本发明涉及电缆，具体涉及一种煤矿用光电复合电缆及其制造方法。
背景技术：
1、随着科技的飞速发展，光电复合电缆作为一种集电力传输与光信号传输于一体的新型电缆，正逐步成为现代通信与能源传输领域的重要基础设施。光电复合电缆不仅提高了传输效率，还减少了布线成本和维护难度，为智能化城市建设和信息社会的快速发展提供了有力支撑。在光电复合电缆的组成中，护套层作为电缆的保护屏障，其材料的选择至关重要。
2、聚丙烯具有良好的电绝缘性能，这是其作为电缆护套层材料的重要基础。在光电复合电缆中，电力传输部分需要严格的电气绝缘以防止电流泄漏和短路，而聚丙烯的高绝缘强度和抗击穿能力能够有效阻止电流外泄，确保电缆的电气安全。同时，聚丙烯较低的介电损耗和介电常数意味着在传输过程中能量损失小，信号衰减低，有利于保持电信号和光信号的稳定传输。
3、然而，随着电缆的应用越来越广泛，煤矿等特殊行业对于电缆的安全性要求也越来越高，然而受困于自身直链型结构，聚丙烯的阻燃性能较差，极限氧指数约为18％，属于极易燃材料，另外，聚丙烯的力学强度表现也不尽如人意，这就导致其无法满足电缆在矿井等复杂环境中的安装、使用时遭受外力时需要的机械支撑，因此，亟需对聚丙烯的阻燃等综合性能进行改进。
4、现有技术中往往是采用添加氢氧化镁等无机阻燃剂的方式，对聚丙烯进行阻燃改性，然而，无机阻燃剂的阻燃改性效果不佳，需要较大的添加量才能体现出一定的效果，这会对聚丙烯的力学强度产生负面影响，因此，单纯的无机阻燃剂填充实际上对于聚丙烯的阻燃改性存在较大缺陷，而常规的磷系无卤小分子阻燃剂在使用过程中易挥发迁移，导致长效性得不到保障，在实际中应用仍存在不足。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿用光电复合电缆及其制造方法。
3、(二)技术方案
4、一种煤矿用光电复合电缆，由内到外依次包括缆芯、绕包层、护套层；所述护套层是通过将护套复合材料在绕包层外侧挤出制得，所述护套复合材料采用包括以下重量份数的原料制成：
5、聚丙烯85-95份、相容剂10-15份、复合型多元阻燃添加料3-6份、莫来石纤维增强剂2-4份、润滑剂0.5-1.5份、抗氧剂0.5-1份；
6、所述护套复合材料的制备方法为：
7、将各原料按照重量份数称量好后，投入混料机中，于1000-1500r/min的转速下搅拌混合20-30min，然后将混合物料通过喂料斗喂入双螺杆挤出机中，控制挤出机温度为180-220℃，螺杆转速为50-60rpm，挤出造粒，即可。
8、进一步优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或者马来酸酐接枝聚乙烯。
9、进一步优选的，所述复合型多元阻燃添加料的制备方法包括以下步骤：
10、步骤一、向充满氮气的反应器中加入嘧啶-4,6-二羧酸和1,4-二氧六环，开启搅拌，待完全溶解后，继续向反应器中加入异氰尿酸三缩水甘油酯和催化剂，加完后，逐渐将温度升高至70-80℃，不断搅拌7-9h后，降温出料，形成阻燃剂中间料；
11、步骤二、将阻燃剂中间料、环氯磷酸乙烯酯和四氢呋喃加入至反应器中，搅拌混匀，通入氮气排出空气，然后逐渐将温度升高至60-65℃，保温1-2h后，加入傅酸剂，继续搅拌2-4h，降温出料，即可得到复合型多元阻燃添加料。
12、进一步优选的，所述步骤一中，催化剂为四丁基硫酸氢铵、四丁基溴化铵、四甲基溴化铵或者n,n-二甲基苄胺中的至少一种。
13、进一步优选的，所述步骤一中，嘧啶-4,6-二羧酸和异氰尿酸三缩水甘油酯的摩尔比为1-1.5:1。
14、进一步优选的，所述步骤二中，傅酸剂为三乙胺。
15、在上述技术方案中，首先通过使用相转移催化剂，催化嘧啶-4,6-二羧酸结构中的取代羧基与异氰尿酸三缩水甘油酯结构中的羧基发生酯化开环，并不断聚合，形成以酯键连接的大分子阻燃剂中间料，由于酯化开环过程中会产生取代羟基，在傅酸剂作用下，其可以与环氯磷酸乙烯酯结构中的磷酰氯基团发生进一步的缩合反应，从而制得结构中含有氮、磷多元素阻燃料，即复合型多元阻燃添加料，其结构中含有的嘧啶环可作为碳源，配合氮源和磷源，能够形成膨胀型阻燃剂。
16、进一步优选的，所述莫来石纤维增强剂的制备方法包括以下步骤：
