CN102786802A - 用于海底电缆的改性绝缘料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于海底电缆的改性绝缘料，包括如下重量百分比的组分：改性硅橡胶20～40%，改性丁腈橡胶60～80%。本发明使得光电复合海底电缆料的内测绝缘层在海底条件下增加其耐压、耐热绝缘性能，大大增强了使用寿命和可靠性，在机械性能基本保持不变的条件下在海底具有优异的耐压性，耐热性和绝缘性。

Description

用于海底电缆的改性绝缘料

技术领域

本发明涉及一种海底电缆料。

背景技术

进入21世纪，海底电缆的应用越来越广泛，特别是在特别是在海洋工程、跨海通信、风电并网和新能源开发等领域。海底电缆是敷设在海底及河床上的电缆，根据用途可分为通信光缆、电力电缆、光电复合缆、脐带缆和动态缆。其中应用最广的就是交联海底电力电缆和光纤复合海底电力电缆,但是近年来工程建设项目的日趋增多，一方面收到那些安装在环境复杂的海底，长期受到海浪冲击、海水腐蚀、礁石等意外撞击及许多未知因素例如轮船铁锚、海底漩涡、地震和海啸的影响,另一方面超高长度的电缆由于长期工作，其绝缘层和半导电层就需要极强的耐久负载和使用寿命的问题也时刻困扰这电力和通信等相关单位，因此制造完善的光电复合海底电缆、交联海底电缆技术一直是为世界公认的大型复杂的技术工程，无论是电缆的设计、制造、施工均远远地高于其它电缆产品，其中包括电缆长度、电缆接头和电缆寿命在内的一些关键技术指标，决定于电缆的设计、制造与安装水平。

目前，公开号为CN101213618的专利所公开的电缆料，存在热氧老化性能超标等原因，以及表皮过早老化，表皮发硬，开裂脱落缺陷，极易发生漏电，本发明可以克服上述缺陷的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海底电缆的改性绝缘料，以克服现有技术存在的上述缺陷。

所述的用于海底电缆的改性绝缘料，包括如下重量百分比的组分：

改性硅橡胶              20～40%

改性丁腈橡胶            60～80%

所述的改性硅橡胶，包括如下重量份数的组分：

所述硫化剂选自（BIPB）双叔丁基过氧化二异丙基苯、DCBP过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）或（DCP）过氧化二异丙苯中的一种以上；

所述的补强剂为气相法白炭黑；

所述的表面处理剂为四乙氧基硅烷、六甲基二硅醚或六甲基二硅氮烷的一种以上；

制备方法如下：将硅橡胶、硫化剂、补强剂和表面处理剂在双棍开炼机上混炼3-5分钟，添加表面处理剂继续混炼，制得硅橡胶混炼胶，在得到的混炼胶中加入补强剂，冷却再返炼添加硫化剂，即可获得改性硅橡胶母胶；

所述改性丁腈橡胶包括，如下重量份数的组分：

将各个组分在开炼机或者密炼机中混合，加工温度100℃，时间20分钟，即可获得所述的改性丁腈橡胶；

所述的促进剂选自二硫化苯并噻唑、N－环己基－2－苯并噻唑次磺酰胺或二硫化四甲基秋兰姆中的一种以上；

所述的过氧化物硫化剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰或过苯甲酸叔丁酯中的一种以上；

所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯；

所述的偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种以上；

所述的绝缘剂为聚二甲硅氧烷；

本发明可采用本领域公知的方法，通过双螺杆挤出机挤出，获得所述的用于海底电缆的改性绝缘料

发明人发现，因为丁腈橡胶中增塑剂的用量则耐热温度会敏感地变坏，所以加入聚二甲硅氧烷，聚二甲硅氧烷（俗称甲基硅油）为无毒品，透光性为透光率100%，具有优良的物理特性，可直接用于防潮绝缘，阻尼，减震，消泡，润滑，抛光等方面，本发明为了使其能够更好的分散，提高使用效率，因而加入配方共混。

