CN102364591A - 船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆及其制造方法 - Google Patents

船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆及其制造方法 Download PDF

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本发明公开了一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆及其制造方法，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成控制电缆绝缘芯线，数根控制电缆绝缘芯线绞合后构成缆线，缆线外周设有聚酯带绕包层，聚酯带绕包层的外周挤包有低烟无卤内衬层，低烟无卤内衬层外周绕包有非吸湿性隔离带，非吸湿性隔离带外周包覆有金属铠装层，金属铠装层外周设有纵包聚酯薄膜带，纵包聚酯薄膜带外周挤包有低烟无卤外护套。本发明的控制电缆具有低烟无卤的特性，机械性能、绝缘性能及抗老化性能俱佳，金属铠装层内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离。

Description

船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种控制电缆，特别涉及一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆；本发明还涉及一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的制造方法。
背景技术
由于船舶及海洋工程设备作业环境的特殊性以及大功率动力设备的使用，对与之配套的控制电缆提出了越来越高的技术性能要求，其中最典型的是要求柔软、低烟无卤、拒水性且耐腐蚀性能好，具有较高的强度，抗拉性能好，不易老化等。因船舶等空间狭小，还需要控制电缆的外形尺寸小，重量轻。
此外，目前船舶与海洋用控制电缆多采用普通的乙丙橡胶绝缘，普通乙丙橡胶绝缘电阻低，机械性能、老化性能差，这使得同样型号规格的电缆重量、外径等很大，不符合船舶和海洋工程设备轻便、增大有效负载的要求。
发明内容
本发明的首要目的是，提供一种性能优越的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆。
为实现以上目的，本发明所提供的一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成控制电缆绝缘芯线，数根所述控制电缆绝缘芯线绞合后构成缆线，所述缆线的外周设有聚酯带绕包层，所述聚酯带绕包层的外周挤包有低烟无卤内衬层，所述低烟无卤内衬层的外周绕包有非吸湿性隔离带，所述非吸湿性隔离带的外周包覆有金属铠装层，所述金属铠装层的外周设有纵包聚酯薄膜带，所述纵包聚酯薄膜带的外周挤包有低烟无卤外护套。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：本发明的控制电缆采用低烟无卤内衬层及低烟无卤外护套使得电缆具有低烟无卤的特性，缆线外设有聚酯带绕包层使缆线圆整，在低烟无卤内衬层外绕包非吸湿性隔离带提高了电缆的拒水性能，纵包聚酯薄膜带可以提高电缆的抗拉性能，金属铠装层的内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离。
作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0～1.5份；过氧化二异丙苯DCP：0.5～1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3～0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5～0.8份；钛白粉：1～1.5份；石蜡油：1.0～1.5份；氧化锌：1.0～1.5份；微晶石蜡：0.6～1.0份；硬脂酸：0.2～0.5份；白炭黑：1～2份；超细滑石粉：10～15份；改性煅烧陶土：12～16份。使用该绝缘料制成的硬质乙丙橡胶绝缘层具有低烟、无卤、阻燃、高机械强度、高绝缘电阻的特点；可以在保证性能的前提下，降低绝缘层厚度，使同样型号规格的电缆具有更小的外径，更轻的重量。
作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0份；过氧化二异丙苯DCP：0.5份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5份；钛白粉：1份；石蜡油：1.0份；氧化锌：1.0份；微晶石蜡：0.6份；硬脂酸：0.2份；白炭黑：1份；超细滑石粉：10份；改性煅烧陶土：12份。
作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.2份；过氧化二异丙苯DCP：0.8份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.35份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.6份；钛白粉：1.3份；石蜡油：1.2份；氧化锌：1.3份；微晶石蜡：0.8份；硬脂酸：0.4份；白炭黑：1.5份；超细滑石粉：12份；改性煅烧陶土：14份。
作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.5份；过氧化二异丙苯DCP：1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.8份；钛白粉：1.5份；石蜡油：1.5份；氧化锌：1.5份；微晶石蜡：1.0份；硬脂酸：0.5份；白炭黑：2份；超细滑石粉：15份；改性煅烧陶土：16份。
作为本发明的优选方案，所述金属铠装层为镀锡钢丝编织铠装层或铜丝编织铠装层。
本发明的另一个目的是，提供一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的制造方法，制造而成的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的绝缘性能、机械性能、老化性能优越。
为实现上述目的，本发明的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的制造方法，依次包括以下步骤：在导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成控制电缆绝缘芯线，将数根所述控制电缆绝缘芯线绞合成缆线，在所述缆线的外周绕包聚酯带，在聚酯带绕包层的外周挤包低烟无卤内衬层，接着在所述低烟无卤内衬层的外周绕包非吸湿性隔离带，然后在所述非吸湿性隔离带的外周包覆金属铠装层，在所述金属铠装层的外周纵包聚酯薄膜带，在纵包聚酯薄膜带的外周挤包低烟无卤外护套；其中所述硬质乙丙橡胶绝缘层的制造依次包括如下步骤：（1）按以下组分及重量含量准备原料，乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0～1.5份；过氧化二异丙苯DCP：0.5～1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3～0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5～0.8份；钛白粉：1～1.5份；石蜡油：1.0～1.5份；氧化锌：1.0～1.5份；微晶石蜡：0.6～1.0份；硬脂酸：0.2～0.5份；白炭黑：1～2份；超细滑石粉：10～15份；改性煅烧陶土：12～16份；（2）先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均匀；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9～12分钟，使各组份均匀；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均匀；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放至少6小时；（3）在挤橡机上挤包绝缘层，挤橡机的机身温度1区为70±5℃，2区为75±5℃，机头为85±5℃，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.9～1.1MPa的压力进行硫化，出线速度为30～35m/min。