CN102347099B

CN102347099B - 海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆及其制造方法

Info

Publication number: CN102347099B
Application number: CN 201110177031
Authority: CN
Inventors: 李永江; 陆云春
Original assignee: Jiangsu Yuanyang Dongze Cable Co Ltd
Current assignee: Jiaxing Gu Xiang refrigeration equipment Co., Ltd.
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: CN102347099A

Abstract

本发明涉及一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，退火镀锡铜丝导体外挤包乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，多根绝缘线芯相绞合构成缆芯，缆芯的外周设有内衬层，内衬层的外周包覆有铜丝编织铠装层，铜丝编织铠装层的外周设有聚酯带纵包层，聚酯带纵包层的外周绕包有阻燃无卤带，阻燃无卤带的外周挤包有耐油泥耐海水橡胶护套。绝缘层的原料如下：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌1.0~1.5份；硬脂酸0.1~0.5份；钛白粉1.0~1.5份；白炭黑1.5~2.5份；MB：0.2~0.4份；RD：0.5~0.8份；石蜡0.8~2.0份；陶土5~10份；石蜡油0.5~1.0份；滑石粉20~25份；DCP：0.5~1.0份；TAC：0.3~0.6份。该电缆比较柔软，易于弯曲，且绝缘性能及机械性能优良。

Description

海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电缆，特别涉及一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆；本发明还涉及一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆的制造方法。

背景技术

海上石油装置由于空间狭小，配套的电缆需要特别柔软易弯曲，传统的舰船及海洋石油装置用电缆多采用交联聚乙烯做绝缘，但交联聚乙烯属于塑料，材质较硬，电缆难以弯曲，造成要么敷设空间增大，要么使得电缆弯曲过度破坏电缆性能。

发明内容

本发明的首要目的在于，提供一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，比较柔软，易于弯曲，且绝缘性能及机械性能优良。

为解决以上技术问题，本发明所提供的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，退火镀锡铜丝导体外挤包乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，多根所述绝缘线芯相绞合构成缆芯，所述缆芯的外周设有内衬层，所述内衬层的外周包覆有铜丝编织铠装层，所述铜丝编织铠装层的外周设有聚酯带纵包层，所述聚酯带纵包层的外周绕包有阻燃无卤带，所述阻燃无卤带的外周挤包有耐油泥耐海水橡胶护套。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：该电缆采用乙丙橡胶绝缘层比较柔软，易于弯曲，且绝缘性能好；内衬层固定住缆芯并且使缆芯圆整，铜丝编织铠装层对缆芯提供机械保护；铜丝编织铠装层外设聚酯带纵包层和阻燃无卤带，可以避免内衬层在外层护套通过硫化管道时由于受高温压力而发生熔融，从而变形黏连于绝缘线芯、铠装层和橡胶护套上，使得电缆变形，凸凹不平，无法剥离；耐油泥耐海水橡胶护套形成不透性护层，避免内部铠装层风化、锈蚀，降低机械性能。

作为本发明的优选方案，所述内衬层为非吸湿性阻燃包带绕包层。

作为本发明的优选方案，所述非吸湿性阻燃包带绕包层的包带标称厚度为0.22mm，重叠率为50%~60%。

作为本发明另一个的优选方案，所述内衬层为热塑型无卤阻燃材料挤包层。

作为本发明的优选方案，所述乙丙橡胶绝缘层的原料组分及重量含量如下：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.0~1.5份；硬脂酸：0.1~0.5份；钛白粉：1.0~1.5份；白炭黑：1.5~2.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.2~0.4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.5~0.8份；微晶石蜡：0.8~2.0份；象山煅烧陶土：5~10份；石蜡油：0.5~1.0份；超细滑石粉：20~25份；过氧化二异丙苯DCP：0.5~1.0份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.3~0.6份。

本发明的另一个目的在于，提供一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆的制造方法，制造而成的电缆比较柔软，易于弯曲，且绝缘性能及机械性能优良。

