技术摘要：
本发明涉及电力管技术领域，尤其涉及一种防雷击的光纤通信管道及其制备方法，本发明的一种防雷击的光纤通信管道，所述通信管道包括本体，所述本体的外表面包覆有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的厚度为6‑8mm，所述绝缘屏蔽层的原料包括屏蔽填料，所述屏蔽填料包括10‑15 全部
背景技术：
通信线路担负着传输信息的重要任务,随着通信技术的不断发展，通信路上越来 越多的使用光纤已成为必然趋势。我国幅员辽阔,地貌结构复杂,是自然灾害的多发地，特 别在我国的南方部分地区,由于频发雷电,其受雷电灾害的程度和频度已经位居世界前列, 雷电灾害已经成为我国南方地区最严重的自然灾害之一。据了解,我国每年因遭受雷电袭 击而导致通信线路损毁的现象时有发生,给国家和人民生命财产带来了重大损失。 光纤的主要成分是Si02，是非金属材料不具有导电性，因而不受雷电电磁脉冲的 影响，但为了使光纤能够承受机械拉伸负荷、免受外界环境的影响，通常在光缆的结构设计 中加入缆芯钢丝金属加强构件和金属外防护铠装层，主要有金属铠装层、加强芯，这些防护 构件都是金属导体，具有较强的导电性能。当雷击金属构件或电力线接近短路时，会感应出 浪涌电流或交流电，破坏线路设备或伤害人身安全，且受到雷击后会在局部位置短时间内 产生的大量热量，从而导致起火，造成更大的经济损失，所以急需要一种可以防雷击的光纤 通信管道。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种防雷击的光纤通信管道及其制备方法，制备 得到的光纤通信管道在使用的过程中能够承受瞬间雷击电压，具有较好的防雷击效果，同 时还具有良好的阻燃性能。 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题： 一种防雷击的光纤通信管道，所述通信管道包括本体，所述本体的外表面包覆有 绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的厚度为6-8mm，所述绝缘屏蔽层的原料包括屏蔽填料，所述 屏蔽填料包括10-15份改性陶瓷、4-6份片状纳米氮化铝、3-5份改性娟云母。 通过在最外表面设置的绝缘屏蔽层，使得通信管道在使用的过程中能够承受瞬间 雷击电压，从而对内部的光缆进行保护，使得电缆具有较好的防雷击效果，而在绝缘屏蔽层 内添加的屏蔽材料，一方面能够对绝缘屏蔽层的基体材料增韧、增强作用，另一方面，作为 屏蔽填料的改性陶瓷、氮化铝、绢云母均具有良好的绝缘性能，且氮化铝具有良好的导热 性，通信管道受到雷击的时候能够在一定程度上讲局部产生的高热量导出，从而进一步减 少了通信管道起火的几率，且片状的纳米氮化铝具有更好的提高基体材料性能的效果。 进一步，所述改性陶瓷是由介孔陶瓷颗粒负载聚磷酸铵、季戊四醇混合物后，再包 裹磷酸三甲苯酯而成。 通过将负载有聚磷酸铵、季戊四醇的介孔陶瓷颗粒和利用三聚氰胺进行改性了的 绢云母进行复合，当通信管道受到雷击而起火时，聚磷酸铵受热生成具有强脱水作用的磷 4 CN 111574768 A 说 明 书 2/6 页 酸和焦磷酸，使季戊四醇酯化，进而脱水炭化，反应形成的水蒸汽及三聚氰胺分解的氨气使 炭层膨胀，最终形成一层多微孔的炭层，从而隔绝空气和热传导，保护通信管道主体，达到 阻燃目的。 而通过介孔陶瓷颗粒对聚磷酸铵、季戊四醇进行负载，再使用磷酸三甲苯酯进行 包裹，一方面，能够在一定程度上提高聚磷酸铵、季戊四醇的热稳定性能，使得其能够在后 续的生产过程中保持稳定，且由于高聚磷酸铵本身与基体材料的相容性不好，因此，另一方 面，改性陶粒的结构设计也使得介孔陶瓷颗粒、高聚磷酸铵、季戊四醇能够于基体材料结合 更好，分散更均匀。 进一步，所述改性娟云母是由三聚氰胺插层改性而得。 利用三聚氰胺对绢云母进行改性，三聚氰胺能够进入到绢云母的层间间隙，从而 使得绢云母的层间间隙增大，能够在一定程度上提高绢云母对基体材料的改性效果。 