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：本发明的控制电缆采用低烟无卤内衬层及低烟无卤外护套使得电缆具有低烟无卤的特性，缆线外设有聚酯带绕包层使缆线圆整，在低烟无卤内衬层外绕包非吸湿性隔离带提高了电缆的拒水性能，纵包聚酯薄膜带可以提高电缆的抗拉性能，金属铠装层的内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离；绝缘层的抗拉强度可达到不小于9.5MPa, 断裂伸长率大于350%，绝缘电阻大于3000MΩ·km，机械性能、绝缘性能及老化性能优越。
附图说明
图1为本发明船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的结构示意图。
图中：1.导体；2. 硬质乙丙橡胶绝缘层；3. 聚酯带绕包层；4.低烟无卤内衬层；5.非吸湿性隔离带； 6.金属铠装层；7.纵包聚酯薄膜带；8.低烟无卤外护套。
具体实施方式
如图1所示，本发明的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，导体1外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层2构成控制电缆绝缘芯线，数根控制电缆绝缘芯线绞合后构成缆线，缆线的外周设有聚酯带绕包层3，聚酯带绕包层3的外周挤包有低烟无卤内衬层4，低烟无卤内衬层4的外周绕包有非吸湿性隔离带5，非吸湿性隔离带5的外周包覆有金属铠装层6，金属铠装层6的外周设有纵包聚酯薄膜带7，纵包聚酯薄膜带7的外周挤包有低烟无卤外护套8。
硬质乙丙橡胶绝缘层2按以下方法制造：
实施例一
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0份；过氧化二异丙苯DCP：0.5份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5份；钛白粉：1份；石蜡油：1.0份；氧化锌：1.0份；微晶石蜡：0.6份；硬脂酸：0.2份；白炭黑：1份；超细滑石粉：10份；改性煅烧陶土：12份；
生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均匀；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9分钟，使各组份均匀；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均匀；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放6小时。
上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为65℃，2区为70℃，机头为80℃，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.9MPa的压力进行硫化，出线速度为30m/min。
实施例二
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.2份；过氧化二异丙苯DCP：0.8份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.35份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.6份；钛白粉：1.3份；石蜡油：1.2份；氧化锌：1.3份；微晶石蜡：0.8份；硬脂酸：0.4份；白炭黑：1.5份；超细滑石粉：12份；改性煅烧陶土：14份；
生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均匀；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼10分钟，使各组份均匀；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均匀；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放7小时。
上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为70℃，2区为75℃，机头为85℃，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为1.0 MPa的压力进行硫化，出线速度为32m/min。
实施例三
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.5份；过氧化二异丙苯DCP：1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.8份；钛白粉：1.5份；石蜡油：1.5份；氧化锌：1.5份；微晶石蜡：1.0份；硬脂酸：0.5份；白炭黑：2份；超细滑石粉：15份；改性煅烧陶土：16份；
生产时依次包括以下步骤：先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均匀；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼12分钟，使各组份均匀；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均匀；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放8小时。
上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为75℃，2区为80℃，机头为90℃，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为1.1MPa的压力进行硫化，出线速度为35m/min。
对实施例一至实施例三的电缆绝缘层的测试结果如下表：                                                
Figure 278801DEST_PATH_IMAGE001
。
测试结果表明，绝缘层的抗拉强度可达到不小于9.5MPa, 断裂伸长率大于350%，绝缘电阻大于3000MΩ·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。

