本发明涉及电缆，具体的，涉及一种耐高温光电复合电缆及其制备方法。
背景技术：
1、随着科技的飞速发展和工业应用领域的不断拓展，对电缆性能的要求日益提高，特别是在高温、恶劣环境下的使用需求显著增加。光电复合电缆作为结合了光信号和电信号传输功能的先进电缆类型，在通信、数据传输、工业自动化等领域发挥着重要作用。然而，传统光电复合电缆在高温环境下往往面临绝缘材料老化、信号衰减、机械性能下降等问题，严重制约了其应用范围和使用寿命。因此，开发一种具有优异耐高温性能的光电复合电缆及其制备方法显得尤为重要。
2、目前市场上的耐高温光电复合电缆多采用耐高温绝缘材料，如聚酰亚胺、硅橡胶等，但这些材料在高温长时间作用下仍易发生老化，导致电缆性能下降。且高温环境下，电缆的机械强度易受影响，易出现断裂、变形等问题，影响电缆的安全性和使用寿命。基于此，本发明提出了一种耐高温光电复合电缆及其制备方法。
技术实现思路
1、本发明提出一种耐高温光电复合电缆及其制备方法，旨在通过特定的组分选择和制备方法提升电缆材料的耐高温性能。
2、本发明的技术方案如下：
3、第一方面，本发明提出一种耐高温光电复合电缆，所述电缆护套由以下重量份的原料组成：聚氯乙烯树脂70-80份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物22-26份，无机填料10-12份，碳纳米管负载双金属氢氧化物6-8份，硅烷偶联剂2-3份，阻燃剂8-10份，紫外吸收剂0.6-0.8份。
4、作为进一步的技术方案，所述无机填料为钛酸酯偶联剂处理过的重量份比值为1：（1-2）：（4-5）的二氧化钛、碳化硅和石英纤维。
5、作为进一步的技术方案，所述二氧化钛的粒径为160-180μm，所述碳化硅的粒径为20-40μm，所述石英纤维长径比为（2-3）：1，目数为6000-6500目。
6、作为进一步的技术方案，所述钛酸酯偶联剂处理方法为：将无机填料、无水乙醇、水和钛酸酯偶联剂搅拌混合，在温度为65-75℃条件下继续搅拌反应2-3h，反应结束后抽滤烘干即得。
7、作为进一步的技术方案，所述无机填料、无水乙醇、水和钛酸酯偶联剂的重量份比值为（50-60）：（240-280）：（160-200）：（1-1.5）。
8、作为进一步的技术方案，所述碳纳米管负载双金属氢氧化物的制备方法为：将3-4份硝酸铜溶于30-40份水中得到硝酸铜溶液，将0.8-1.2份四氯化硅加入到30-40份水中得到硅酸溶液，将硝酸铜溶液和硅酸溶液进行混合后加入5-6份碳纳米管进行超声分散，时间为20-24min，然后向其中加入1.4-1.6份稀盐酸和0.6-0.8份尿素继续搅拌4-5h，用氢氧化钠水溶液调节溶液ph至10-11，静置老化6-8h，经离心、洗涤、干燥后即得。
9、作为进一步的技术方案，所述阻燃剂包括重量份比值为1：（10-12）的三聚氰胺多聚磷酸酯和氢氧化铝。
10、作为进一步的技术方案，所述硅烷偶联剂包括kh550、kh560和kh570中的至少一种。
11、作为进一步的技术方案，所述紫外吸收剂包括uv-326、uv-329、uv-531中的至少一种。
12、第二方面，本发明提出一种耐高温光电复合电缆的制备方法，所述电缆护套的制备步骤包括：按照比例称取原料在温度为110-120℃下，以转速为1000-1200r/min的条件混合搅拌30-40min，并将混合物料送入双螺旋挤出机进行熔融挤出造粒即得，其中，螺杆转速为400-460r/min，机头出料温度为165-175℃。
13、本发明的工作原理及有益效果为：
14、1、本发明通过引入碳纳米管负载双金属氢氧化物这一材料，显著提高了电缆的耐高温性能。碳纳米管以其卓越的导热性和结构稳定性，在电缆中形成了一个高效的热传导网络。同时，双金属氢氧化物作为填充物，能够在高温下保持其结构完整性，防止电缆因热膨胀而损坏。碳纳米管的高导热性和双金属氢氧化物的热稳定性相结合，形成了有效的耐高温屏障。二者热稳定性共同作用，使得电缆在高温环境下仍能保持结构的完整性和性能的稳定，这种复合材料的加入显著提高了电缆的耐高温阈值。此外，碳纳米管的网状结构在基材中形成的网状结构为电缆提供了额外的增强层，进一步提高了其抗拉强度和韧性。
15、2、本发明采用钛酸酯偶联剂处理无机填料，且无机填料为1：（1-2）：（4-5）的二氧化钛、碳化硅和石英纤维，有效改善了填料与基材之间的界面相容性，减少了热应力集中，从而提高了电缆的整体耐高温性能。其次，无机填料的加入，特别是经过钛酸酯偶联剂处理后，与基材之间形成了更强的结合力，显著提高了电缆的机械强度，包括抗拉强度、抗弯强度等。这使得电缆在使用过程中能够承受更大的应力和负荷。
