一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料及其制备方法。


背景技术：

2.电线电缆行业是电力和通信两大国民经济支柱行业的重要配套行业，在国民经济中有着极其重要的地位，其中行业生产总量占全国总gdp的4
‰
至5
‰
，电线电缆产品起着输送电源、传递信息的重要作用，是国民经济的“血管”和“神经”。
3.随着材料学的发展，性能更优的电缆材料开始问世，但随着使用时间的增加，电缆材料开始出现老化情况。在老化过程中易出现水树特征，水分容易进入半导电屏蔽材料内部形成水树，损害绝缘层性能，同时也会导致材料的击穿，导致电缆故障引起的电气火灾频繁发生，而老化的电缆材料又都无法进行全部更换，经济成本较高，因此需开发一种耐老化、抗水树的半导电屏蔽材料。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料，其特征在于，按重量份数计，主要包括70～100份聚氯乙烯，20～30份改性石墨烯，5～10份自制添加剂，25～40份导电炭黑，0.5～1份石蜡，1～5份交联剂，2～6份增塑剂。
6.进一步的，所述改性石墨烯由石墨烯、氨基巯基噻二唑和氯代邻苯二甲酸二烷基酯制得。
7.进一步的，所述自制添加剂由葡萄糖基异氰酸酯、苯并咪唑巯基嘧啶和水合肼制得。
8.进一步的，所述交联剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰，二叔丁基过氧化物或过氧化氢二异丙苯的一种或几种混合。
9.进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，脂肪族二元酸酯，脂肪酸酯，苯多酸酯或烷基磺酸酯的一种或几种混合。
10.进一步的，所述电缆用石墨烯半导电屏蔽材料包括以下重量份数的原料组分：80份聚氯乙烯，25份改性石墨烯，8份自制添加剂，35份导电炭黑，0.7份石蜡，3份交联剂，4份增塑剂。
11.进一步的，一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
12.(1)将苯并咪唑巯基嘧啶、苯并咪唑巯基嘧啶质量0.26倍的质量分数为20％的氢氧化钠、苯并咪唑巯基嘧啶质量11.8倍的乙醇加入圆底烧瓶中，室温下以200rpm的速度搅拌1h后，加入苯并咪唑巯基嘧啶质0.32倍的氯乙酸，加热升温至170℃，反应5～6h后，加入
苯并咪唑巯基嘧啶质量20倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为1～3，抽滤，室温干燥5～6h，得酸化苯并咪唑巯基嘧啶；
13.(2)将酸化苯并咪唑巯基嘧啶、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量19.9倍的无水二氯甲烷加入圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.42倍的羟基苯并三唑、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.6倍的碳二亚胺盐，室温下以100rpm的速度搅拌5min，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.88倍的水合肼，室温下反应3h，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量59倍的乙醇，控制温度在0～5℃，以2～3ml/min的速度滴加酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量25倍的葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液，葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液中葡萄糖基异氰酸酯和乙醇的质量比为1:11.8，200rpm下搅拌10min，静置1～2h，抽滤，得自制添加剂；