Claims (7)

1.一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成控制电缆绝缘芯线，数根所述控制电缆绝缘芯线绞合后构成缆线，所述缆线的外周设有聚酯带绕包层，所述聚酯带绕包层的外周挤包有低烟无卤内衬层，所述低烟无卤内衬层的外周绕包有非吸湿性隔离带，所述非吸湿性隔离带的外周包覆有金属铠装层，所述金属铠装层的外周设有纵包聚酯薄膜带，所述纵包聚酯薄膜带的外周挤包有低烟无卤外护套。
2.根据权利要求1所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0～1.5份；过氧化二异丙苯DCP：0.5～1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3～0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5～0.8份；钛白粉：1～1.5份；石蜡油：1.0～1.5份；氧化锌：1.0～1.5份；微晶石蜡：0.6～1.0份；硬脂酸：0.2～0.5份；白炭黑：1～2份；超细滑石粉：10～15份；改性煅烧陶土：12～16份。
3.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0份；过氧化二异丙苯DCP：0.5份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5份；钛白粉：1份；石蜡油：1.0份；氧化锌：1.0份；微晶石蜡：0.6份；硬脂酸：0.2份；白炭黑：1份；超细滑石粉：10份；改性煅烧陶土：12份。
4.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.2份；过氧化二异丙苯DCP：0.8份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.35份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.6份；钛白粉：1.3份；石蜡油：1.2份；氧化锌：1.3份；微晶石蜡：0.8份；硬脂酸：0.4份；白炭黑：1.5份；超细滑石粉：12份；改性煅烧陶土：14份。
5.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下：乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.5份；过氧化二异丙苯DCP：1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.8份；钛白粉：1.5份；石蜡油：1.5份；氧化锌：1.5份；微晶石蜡：1.0份；硬脂酸：0.5份；白炭黑：2份；超细滑石粉：15份；改性煅烧陶土：16份。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆，其特征是，所述金属铠装层为镀锡钢丝编织铠装层或铜丝编织铠装层。
7.一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘控制电缆的制造方法，其特征是，包括以下步骤：在导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成控制电缆绝缘芯线，将数根所述控制电缆绝缘芯线绞合成缆线，在所述缆线的外周绕包聚酯带，在聚酯带绕包层的外周挤包低烟无卤内衬层，接着在所述低烟无卤内衬层的外周绕包非吸湿性隔离带，然后在所述非吸湿性隔离带的外周包覆金属铠装层，在所述金属铠装层的外周纵包聚酯薄膜带，在纵包聚酯薄膜带的外周挤包低烟无卤外护套；其中所述硬质乙丙橡胶绝缘层的制造依次包括如下步骤：（1）按以下组分及重量含量准备原料，乙丙橡胶2470：11份；乙丙橡胶4044：9份；高压聚乙烯（熔融指数为2.0）：1.0～1.5份；过氧化二异丙苯DCP：0.5～1.0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70：0.3～0.4份；2-硫醇基苯并咪唑MB：0.5～0.8份；钛白粉：1～1.5份；石蜡油：1.0～1.5份；氧化锌：1.0～1.5份；微晶石蜡：0.6～1.0份；硬脂酸：0.2～0.5份；白炭黑：1～2份；超细滑石粉：10～15份；改性煅烧陶土：12～16份；（2）先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均匀；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9～12分钟，使各组份均匀；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均匀；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放至少6小时；（3）在挤橡机上挤包绝缘层，挤橡机的机身温度1区为70±5℃，2区为75±5℃，机头为85±5℃，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0.9～1.1MPa的压力进行硫化，出线速度为30～35m/min。
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