为解决以上技术问题，本发明所提供的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆的制造方法，包括以下步骤：在退火镀锡铜丝导体外挤包乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，将多根所述绝缘线芯相绞合构成缆芯，在缆芯的外周绕包非吸湿性阻燃包带或挤包热塑型无卤阻燃材料作为内衬层，在内衬层的外周包覆铜丝编织铠装层，在铜丝编织铠装层的外周纵包聚酯带，在聚酯带的外周绕包阻燃无卤带，在阻燃无卤带的外周挤包耐油泥耐海水橡胶护套；所述乙丙橡胶绝缘层的绝缘料按以下方法制造：（1）按以下组分及重量含量准备原料：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.0~1.5份；硬脂酸：0.1~0.5份；钛白粉：1.0~1.5份；白炭黑：1.5~2.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.2~0.4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.5~0.8份；微晶石蜡：0.8~2.0份；象山煅烧陶土：5~10份；石蜡油：0.5~1.0份；超细滑石粉：20~25份；过氧化二异丙苯DCP：0.5~1.0份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.3~0.6份；（2）先将乙丙橡胶K21在密炼机上常温常压混炼均匀；然后依次加入2-硫醇基苯并咪唑MB、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD、微晶石蜡、石蜡油、氧化锌、超细滑石粉、硬脂酸、白炭黑、钛白粉及象山煅烧陶土进行混炼5～6分钟；接着采用三层20目+40目+80目滤网进行滤橡，滤橡后辗页出片停放至充分冷却；冷却完成后将辗页胶片拉回到干净的密炼机上继续混炼，混炼均匀后加入过氧化二异丙苯DCP和三聚氰酸三烯丙酯TAC继续混炼1.5~2分钟后下料；下料后将胶料移至开炼机上，胶料温度控制在100~110℃打5个三角包及拉细薄通后经三辊辗页机出片；出片后的橡胶混合料在室温下洁净环境中保持16~20小时使完全冷却后备用；（3）将所述橡胶混合料在挤橡机上挤包绝缘层。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：该电缆采用乙丙橡胶绝缘层比较柔软，易于弯曲，抗拉强度大于5.0MPa, 断裂伸长率大于250%，绝缘电阻大于1700MΩ·km，机械性能、绝缘性能及老化性能优越；内衬层固定住缆芯并且使缆芯圆整，铜丝编织铠装层对缆芯提供机械保护；铜丝编织铠装层外设聚酯带纵包层和阻燃无卤带，可以避免内衬层在外层护套通过硫化管道时由于受高温压力而发生熔融，从而变形黏连于绝缘线芯、铠装层和橡胶护套上，使得电缆变形，凸凹不平，无法剥离；耐油泥耐海水橡胶护套形成不透性护层，避免内部铠装层风化、锈蚀，降低机械性能。

附图说明

图1为本发明海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆的结构示意图。

图中：1退火镀锡铜丝导体、2乙丙橡胶绝缘层、3内衬层、4铜丝编织铠装层、5聚酯带纵包层、6阻燃无卤带、7耐油泥耐海水橡胶护套。

具体实施方式

如图1所示，本发明的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，退火镀锡铜丝导体1外挤包乙丙橡胶绝缘层2构成绝缘线芯，多根绝缘线芯相绞合构成缆芯，缆芯的外周设有内衬层3，内衬层3可以采用非吸湿性阻燃包带绕包，包带标称厚度为0.22mm，重叠率为50%~60%，确保内衬层厚度不小于0.6mm；也可以采用热塑型无卤阻燃材料挤包。内衬层3的外周包覆有铜丝编织铠装层4，铜丝编织铠装层4的外周设有聚酯带纵包层5，聚酯带纵包层5的外周绕包有阻燃无卤带6，阻燃无卤带6的外周挤包有耐油泥耐海水橡胶护套7。

乙丙橡胶绝缘层2所用的绝缘料按以上实施例制备。

实施例一

按以下组分及重量含量准备原料：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.0份；硬脂酸：0.1份；钛白粉：1.0份；白炭黑：1.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.2份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.5份；微晶石蜡：0.8份；象山煅烧陶土：5份；石蜡油：0.5份；超细滑石粉：20份；过氧化二异丙苯DCP：0.5份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.3份。