14.(3)将氨基巯基噻二唑、氨基巯基噻二唑质量0.57倍的氢氧化钾、氨基巯基噻二唑质量4.55倍的去离子水置于圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，0～2℃冰水浴下，以3～5滴/min的速度加入氨基巯基噻二唑质量5倍的氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液，氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液中氯代邻苯二甲酸二烷基酯和乙醇的质量比为1:3.12，200rpm下搅拌4h后，抽滤，用去离子水水洗4～5次，室温下干燥5～6h，得邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑；将邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑和石墨烯按质量比1:10置于圆底烧瓶，加入氨基巯基噻二唑质量20倍的四氢呋喃，100hz下超声30～40min后，用40w微波辐射间45～60min，得改性石墨烯；
15.(4)将聚氯乙烯、导电炭黑和改性石墨烯按配方量置于球磨机中，按球料比5:1粉碎10～20min，过200目筛，输送至70～80℃、速度为40rpm的密炼机，按配方量添加石蜡、自制添加剂和交联剂，密炼10～15min后，加入增塑剂，密炼3～5min，得改性石墨烯复合密炼料；
16.(5)将改性石墨烯复合密炼料送至双阶式挤出造粒机内，双阶式挤出造粒机的挤出塑化为双螺杆挤出八温区塑化，每一温区的塑化温度分别为70℃、77℃、84℃、91℃、98℃、104℃、120℃、125℃，压力分别为7mpa、8mpa、9mpa、9mpa、10mpa、11mpa、11mpa、12mpa，双阶式挤出造粒机的造粒为单螺杆挤出并水环切造粒，挤出得电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
17.进一步的，步骤(1)所述苯并咪唑巯基嘧啶的制备方法为：
18.a、将苯甲醛、苯甲醛质量1.7倍的乙酰基苯并咪唑、苯甲醛质量21.9倍的无水乙醇加入于三颈圆底烧瓶中，搅拌均匀后，加入苯甲醛质量2.2倍的质量分数为20％氢氧化钠，40℃下反应40min后，加入苯甲醛质量33.3倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为5～6，抽滤，用去离子水洗涤7～8次，室温下干燥2～3h，得苯并咪唑苯基丙烯酮；
19.b、将金属钠加入于金属钠质量52.4倍的无水异丙醇中，90℃下搅拌至溶解，加入金属钠质量1.13倍的硫脲和金属钠质量3.33倍的苯并咪唑苯基丙烯酮，反应6～7h后，冷却至室温，85℃、100rpm下旋蒸2～3min，加入金属钠质量100倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为5～6，抽滤，用去离子水洗涤2～3次，室温下干燥3～4h，得苯并咪唑巯基嘧啶。
20.进一步的，步骤(2)所述葡萄糖基异氰酸酯的制备方法为：将溴代葡萄糖、溴代葡萄糖质量1.5倍的干燥硫氰酸铅分散于溴代葡萄糖质量20倍的无水二甲苯中，回流反应2h，过滤，静置12～18h，得葡萄糖基异氰酸酯。
21.进一步的，步骤(3)所述氯代邻苯二甲酸二烷基酯的制备方法为：将氯代邻苯二甲酸酐、氯代邻苯二甲酸酐质量0.0012倍的碳酸钠、氯代邻苯二甲酸酐质量0.5倍的己醇、氯代邻苯二甲酸酐质量0.21倍的辛醇加入于圆底烧瓶内，200rpm下搅拌30min后，加入氯代邻苯二甲酸酐质量0.0057倍的异丙醇钛，加热至170～180℃，回流反应16～20h后，冷却至60℃，依次用质量分数为1.4％草酸溶液、去离子水、质量分数为6.5％的碳酸钠溶液洗涤2～3次后，在180℃、133pa的扫壁薄膜蒸发器中蒸发4～5min，得氯代邻苯二甲酸二烷基酯。
22.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
23.本发明采用自制添加剂、改性石墨烯、聚氯乙烯等制备一种耐臭氧老化、抗水树老化、耐腐蚀的电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
24.首先，自制添加剂利用葡萄糖基异氰酸酯、苯并咪唑巯基嘧啶和水合肼制得；酸化后的苯并咪唑巯基嘧啶与水合肼的氨基反应生成乙酰亚胺，再利用水合肼剩余的氨基与葡萄糖基异氰酸酯的异氰酸酯基反应生成硫脲基团；硫脲基能与臭氧发生反应，生成氧化物保护层，阻碍臭氧与聚氯乙烯反应，延缓半导电屏蔽材料的臭氧老化，同时，葡萄糖基、苯并咪唑巯基嘧啶能使硫脲基团的碳硫键活化，提高与臭氧反应速度，短时间内形成保护层，提高半导电屏蔽材料的耐臭氧老化性能；此外，自制添加剂含有多个硫原子，使得电树的起始电压较高，抑制半导电屏蔽材料的水树电老化，同时，自制添加剂的亚胺基能与聚氯乙烯的氯离子反应，填充聚氯乙烯的水树空洞与水树通道，阻止水分进入水树区域，减缓水树前端的电场畸变，提高半导电屏蔽材料的抗水树老化，并且，自制添加剂含有多个亲水基，能单层吸附水分子，阻碍水分子进入，增益半导电屏蔽材料的抗水树老化。