进一步，所述绝缘屏蔽层还包括以下原料：EVM、丁腈橡胶、乙丙橡胶、尼龙、玄武岩 纤维、羟基磷灰石、石蜡、硫化剂、硫化助剂。 通过玄武岩纤维的加入，增加了绝缘屏蔽层的耐磨性能、抗腐蚀性能，从而在一定 程度上增加了绝缘屏蔽层的使用寿命。 进一步，所述绝缘屏蔽层包括以下重量份的原料：EVM 90-100份、丁腈橡胶10-12 份、乙丙橡胶3-5份、尼龙1-2份、屏蔽填料25-40份、玄武岩纤维10-15份、羟基磷灰石5-8份、 石蜡5-8份、硫化剂2-4份、硫化助剂1-3份。 进一步，所述绝缘屏蔽层包括以下重量份的原料：EVM 95份、丁腈橡胶10份、乙丙 橡胶4份、尼龙1份、屏蔽填料30份、玄武岩纤维12份、羟基磷灰石6份、石蜡7份、硫化剂3份、 硫化助剂2份。 此外，本发明还公开了上述的一种防雷击的光纤通信管道的制备方法，所述制备 方法具体包括以下步骤： S1：按照配比分别称取绝缘屏蔽层各原料； S2：将EVM、丁腈橡胶、乙丙橡胶切成小块，投入炼胶机中，设置炼胶机辊温低于50 ℃，进行机械薄通5-6次，至小块胶料落入托盘得到生胶； S3：将生胶置于密炼机中，加压2-3min，加入尼龙、屏蔽填料，继续加压处理1- 2min，加入羟基磷灰石、玄武岩纤维、石蜡，继续加压处理2-3min，当温度达到120-130℃出 料，得到混炼胶； S4：将S4步骤制备得到的混炼胶置于开炼机中轧胶，设置开炼机辊距为1mm以下， 薄通2-3次，打三角包2-3个后，调节辊距至6-8mm，下片，得到混炼胶薄片，将混炼胶薄片于 180℃温度下热处理3h，自然冷却至25℃反炼，打卷下片，于常温存放24-48h； S5：将S4步骤制备得到的物料投入密炼机中，升温至60-70℃，加入硫化剂和硫化 助剂，升温至150℃，停止加热，保温15min后进行薄通和打三角包，得到绝缘屏蔽材料； S6：经过双螺杆挤出机挤出得到通信管道的本体，将绝缘屏蔽材料进行共挤包覆 在本体外，形成绝缘屏蔽层，得到通信管道。 进一步，所述屏蔽填料的制备方法包括以下步骤： 改性陶瓷的制备：称取9-12g聚磷酸铵，加入300ml去离子水，升温至90-95℃，搅拌 至完全溶解后加入25g介孔陶瓷颗粒，停止加热，降温至50-60℃，减压浓缩至1/2体积，保 5 CN 111574768 A 说 明 书 3/6 页 温，加入5-8g季戊四醇，持续搅拌20-30min，减压浓缩至1/4体积，过滤，滤饼用去离子水洗 涤3次，于35℃温度下真空干燥后置于磷酸三甲苯酯中，搅拌反应10h后，加入聚氯乙烯、固 化剂和分散剂，搅拌均匀后捞出，晾干，得到改性陶瓷； 屏蔽填料的制备：按照配比分别称取改性陶瓷、片状纳米氮化铝、改性娟云母置于 搅拌器中，于80-100r/min速度下搅拌15min，然后于300-500r/min速度下搅拌30min后置于 行星球磨机中，于100-150r/min的速度下球磨10-20min，再于500-800r/min的速度下球磨 30min，最后于200-250r/min的速度下球磨10min，得到屏蔽填料。 进一步，所述介孔陶瓷颗粒的的粒径为10-15μm，孔隙率为40-50％。 进一步，所述改性绢云母的制备方法为：称取12-15g绢云母加入质量浓度为2％的 乙酸溶液中，于70℃油浴条件下搅拌反应4-5h，反应完成后，趁热抽滤，滤饼用去离子水洗 涤至洗涤液的pH值为7，得到酸化绢云母，将酸化绢云母搅拌分散于200ml去离子水中，于70 ℃油浴条件下搅拌1h，加入三聚氰胺，保温、持续抽真空2h，再继续搅拌反应8h，反应完成 后，趁热离心，下层沉淀用去离子洗涤3次，于80℃温度下烘干12h，碾磨，得到改性绢云母。 本发明的有益效果： 本发明制备得到的防雷击的光纤通信管道，通过在最外表面设置的绝缘屏蔽层， 使得通信管道在使用的过程中能够承受瞬间雷击电压，从而对内部的光缆进行保护，具有 较好的防雷击效果，同时还具有良好的阻燃性能，从而进一步保证了内部光缆的安全运行。
