在实现延长火焰的热量传导到电缆缆芯内的时间，提高电缆的导电或通信时间。
4.为实现上述目的，本发明提供一种复合电缆，所述复合电缆包括由内至外依次设置的缆芯、功能防护层及外保护层，所述外保护层复合材料由甲基苯基硅橡胶40-60份，聚乙烯30-50份，复合填料50-70份，纳米氢氧化镁20-30份，红磷8-12份，可膨胀石墨10-15份，硫化物1-2份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5-15份，bf550 20-30份，阻燃剂15-30份，一水合硅酸钠8-15份，硫化剂1.5-2.4份，交联剂0.5-1份，甲基硅油3-10份，辛基硫醇锡1-3份制备而成。
5.可选地，所述bf550为sio2、na2o、cao、mgo和k2o的混合物。
6.可选地，所述bf550中重量百分比分别为：sio
2 73.14％、na2o12.1％、cao8.12％、mgo3.88％和k2o1.88％。
7.可选地，所述阻燃剂为nh
2-c。
8.可选地，所述复合填料的原料包括：有机化蒙脱土、纳米高岭土、碳酸钙。
9.可选地，复合填料的原料按重量份包括：有机化蒙脱土38-45份，纳米高岭土12-24份，碳酸钙10-16份。
10.可选地，所述复合填料中，有机化蒙脱土、纳米高岭土、碳酸钙均为150-300目。
11.为实现上述目的，本发明还提供一种复合电缆方法，所述复合电缆制备方法包括如下步骤：
12.步骤a1，外保护层复合材料的制备：
13.步骤a2，缆芯的制备：将多条线芯绞进行绞合而成，制得缆芯；
14.步骤a3，电缆的制备：将外保护层复合材料包覆缆芯，制得如权利要求1至6所述的耐压耐高温电缆。
15.所述外保护层复合材料的制备方法包括如下步骤：
16.步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶40-60份，聚乙烯30-50份，复合填料50-70份，纳米氢氧化镁20-30份，红磷8-12份，可膨胀石墨10-15份，硫化物1-2份，α,ω-二羟基聚
二甲基硅氧烷5-15份，bf550 20-30份，nh
2-c15-30份，一水合硅酸钠8-15份，硫化剂1.5-2.4份，交联剂0.5-1份，甲基硅油3-10份，辛基硫醇锡1-3份，进行配料；
17.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶40-60份，聚乙烯30-50份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5-15份包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
18.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料50-70份，纳米氢氧化镁20-30份，可膨胀石墨10-15份，bf550 20-30份，nh
2-c15-30份，一水合硅酸钠8-15份，辛基硫醇锡1-3份，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
19.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂1.5-2.4份，交联剂0.5-1份，甲基硅油3-10份和红磷8-12份，硫化15min；
20.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
21.本发明通过在甲基苯基硅橡胶内α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、bf550、nh
2-c和一水合硅酸钠能大幅提高外保护层复合材料的阻燃效果，实现延长火焰的热量传导到电缆缆芯内的时间，提高电缆的导电或通信时间。也提高了外保护层复合材料的拉伸强度和粘接强度。
具体实施方式
22.为使本发明技术方案和优点更加清楚，通过以下几个具体实施例对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1
24.外保护层复合材料的制备方法，步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶40kg，聚乙烯50kg，复合填料70kg，纳米氢氧化镁20kg，红磷12kg，可膨胀石墨10kg，硫化物1kg，bf550 20kg，nh
2-c15kg，一水合硅酸钠8kg，硫化剂1.5kg，交联剂1kg，甲基硅油3kg，辛基硫醇锡3kg，进行配料；其中，nh
2-c是一种无色、无味、无毒的新型无卤膨胀型阻燃剂，外观呈白色晶体粉末，磷含量在22％左右，ph为6.0-7.0，含水率≤0.5％，粒径为15μm。
25.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶40kg，聚乙烯50kg，交联剂1kg包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
26.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料70kg，纳米氢氧化镁20kg，可膨胀石墨10kg，bf550 20kg，nh
2-c15kg，一水合硅酸钠8kg，甲基硅油3kg，辛基硫醇锡3kg，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
27.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂1.5kg和红磷12kg，硫化15min；
28.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
29.实施例2
30.外保护层复合材料的制备方法，步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶60kg，聚乙烯30kg，复合填料50kg，纳米氢氧化镁30kg，红磷8kg，可膨胀石墨15kg，硫化物2kg，α,ω-二
羟基聚二甲基硅氧烷5kg，nh
2-c30kg，一水合硅酸钠15kg，硫化剂2.4kg，交联剂0.5kg，甲基硅油10kg，辛基硫醇锡1kg，进行配料；
31.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶60kg，聚乙烯30kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5kg，交联剂0.5kg包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
32.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料50kg，纳米氢氧化镁30kg，可膨胀石墨15kg，nh