25.其次，改性石墨烯利用石墨烯、氨基巯基噻二唑和氯代邻苯二甲酸二烷基酯制得；氨基巯基噻二唑的巯基和氯代邻苯二甲酸二烷基酯的氯原子反应，再与辐照后的石墨烯进行接枝反应，在石墨烯表面形成油润保护膜，减少改性石墨烯的磨损；改性后的石墨烯分子链中引入氮、氧、硫等杂原子，与金属导体作用发生吸附，形成保护层，阻碍导体催化分解并阻止酸性产物腐蚀金属，使半导电屏蔽材料具有耐腐蚀性，同时，氨基巯基噻二唑和邻苯二甲酸二烷基酯基团能够提高杂原子的电荷密度，增强其活性，使杂原子中的电子更有效与导体表面发生配位作用，能快速形成致密的保护层，还能与酸性介质反应，抑制导体的腐蚀，提高半导电屏蔽材料的耐腐蚀性；改性石墨烯的氨基能与自制添加剂的羟基反应，共同作用提高半导体屏蔽材料的性能使改性石墨烯与自制添加剂连接在一起，形成交叉网络结构，增强电缆用石墨烯半导电屏蔽材料制成电缆后的力学性能。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
27.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的各指标测试方法如下：
28.耐臭氧老化性：试样(70mm
×
10mm
×
1mm)固定在夹持器上并拉伸后放入臭氧老化试验机中臭氧老化，记录静态和动态条件下试样表面初现裂纹的时间。
29.抗水树性：使用外径0.7mm、长30mm的注射器针头，每间隔约3cm刺入屏蔽材料试样中制造针孔缺陷，刺入深度约为2mm。将制作的缺陷部分置于盛有质量分数5％的氯化钠溶液水池中，调整电缆固支架直至缺陷区域完全浸没，测量水树长度。
30.耐腐蚀性：参照gb/t 1690的实验方法，将屏蔽材料试样室温下浸泡于质量分数为30％的盐酸和质量分数为40％的氢氧化钠各10天，测算失重率，失重率越小表明耐腐蚀性能越强；失重率＝浸泡后的重量/初始重量。
31.实施例1
32.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料，按重量份数计，主要包括：80份聚氯乙烯，25份改性石墨烯，8份自制添加剂，35份导电炭黑，0.7份石蜡，3份交联剂，4份增塑剂。
33.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法，所述电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法主要包括以下制备步骤：
34.(1)将苯并咪唑巯基嘧啶、苯并咪唑巯基嘧啶质量0.26倍的质量分数为20％的氢氧化钠、苯并咪唑巯基嘧啶质量11.8倍的乙醇加入圆底烧瓶中，室温下以200rpm的速度搅拌1h后，加入苯并咪唑巯基嘧啶质0.32倍的氯乙酸，加热升温至170℃，反应6h后，加入苯并咪唑巯基嘧啶质量20倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为2，抽滤，室温干燥6h，得酸化苯并咪唑巯基嘧啶；
35.(2)将酸化苯并咪唑巯基嘧啶、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量19.9倍的无水二氯甲烷加入圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.42倍的羟基苯并三唑、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.6倍的碳二亚胺盐，室温下以100rpm的速度搅拌5min，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.88倍的水合肼，室温下反应3h，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量59倍的乙醇，控制温度在2℃，以2.5ml/min的速度滴加酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量25倍的葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液，葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液中葡萄糖基异氰酸酯和乙醇的质量比为1:11.8，200rpm下搅拌10min，静置2h，抽滤，得自制添加剂；