本发明涉及电力管技术领域，尤其涉及一种防雷击的光纤通信管道及其制备方法，本发明的一种防雷击的光纤通信管道，所述通信管道包括本体，所述本体的外表面包覆有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的厚度为6‑8mm，所述绝缘屏蔽层的原料包括屏蔽填料，所述屏蔽填料包括10‑15 全部
背景技术：
通信线路担负着传输信息的重要任务,随着通信技术的不断发展，通信路上越来 越多的使用光纤已成为必然趋势。我国幅员辽阔,地貌结构复杂,是自然灾害的多发地，特 别在我国的南方部分地区,由于频发雷电,其受雷电灾害的程度和频度已经位居世界前列, 雷电灾害已经成为我国南方地区最严重的自然灾害之一。据了解,我国每年因遭受雷电袭 击而导致通信线路损毁的现象时有发生,给国家和人民生命财产带来了重大损失。 光纤的主要成分是Si02，是非金属材料不具有导电性，因而不受雷电电磁脉冲的 影响，但为了使光纤能够承受机械拉伸负荷、免受外界环境的影响，通常在光缆的结构设计 中加入缆芯钢丝金属加强构件和金属外防护铠装层，主要有金属铠装层、加强芯，这些防护 构件都是金属导体，具有较强的导电性能。当雷击金属构件或电力线接近短路时，会感应出 浪涌电流或交流电，破坏线路设备或伤害人身安全，且受到雷击后会在局部位置短时间内 产生的大量热量，从而导致起火，造成更大的经济损失，所以急需要一种可以防雷击的光纤 通信管道。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种防雷击的光纤通信管道及其制备方法，制备 得到的光纤通信管道在使用的过程中能够承受瞬间雷击电压，具有较好的防雷击效果，同 时还具有良好的阻燃性能。 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题： 一种防雷击的光纤通信管道，所述通信管道包括本体，所述本体的外表面包覆有 绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的厚度为6-8mm，所述绝缘屏蔽层的原料包括屏蔽填料，所述 屏蔽填料包括10-15份改性陶瓷、4-6份片状纳米氮化铝、3-5份改性娟云母。 通过在最外表面设置的绝缘屏蔽层，使得通信管道在使用的过程中能够承受瞬间 雷击电压，从而对内部的光缆进行保护，使得电缆具有较好的防雷击效果，而在绝缘屏蔽层 内添加的屏蔽材料，一方面能够对绝缘屏蔽层的基体材料增韧、增强作用，另一方面，作为 屏蔽填料的改性陶瓷、氮化铝、绢云母均具有良好的绝缘性能，且氮化铝具有良好的导热 性，通信管道受到雷击的时候能够在一定程度上讲局部产生的高热量导出，从而进一步减 少了通信管道起火的几率，且片状的纳米氮化铝具有更好的提高基体材料性能的效果。 进一步，所述改性陶瓷是由介孔陶瓷颗粒负载聚磷酸铵、季戊四醇混合物后，再包 裹磷酸三甲苯酯而成。 通过将负载有聚磷酸铵、季戊四醇的介孔陶瓷颗粒和利用三聚氰胺进行改性了的 绢云母进行复合，当通信管道受到雷击而起火时，聚磷酸铵受热生成具有强脱水作用的磷 4 CN 111574768 A 说 明 书 2/6 页 酸和焦磷酸，使季戊四醇酯化，进而脱水炭化，反应形成的水蒸汽及三聚氰胺分解的氨气使 炭层膨胀，最终形成一层多微孔的炭层，从而隔绝空气和热传导，保护通信管道主体，达到 阻燃目的。 而通过介孔陶瓷颗粒对聚磷酸铵、季戊四醇进行负载，再使用磷酸三甲苯酯进行 包裹，一方面，能够在一定程度上提高聚磷酸铵、季戊四醇的热稳定性能，使得其能够在后 续的生产过程中保持稳定，且由于高聚磷酸铵本身与基体材料的相容性不好，因此，另一方 面，改性陶粒的结构设计也使得介孔陶瓷颗粒、高聚磷酸铵、季戊四醇能够于基体材料结合 更好，分散更均匀。 进一步，所述改性娟云母是由三聚氰胺插层改性而得。 利用三聚氰胺对绢云母进行改性，三聚氰胺能够进入到绢云母的层间间隙，从而 使得绢云母的层间间隙增大，能够在一定程度上提高绢云母对基体材料的改性效果。 