2-c30kg，一水合硅酸钠15kg，甲基硅油10kg，辛基硫醇锡1kg，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
33.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂2.4kg和红磷8kg，硫化15min；
34.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
35.实施例3
36.外保护层复合材料的制备方法，步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶50kg，聚乙烯40kg，复合填料60kg，纳米氢氧化镁25kg，红磷10kg，可膨胀石墨12kg，硫化物1.5kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷10kg，bf550 25kg，一水合硅酸钠12kg，硫化剂2kg，交联剂0.8kg，甲基硅油5kg，辛基硫醇锡2kg，进行配料；
37.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶50kg，聚乙烯40kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷10kg，交联剂0.8kg包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
38.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料60kg，纳米氢氧化镁25kg，可膨胀石墨12kg，bf550 25kg，一水合硅酸钠12kg，甲基硅油5kg，辛基硫醇锡2kg，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
39.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂2kg和红磷10kg，硫化15min；
40.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
41.实施例4
42.外保护层复合材料的制备方法，步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶55kg，聚乙烯45kg，复合填料65kg，纳米氢氧化镁24kg，红磷12kg，可膨胀石墨15kg，硫化物2kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷10kg，bf550 30kg，nh
2-c18kg，硫化剂2.2kg，交联剂0.8kg，甲基硅油7kg，辛基硫醇锡2.5kg，进行配料；
43.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶40-60kg，聚乙烯30-50kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5-15kg，交联剂0.8kg包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
44.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料65kg，纳米氢氧化镁24kg，可膨胀石墨15kg，bf550 30kg，nh
2-c18kg，交联剂0.8kg，甲基硅油7kg，辛基硫醇锡2.5kg，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
45.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂2.2kg和红磷12kg，硫化15min；
46.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
47.实施例5
48.外保护层复合材料的制备方法，步骤s1，按配方比例：甲基苯基硅橡胶48kg，聚乙烯42kg，复合填料62kg，纳米氢氧化镁20kg，红磷9kg，可膨胀石墨11kg，硫化物1.7kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷9kg，bf550 22kg，nh
2-c19kg，一水合硅酸钠12kg，硫化剂1.9kg，交联剂0.9kg，甲基硅油7kg，辛基硫醇锡2kg，进行配料；
49.步骤s2，将甲基苯基硅橡胶48kg，聚乙烯42kg，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷9kg，交联剂0.9kg包辊混炼，混炼温度在55℃以下，混炼10min；
50.步骤s3，在步骤s2得到的包辊生胶中加入复合填料62kg，纳米氢氧化镁20kg，可膨胀石墨11kg，bf550 22kg，nh
2-c19kg，一水合硅酸钠12kg，交联剂0.9kg，甲基硅油7kg，辛基硫醇锡2kg，混炼温度在50℃以下，混炼20min；
51.步骤s4，在步骤s3得到的混炼胶放入平板硫化机中，并平板硫化机中加入硫化剂1.9kg和红磷9kg，硫化15min；
52.步骤s5，在步骤s4得到的硫化后的混炼胶放入200℃烘箱中，烘烤2.5h，制得外保护层复合材料。
53.实施例1～4所制备的产品进行性能检测，如表1所示。其中，阻燃性能为8mm厚的样品在1200℃碳氢火焰的灼烧下，背面温升180℃的耐火时间。
54.表1
55.实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5拉伸强度(mpa)6.3612.1813.9611.2516.85粘接强度(mpa)7.6711.4212.5812.3518.25断裂伸长率(％)225.81230.44180.53240.5247.78阻燃性能(min)171651618
56.从上述的试验结果可以看出：
57.1、从实施例1-实施例5的试验结果对比可以看出，nh
2-c阻燃剂的阻燃效果优异，能大幅提高外保护层复合材料的阻燃效果。
58.2、从实施例1-实施例5的试验结果可以看出，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷可以提高外保护层复合材料的拉伸强度和粘接强度。
59.3、从实施例1-实施例4的试验结果对比可以看出，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、bf550、nh
2-c和一水合硅酸钠的相互配合，可以提高外保护层复合材料的拉伸强度、粘接强度以及阻燃性能。
60.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。