36.(3)将氨基巯基噻二唑、氨基巯基噻二唑质量0.57倍的氢氧化钾、氨基巯基噻二唑质量4.55倍的去离子水置于圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，1℃冰水浴下，以4滴/min的速度加入氨基巯基噻二唑质量5倍的氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液，氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液中氯代邻苯二甲酸二烷基酯和乙醇的质量比为1:3.12，200rpm下搅拌4h后，抽滤，用去离子水水洗5次，室温下干燥6h，得邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑；将邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑和石墨烯按质量比1:10置于圆底烧瓶，加入氨基巯基噻二唑质量20倍的四氢呋喃，100hz下超声38min后，用40w微波辐射间60min，得改性石墨烯；
37.(4)将聚氯乙烯、导电炭黑和改性石墨烯按配方量置于球磨机中，按球料比5:1粉碎15min，过200目筛，输送至77℃、速度为40rpm的密炼机，按配方量添加石蜡、自制添加剂和交联剂，密炼12min后，加入增塑剂，密炼3min，得改性石墨烯复合密炼料；
38.(5)将改性石墨烯复合密炼料送至双阶式挤出造粒机内，双阶式挤出造粒机的挤出塑化为双螺杆挤出八温区塑化，每一温区的塑化温度分别为70℃、77℃、84℃、91℃、98℃、104℃、120℃、125℃，压力分别为7mpa、8mpa、9mpa、9mpa、10mpa、11mpa、11mpa、12mpa，双阶式挤出造粒机的造粒为单螺杆挤出并水环切造粒，挤出得电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
39.进一步的，步骤(1)所述苯并咪唑巯基嘧啶的制备方法为：
40.a、将苯甲醛、苯甲醛质量1.7倍的乙酰基苯并咪唑、苯甲醛质量21.9倍的无水乙醇加入于三颈圆底烧瓶中，搅拌均匀后，加入苯甲醛质量2.2倍的质量分数为20％氢氧化钠，40℃下反应40min后，加入苯甲醛质量33.3倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为6，抽滤，用去离子水洗涤8次，室温下干燥3h，得苯并咪唑苯基丙烯酮；
41.b、将金属钠加入于金属钠质量52.4倍的无水异丙醇中，90℃下搅拌至溶解，加入金属钠质量1.13倍的硫脲和金属钠质量3.33倍的苯并咪唑苯基丙烯酮，反应7h后，冷却至室温，85℃、100rpm下旋蒸3min，加入金属钠质量100倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为6，抽滤，用去离子水洗涤3次，室温下干燥4h，得苯并咪唑巯基嘧啶。
42.进一步的，步骤(2)所述葡萄糖基异氰酸酯的制备方法为：将溴代葡萄糖、溴代葡萄糖质量1.5倍的干燥硫氰酸铅分散于溴代葡萄糖质量20倍的无水二甲苯中，回流反应2h，过滤，静置15h，得葡萄糖基异氰酸酯。
43.进一步的，步骤(3)所述氯代邻苯二甲酸二烷基酯的制备方法为：将氯代邻苯二甲酸酐、氯代邻苯二甲酸酐质量0.0012倍的碳酸钠、氯代邻苯二甲酸酐质量0.5倍的己醇、氯代邻苯二甲酸酐质量0.21倍的辛醇加入于圆底烧瓶内，200rpm下搅拌30min后，加入氯代邻苯二甲酸酐质量0.0057倍的异丙醇钛，加热至173℃，回流反应18h后，冷却至60℃，依次用质量分数为1.4％草酸溶液、去离子水、质量分数为6.5％的碳酸钠溶液洗涤3次后，在180℃、133pa的扫壁薄膜蒸发器中蒸发5min，得氯代邻苯二甲酸二烷基酯。
44.实施例2
45.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料，按重量份数计，主要包括：80份聚氯乙烯，25份改性石墨烯，35份导电炭黑，0.7份石蜡，3份交联剂，4份增塑剂。
46.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法，所述电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法主要包括以下制备步骤：