本发明的海底电缆的改性绝缘层，可作为绝缘层，用于制备光电复合海底电缆料。

本发明使得光电复合海底电缆料的内测绝缘层在海底条件下增加其耐压、耐热绝缘性能，大大增强了使用寿命和可靠性，在机械性能基本保持不变的条件下在海底具有优异的耐压性，耐热性和绝缘性。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1－4原料配方列于表1。（表1中，组分的用量为重量份）

实施例1：改性硅橡胶    20%，改性丁腈橡胶    80%

实施例2：改性硅橡胶    25%，改性丁腈橡胶    75%

实施例3：改性硅橡胶    30%，改性丁腈橡胶    70%

实施例4：改性硅橡胶    40%，改性丁腈橡胶    60%。

（1）将丁腈橡胶与硬脂酸、氧化锌、促进剂、过氧化物硫化剂、增塑剂、白炭黑、偶联剂和聚二甲硅氧烷放入开炼机或密炼机中塑炼，加工温度在100℃，加工时间在20分钟。

（2）停放24小时之后，将步骤（1）获得的产物，在混合机中，将改性硅橡胶母胶加入到挤出机中进行动态硫化反应加工，加工温度为160℃，加工8分钟。然后采用贾双琳，硅橡胶/丁腈橡胶（MVQ/NBR）共混改性研究文献报导的方法，进行成型加工。.

将所得的物料裁成所需的规格大小，在平板硫化机上压片，170℃压力18MPa，时间6分钟。

实施例1－4的力学性能按照ASTM规定的方法测试，结果见表2。

表1

表1中，实施例1的硫化剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯，实施例2的硫化剂为过氧化双（2,4-二氯苯甲酰），实施例3和4的硫化剂为过氧化二异丙苯。

实施例1的促进剂为二硫化苯并噻唑，实施例2和3的促进剂为N－环己基－2－苯并噻唑次磺酰胺，实施例4的促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。

实施例1的表面活性剂为四乙氧基硅烷，实施例2的表面活性剂为六甲基二硅醚，实施例3和4的表面活性剂为六甲基二硅氮烷。

实施例1的过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、实施例2的过氧化物硫化剂为过氧化苯甲酰，实施例3和4为过苯甲酸叔丁酯。

实施例1的偶联剂为甲基三甲氧基硅烷，实施例2的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，实施例3的偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，实施例4的偶联剂为甲基三甲氧基硅烷；

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					邵氏A硬度	79/92	74/85	70/90	65/75
拉伸强度，Mpa	6.83/6.26	7.51/7.01	7.69/6.43	8.23/7.85
					扯断伸长率，%	313/140	285/90	280/83	286/105
氧指数，OI	35	39	38	40
					烟密度，%	<13	<12	<12	<12

*/后为150℃老化24小时后的结果。

Claims (5)

1.用于海底电缆的改性绝缘料，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：

改性硅橡胶          20～40%

改性丁腈橡胶        60～80%。

2.根据权利要求1所述的用于海底电缆的改性绝缘料，其特征在于，所述的改性硅橡胶，包括如下重量份数的组分：

所述硫化剂选自（BIPB）双叔丁基过氧化二异丙基苯、DCBP过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）或（DCP）过氧化二异丙苯中的一种以上；

所述的补强剂为气相法白炭黑。

3.根据权利要求2所述的用于海底电缆的改性绝缘料，其特征在于，所述的表面处理剂为四乙氧基硅烷、六甲基二硅醚或六甲基二硅氮烷的一种以上。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于海底电缆的改性绝缘料，其特征在于，所述改性丁腈橡胶包括如下重量份数的组分：

5.根据权利要求4所述的用于海底电缆的改性绝缘料，其特征在于，所述的促进剂选自二硫化苯并噻唑、N－环己基－2－苯并噻唑次磺酰胺或二硫化四甲基秋兰姆中的一种以上；

所述的过氧化物硫化剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰或过苯甲酸叔丁酯中的一种以上；

所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯；

所述的偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种以上；

所述的绝缘剂为聚二甲硅氧烷。