17、步骤①、将莫来石纤维加入至甲苯中，超声20-30min，形成分散液，再将2-氯乙基异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入至分散液中，加完后，将温度逐渐升高至60-70℃，并再该温度条件下保持4-8h，离心分离出固体物料，得到改性纤维料；
18、步骤②、将改性纤维料分散在n,n-二甲基甲酰胺中，接着在搅拌条件下，再加入端羟基聚醚砜和氢氧化钠溶液，加完后，控制温度为70-80℃，持续搅拌6-9h后，离心分离出产物，即可得到莫来石纤维增强剂。
19、进一步优选的，所述步骤②中，改性纤维料和端羟基聚醚砜的质量比为1:5-15。
20、进一步优选的，所述步骤②中，氢氧化钠溶液的质量分数为10-20％。
21、在上述技术方案中，莫来石纤维表面的羟基在二月桂酸二丁基锡的催化下，与2-氯乙基异氰酸酯结构中的异氰酸酯基团发生胺酯化反应，从而在莫来石纤维表面修饰卤素取代基，即改性纤维料，接着在氢氧化钠的作用下，与端羟基聚醚砜结构中的羟基发生取代，从而在莫来石纤维表面修饰大分子聚醚砜，制得莫来石纤维增强料。
22、一种煤矿用光电复合电缆的制造方法，包括以下步骤：
23、将3根绝缘线芯和光单元绞合，形成缆芯，然后置于成缆机中，使用无纺布对空隙处进行填充，接着使用聚酯带对缆芯进行绕包，形成绕包层，然后将护套复合材料挤出包覆在绝缘层外侧，形成护套层，即可。
24、(三)有益的技术效果
25、(1)本发明首先通过制备结构中含有多元阻燃元素的复合型多元阻燃添加料，作为添加剂，对聚丙烯进行改性，由于复合型多元阻燃添加料为集碳源、酸源和气源为一体的膨胀型阻燃剂，能够在电缆发生燃烧时迅速形成膨胀碳层进行包裹，阻止燃烧持续，由于复合型多元阻燃添加料本身为大分子结构，而且能够在高温熔融过程中与相容剂发生相互作用，进而与聚丙烯之间形成相互缠绕的分子结构，可有效避免阻燃剂的析出问题，保障电缆的长效阻燃性能。
26、(2)本发明通过制备表面修饰有大分子聚醚砜的莫来石纤维作为改性剂，对聚丙烯进行增强改性，首先，聚醚砜分子链另一端的取代羟基能够与相容剂的马来酸酐进行相互作用，从而在莫来石纤维和聚丙烯基体的界面处形成微型连接网络，不仅能够改善莫来石纤维与聚丙烯的相容性，高效利用莫来石纤维的优势，对聚丙烯的力学性能进行增强，还能利用聚醚砜结构中的刚性结构使聚丙烯分子链的刚性和密度得到提高，从而进一步增强聚丙烯的机械力学性能，满足光电复合电缆的使用需求。
1.一种煤矿用光电复合电缆，其特征在于，由内到外依次包括缆芯、绕包层、护套层；所述护套层是通过将护套复合材料在绕包层外侧挤出制得；所述护套复合材料采用包括以下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或者马来酸酐接枝聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述复合型多元阻燃添加料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述步骤一中，催化剂为四丁基硫酸氢铵、四丁基溴化铵、四甲基溴化铵或者n,n-二甲基苄胺中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述步骤一中，嘧啶-4,6-二羧酸和异氰尿酸三缩水甘油酯的摩尔比为1-1.5:1。
6.根据权利要求3所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述步骤二中，傅酸剂为三乙胺。
7.根据权利要求1所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述莫来石纤维增强剂的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述步骤②中，改性纤维料和端羟基聚醚砜的质量比为1:5-15。
9.根据权利要求7所述的煤矿用光电复合电缆，其特征在于，所述步骤②中，氢氧化钠溶液的质量分数为10-20％。
10.一种如权利要求1所述的煤矿用光电复合电缆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