47.(1)将氨基巯基噻二唑、氨基巯基噻二唑质量0.57倍的氢氧化钾、氨基巯基噻二唑质量4.55倍的去离子水置于圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，1℃冰水浴下，以4滴/min的速度加入氨基巯基噻二唑质量5倍的氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液，氯代邻苯二甲酸二烷基酯-乙醇溶液中氯代邻苯二甲酸二烷基酯和乙醇的质量比为1:3.12，200rpm下搅拌4h后，抽滤，用去离子水水洗5次，室温下干燥6h，得邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑；将邻苯二甲酸二烷基酯噻二唑和石墨烯按质量比1:10置于圆底烧瓶，加入氨基巯基噻二唑质量20倍的四氢呋喃，100hz下超声38min后，用40w微波辐射间60min，得改性石墨烯；
48.(2)将聚氯乙烯、导电炭黑和改性石墨烯按配方量置于球磨机中，按球料比5:1粉碎15min，过200目筛，输送至77℃、速度为40rpm的密炼机，按配方量添加石蜡和交联剂，密炼12min后，加入增塑剂，密炼3min，得改性石墨烯复合密炼料；
49.(3)将改性石墨烯复合密炼料送至双阶式挤出造粒机内，双阶式挤出造粒机的挤出塑化为双螺杆挤出八温区塑化，每一温区的塑化温度分别为70℃、77℃、84℃、91℃、98℃、104℃、120℃、125℃，压力分别为7mpa、8mpa、9mpa、9mpa、10mpa、11mpa、11mpa、12mpa，双阶式挤出造粒机的造粒为单螺杆挤出并水环切造粒，挤出得电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
50.进一步的，步骤(1)所述氯代邻苯二甲酸二烷基酯的制备方法为：将氯代邻苯二甲酸酐、氯代邻苯二甲酸酐质量0.0012倍的碳酸钠、氯代邻苯二甲酸酐质量0.5倍的己醇、氯
代邻苯二甲酸酐质量0.21倍的辛醇加入于圆底烧瓶内，200rpm下搅拌30min后，加入氯代邻苯二甲酸酐质量0.0057倍的异丙醇钛，加热至173℃，回流反应18h后，冷却至60℃，依次用质量分数为1.4％草酸溶液、去离子水、质量分数为6.5％的碳酸钠溶液洗涤3次后，在180℃、133pa的扫壁薄膜蒸发器中蒸发5min，得氯代邻苯二甲酸二烷基酯。
51.实施例3
52.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料，按重量份数计，主要包括：80份聚氯乙烯，25份石墨烯，8份自制添加剂，35份导电炭黑，0.7份石蜡，3份交联剂，4份增塑剂。
53.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法，所述电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法主要包括以下制备步骤：
54.(1)将苯并咪唑巯基嘧啶、苯并咪唑巯基嘧啶质量0.26倍的质量分数为20％的氢氧化钠、苯并咪唑巯基嘧啶质量11.8倍的乙醇加入圆底烧瓶中，室温下以200rpm的速度搅拌1h后，加入苯并咪唑巯基嘧啶质0.32倍的氯乙酸，加热升温至170℃，反应6h后，加入苯并咪唑巯基嘧啶质量20倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为2，抽滤，室温干燥6h，得酸化苯并咪唑巯基嘧啶；
55.(2)将酸化苯并咪唑巯基嘧啶、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量19.9倍的无水二氯甲烷加入圆底烧瓶中，搅拌至溶解后，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.42倍的羟基苯并三唑、酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.6倍的碳二亚胺盐，室温下以100rpm的速度搅拌5min，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量0.88倍的水合肼，室温下反应3h，加入酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量59倍的乙醇，控制温度在2℃，以2.5ml/min的速度滴加酸化苯并咪唑巯基嘧啶质量25倍的葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液，葡萄糖基异氰酸酯/乙醇溶液中葡萄糖基异氰酸酯和乙醇的质量比为1:11.8，200rpm下搅拌10min，静置2h，抽滤，得自制添加剂；
56.(3)将聚氯乙烯、导电炭黑和石墨烯按配方量置于球磨机中，按球料比5:1粉碎15min，过200目筛，输送至77℃、速度为40rpm的密炼机，按配方量添加石蜡、自制添加剂和交联剂，密炼12min后，加入增塑剂，密炼3min，得石墨烯复合密炼料；