生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶K21在密炼机上常温常压混炼均匀；然后依次加入防老剂MB（2-硫醇基苯并咪唑）、树脂状的防老剂RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体）、软化增塑剂微晶石蜡、软化增塑剂石蜡油、活性剂氧化锌、填充剂超细滑石粉、活性剂硬脂酸、补强剂白炭黑、着色剂钛白粉及填充剂象山煅烧陶土进行混炼5分钟；接着采用三层20目+40目+80目滤网进行滤橡，滤橡后辗页出片停放至充分冷却；冷却完成后将辗页胶片拉回到干净的密炼机上继续混炼，混炼均匀后加入硫化剂过氧化二异丙苯DCP和硫化剂三聚氰酸三烯丙酯TAC继续混炼1.5分钟后下料；下料后将胶料移至开炼机上，胶料温度控制在100℃打5个三角包及拉细薄通后经三辊辗页机出片；出片后的橡胶混合料在室温下洁净环境中保持16小时使完全冷却后备用；最后将所述橡胶混合料在挤橡机上挤包绝缘层。

实施例二

按以下组分及重量含量准备原料：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.2份；硬脂酸：0.3份；钛白粉：1.3份；白炭黑：2.0份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.3份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.6份；微晶石蜡：1.4份；象山煅烧陶土：8份；石蜡油：0.7份；超细滑石粉：22份；过氧化二异丙苯DCP：0.7份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.5份。

生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶K21在密炼机上常温常压混炼均匀；然后依次加入防老剂MB（2-硫醇基苯并咪唑）、树脂状的防老剂RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体）、软化增塑剂微晶石蜡、软化增塑剂石蜡油、活性剂氧化锌、填充剂超细滑石粉、活性剂硬脂酸、补强剂白炭黑、着色剂钛白粉及填充剂象山煅烧陶土进行混炼5.5分钟；接着采用三层20目+40目+80目滤网进行滤橡，滤橡后辗页出片停放至充分冷却；冷却完成后将辗页胶片拉回到干净的密炼机上继续混炼，混炼均匀后加入硫化剂过氧化二异丙苯DCP和硫化剂三聚氰酸三烯丙酯TAC继续混炼1.8分钟后下料；下料后将胶料移至开炼机上，胶料温度控制在105℃打5个三角包及拉细薄通后经三辊辗页机出片；出片后的橡胶混合料在室温下洁净环境中保持18小时使完全冷却后备用；最后将所述橡胶混合料在挤橡机上挤包绝缘层。

实施例三

按以下组分及重量含量准备原料：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.5份；硬脂酸：0.5份；钛白粉：1.5份；白炭黑：2.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.8份；微晶石蜡：2.0份；象山煅烧陶土：10份；石蜡油：1.0份；超细滑石粉：25份；过氧化二异丙苯DCP：1.0份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.6份。

生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶K21在密炼机上常温常压混炼均匀；然后依次加入防老剂MB（2-硫醇基苯并咪唑）、树脂状的防老剂RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体）、软化增塑剂微晶石蜡、软化增塑剂石蜡油、活性剂氧化锌、填充剂超细滑石粉、活性剂硬脂酸、补强剂白炭黑、着色剂钛白粉及填充剂象山煅烧陶土进行混炼6分钟；接着采用三层20目+40目+80目滤网进行滤橡，滤橡后辗页出片停放至充分冷却；冷却完成后将辗页胶片拉回到干净的密炼机上继续混炼，混炼均匀后加入硫化剂过氧化二异丙苯DCP和硫化剂三聚氰酸三烯丙酯TAC继续混炼2分钟后下料；下料后将胶料移至开炼机上，胶料温度控制在110℃打5个三角包及拉细薄通后经三辊辗页机出片；出片后的橡胶混合料在室温下洁净环境中保持20小时使完全冷却后备用；最后将所述橡胶混合料在挤橡机上挤包绝缘层。