16、3、相较于硅烷偶联剂在无机和有机界面之间形成一层有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，通过改善无机填料与树脂之间的相容性来提高复合材料的性能。本发明利用钛酸酯偶联剂对无机填料进行改性处理，其主要通过与无机填料表面的羟基等活性基团发生化学反应，形成稳定的化学键合，钛酸酯偶联剂的长链分子结构单元可与聚合物分子发生化学交联或物理缠绕，这种交联作用能够增强填料与聚合物基体之间的结合力，从而提高复合材料的整体耐高温性能。
17、4、本发明利用二氧化钛、碳化硅和石英纤维作为复配无机填料，其中二氧化钛、碳化硅具有较高的熔点，这意味着在高温下它仍然能够保持结构的稳定性，不易熔化或变形。且碳化硅还具有较高的热传导系数，能够迅速将电缆内部的热量传导出去，避免局部温度过高导致的热应力集中和损坏。在高温下，碳化硅还能够形成一层致密的二氧化硅保护膜，这层保护膜能够隔绝氧气和水分，防止电缆内部材料被进一步氧化或腐蚀。此外，碳化硅和石英纤维的膨胀系数均较小，在高温下不易发生热膨胀导致的应力集中和破裂，从而提高了电缆的耐高温性能。当三者重量份比值为1：（1-2）：（4-5）情况下，其在增强电缆的性能达到最优。
1.一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述电缆护套由以下重量份的原料组成：聚氯乙烯树脂70-80份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物22-26份，无机填料10-12份，碳纳米管负载双金属氢氧化物6-8份，硅烷偶联剂2-3份，阻燃剂8-10份，紫外吸收剂0.6-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述无机填料为钛酸酯偶联剂处理过的重量份比值为1：（1-2）：（4-5）的二氧化钛、碳化硅和石英纤维。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为160-180μm，所述碳化硅的粒径为20-40μm，所述石英纤维长径比为（2-3）：1，目数为6000-6500目。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂处理方法为：将无机填料、无水乙醇、水和钛酸酯偶联剂搅拌混合，在温度为65-75℃条件下继续搅拌反应2-3h，反应结束后抽滤烘干即得。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述无机填料、无水乙醇、水和钛酸酯偶联剂的重量份比值为（50-60）：（240-280）：（160-200）：（1-1.5）。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述碳纳米管负载双金属氢氧化物的制备方法为：将3-4份硝酸铜溶于30-40份水中得到硝酸铜溶液，将0.8-1.2份四氯化硅加入到30-40份水中得到硅酸溶液，将硝酸铜溶液和硅酸溶液进行混合后加入5-6份碳纳米管进行超声分散，时间为20-24min，然后向其中加入1.4-1.6份稀盐酸和0.6-0.8份尿素继续搅拌4-5h，用氢氧化钠水溶液调节溶液ph至10-11，静置老化6-8h，经离心、洗涤、干燥后即得。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述阻燃剂包括重量份比值为1：（10-12）的三聚氰胺多聚磷酸酯和氢氧化铝。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括kh550、kh560和kh570中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温光电复合电缆，其特征在于，所述紫外吸收剂包括uv-326、uv-329、uv-531中的至少一种。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的耐高温光电复合电缆的制备方法，其特征在于，所述电缆护套的制备步骤包括：按照比例称取原料在温度为110-120℃下，以转速为1000-1200r/min的条件混合搅拌30-40min，并将混合物料送入双螺旋挤出机进行熔融挤出造粒即得，其中，螺杆转速为400-460r/min，机头出料温度为165-175℃。