进一步，所述绝缘屏蔽层还包括以下原料：EVM、丁腈橡胶、乙丙橡胶、尼龙、玄武岩 纤维、羟基磷灰石、石蜡、硫化剂、硫化助剂。 通过玄武岩纤维的加入，增加了绝缘屏蔽层的耐磨性能、抗腐蚀性能，从而在一定 程度上增加了绝缘屏蔽层的使用寿命。 进一步，所述绝缘屏蔽层包括以下重量份的原料：EVM 90-100份、丁腈橡胶10-12 份、乙丙橡胶3-5份、尼龙1-2份、屏蔽填料25-40份、玄武岩纤维10-15份、羟基磷灰石5-8份、 石蜡5-8份、硫化剂2-4份、硫化助剂1-3份。 进一步，所述绝缘屏蔽层包括以下重量份的原料：EVM 95份、丁腈橡胶10份、乙丙 橡胶4份、尼龙1份、屏蔽填料30份、玄武岩纤维12份、羟基磷灰石6份、石蜡7份、硫化剂3份、 硫化助剂2份。 此外，本发明还公开了上述的一种防雷击的光纤通信管道的制备方法，所述制备 方法具体包括以下步骤： S1：按照配比分别称取绝缘屏蔽层各原料； S2：将EVM、丁腈橡胶、乙丙橡胶切成小块，投入炼胶机中，设置炼胶机辊温低于50 ℃，进行机械薄通5-6次，至小块胶料落入托盘得到生胶； S3：将生胶置于密炼机中，加压2-3min，加入尼龙、屏蔽填料，继续加压处理1- 2min，加入羟基磷灰石、玄武岩纤维、石蜡，继续加压处理2-3min，当温度达到120-130℃出 料，得到混炼胶； S4：将S4步骤制备得到的混炼胶置于开炼机中轧胶，设置开炼机辊距为1mm以下， 薄通2-3次，打三角包2-3个后，调节辊距至6-8mm，下片，得到混炼胶薄片，将混炼胶薄片于 180℃温度下热处理3h，自然冷却至25℃反炼，打卷下片，于常温存放24-48h； S5：将S4步骤制备得到的物料投入密炼机中，升温至60-70℃，加入硫化剂和硫化 助剂，升温至150℃，停止加热，保温15min后进行薄通和打三角包，得到绝缘屏蔽材料； S6：经过双螺杆挤出机挤出得到通信管道的本体，将绝缘屏蔽材料进行共挤包覆 在本体外，形成绝缘屏蔽层，得到通信管道。 进一步，所述屏蔽填料的制备方法包括以下步骤： 改性陶瓷的制备：称取9-12g聚磷酸铵，加入300ml去离子水，升温至90-95℃，搅拌 至完全溶解后加入25g介孔陶瓷颗粒，停止加热，降温至50-60℃，减压浓缩至1/2体积，保 5 CN 111574768 A 说 明 书 3/6 页 温，加入5-8g季戊四醇，持续搅拌20-30min，减压浓缩至1/4体积，过滤，滤饼用去离子水洗 涤3次，于35℃温度下真空干燥后置于磷酸三甲苯酯中，搅拌反应10h后，加入聚氯乙烯、固 化剂和分散剂，搅拌均匀后捞出，晾干，得到改性陶瓷； 屏蔽填料的制备：按照配比分别称取改性陶瓷、片状纳米氮化铝、改性娟云母置于 搅拌器中，于80-100r/min速度下搅拌15min，然后于300-500r/min速度下搅拌30min后置于 行星球磨机中，于100-150r/min的速度下球磨10-20min，再于500-800r/min的速度下球磨 30min，最后于200-250r/min的速度下球磨10min，得到屏蔽填料。 进一步，所述介孔陶瓷颗粒的的粒径为10-15μm，孔隙率为40-50％。 进一步，所述改性绢云母的制备方法为：称取12-15g绢云母加入质量浓度为2％的 乙酸溶液中，于70℃油浴条件下搅拌反应4-5h，反应完成后，趁热抽滤，滤饼用去离子水洗 涤至洗涤液的pH值为7，得到酸化绢云母，将酸化绢云母搅拌分散于200ml去离子水中，于70 ℃油浴条件下搅拌1h，加入三聚氰胺，保温、持续抽真空2h，再继续搅拌反应8h，反应完成 后，趁热离心，下层沉淀用去离子洗涤3次，于80℃温度下烘干12h，碾磨，得到改性绢云母。 本发明的有益效果： 本发明制备得到的防雷击的光纤通信管道，通过在最外表面设置的绝缘屏蔽层， 使得通信管道在使用的过程中能够承受瞬间雷击电压，从而对内部的光缆进行保护，具有 较好的防雷击效果，同时还具有良好的阻燃性能，从而进一步保证了内部光缆的安全运行。