实施例中采用的乙丙橡胶K21由美国杜邦公司生产，着色剂钛白粉由本石原株式会社生产。

对实施例一至实施例三的乙丙橡胶绝缘层的测试结果如下表：

。

测试结果表明，该乙丙橡胶绝缘层的抗拉强度可达到大于5.0MPa, 断裂伸长率大于250%，绝缘电阻大于1700MΩ·km，机械性能、绝缘性能及老化性能优越。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims

1.一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，其特征在于：退火镀锡铜丝导体外挤包乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，多根所述绝缘线芯相绞合构成缆芯，所述缆芯的外周设有内衬层，所述内衬层的外周包覆有铜丝编织铠装层，所述铜丝编织铠装层的外周设有聚酯带纵包层，所述聚酯带纵包层的外周绕包有阻燃无卤带，所述阻燃无卤带的外周挤包有耐油泥耐海水橡胶护套；所述乙丙橡胶绝缘层的原料组分及重量含量如下：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.0~1.5份；硬脂酸：0.1~0.5份；钛白粉：1.0~1.5份；白炭黑：1.5~2.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.2~0.4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.5~0.8份；微晶石蜡：0.8~2.0份；象山煅烧陶土：5~10份；石蜡油：0.5~1.0份；超细滑石粉：20~25份；过氧化二异丙苯DCP：0.5~1.0份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.3~0.6份。

2.根据权利要求1所述的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，其特征在于：所述内衬层为非吸湿性阻燃包带绕包层。

3.根据权利要求2所述的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，其特征在于：所述非吸湿性阻燃包带绕包层的包带标称厚度为0.22mm，重叠率为50%~60%。

4.根据权利要求1所述的海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆，其特征在于：所述内衬层为热塑型无卤阻燃材料挤包层。

5.一种海上石油装置用乙丙橡胶绝缘电缆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：在退火镀锡铜丝导体外挤包乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，将多根所述绝缘线芯相绞合构成缆芯，在缆芯的外周绕包非吸湿性阻燃包带或挤包热塑型无卤阻燃材料作为内衬层，在内衬层的外周包覆铜丝编织铠装层，在铜丝编织铠装层的外周纵包聚酯带，在聚酯带的外周绕包阻燃无卤带，在阻燃无卤带的外周挤包耐油泥耐海水橡胶护套；所述乙丙橡胶绝缘层的绝缘料按以下方法制造：（1）按以下组分及重量含量准备原料：乙丙橡胶K21：20份；氧化锌：1.0~1.5份；硬脂酸：0.1~0.5份；钛白粉：1.0~1.5份；白炭黑：1.5~2.5份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.2~0.4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD：0.5~0.8份；微晶石蜡：0.8~2.0份；象山煅烧陶土：5~10份；石蜡油：0.5~1.0份；超细滑石粉：20~25份；过氧化二异丙苯DCP：0.5~1.0份；三聚氰酸三烯丙酯TAC：0.3~0.6份；（2）先将乙丙橡胶K21在密炼机上常温常压混炼均匀；然后依次加入2-硫醇基苯并咪唑MB、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体RD、微晶石蜡、石蜡油、氧化锌、超细滑石粉、硬脂酸、白炭黑、钛白粉及象山煅烧陶土进行混炼5～6分钟；接着采用三层20目+40目+80目滤网进行滤橡，滤橡后辗页出片停放至充分冷却；冷却完成后将辗页胶片拉回到干净的密炼机上继续混炼，混炼均匀后加入过氧化二异丙苯DCP和三聚氰酸三烯丙酯TAC继续混炼1.5~2分钟后下料；下料后将胶料移至开炼机上，胶料温度控制在100~110℃打5个三角包及拉细薄通后经三辊辗页机出片；出片后的橡胶混合料在室温下洁净环境中保持16~20小时使完全冷却后备用；（3）将所述橡胶混合料在挤橡机上挤包绝缘层。