57.(4)将石墨烯复合密炼料送至双阶式挤出造粒机内，双阶式挤出造粒机的挤出塑化为双螺杆挤出八温区塑化，每一温区的塑化温度分别为70℃、77℃、84℃、91℃、98℃、104℃、120℃、125℃，压力分别为7mpa、8mpa、9mpa、9mpa、10mpa、11mpa、11mpa、12mpa，双阶式挤出造粒机的造粒为单螺杆挤出并水环切造粒，挤出得电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
58.进一步的，步骤(1)所述苯并咪唑巯基嘧啶的制备方法为：
59.a、将苯甲醛、苯甲醛质量1.7倍的乙酰基苯并咪唑、苯甲醛质量21.9倍的无水乙醇加入于三颈圆底烧瓶中，搅拌均匀后，加入苯甲醛质量2.2倍的质量分数为20％氢氧化钠，40℃下反应40min后，加入苯甲醛质量33.3倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为6，抽滤，用去离子水洗涤8次，室温下干燥3h，得苯并咪唑苯基丙烯酮；
60.b、将金属钠加入于金属钠质量52.4倍的无水异丙醇中，90℃下搅拌至溶解，加入金属钠质量1.13倍的硫脲和金属钠质量3.33倍的苯并咪唑苯基丙烯酮，反应7h后，冷却至室温，85℃、100rpm下旋蒸3min，加入金属钠质量100倍的蒸馏水，加入质量分数为10％的盐酸至溶液ph为6，抽滤，用去离子水洗涤3次，室温下干燥4h，得苯并咪唑巯基嘧啶。
61.进一步的，步骤(2)所述葡萄糖基异氰酸酯的制备方法为：将溴代葡萄糖、溴代葡萄糖质量1.5倍的干燥硫氰酸铅分散于溴代葡萄糖质量20倍的无水二甲苯中，回流反应2h，
过滤，静置15h，得葡萄糖基异氰酸酯。
62.对比例
63.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料，按重量份数计，主要包括：80份聚氯乙烯，25份石墨烯，35份导电炭黑，0.7份石蜡，3份交联剂，4份增塑剂。
64.一种电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法，所述电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的制备方法主要包括以下制备步骤：
65.(1)将聚氯乙烯、导电炭黑和石墨烯按配方量置于球磨机中，按球料比5:1粉碎15min，过200目筛，输送至77℃、速度为40rpm的密炼机，按配方量添加石蜡和交联剂，密炼12min后，加入增塑剂，密炼3min，得石墨烯复合密炼料；
66.(2将石墨烯复合密炼料送至双阶式挤出造粒机内，双阶式挤出造粒机的挤出塑化为双螺杆挤出八温区塑化，每一温区的塑化温度分别为70℃、77℃、84℃、91℃、98℃、104℃、120℃、125℃，压力分别为7mpa、8mpa、9mpa、9mpa、10mpa、11mpa、11mpa、12mpa，双阶式挤出造粒机的造粒为单螺杆挤出并水环切造粒，挤出得电缆用石墨烯半导电屏蔽材料。
67.效果例
68.下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例的电缆用石墨烯半导电屏蔽材料的性能分析结果。
69.表1
[0070] 实施例1实施例2实施例3对比例静态臭氧老化初裂时间(min)138925127715动态臭氧老化初裂时间(min)104025102115水树长度(μm)0.093.50.123.7浸酸失重率(％)1.92.159.161.9浸碱失重率(％)1.31.850.657.1
[0071]
从实施例1与对比例的实验数据比较可发现，在产品中使用葡萄糖基异氰酸酯、苯并咪唑巯基嘧啶和水合肼制得自制添加剂，可有效提高产品的耐臭氧老化和抗水树性能，用氨基巯基噻二唑和氯代邻苯二甲酸二烷基酯改性石墨烯，可有效提高产品的耐腐蚀性；从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现，不使用自制添加剂，无法与臭氧反应形成保护层，从而影响产品的耐臭氧老化性能，并且无法填充聚氯乙烯的水树空洞与水树通道，使水分易进入水树区域，降低产品的抗水树性能；从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现，不对石墨烯进行改性，则无法吸附于金属导体表面，不能阻碍导体催化分解，无法与酸碱性物质反应，使得酸碱性物质侵蚀金属导体，从而降低产品的耐腐蚀性。
[0072]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。