CN107163549A - 舰船用防水电缆护套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舰船用防水电缆护套及其制备方法，制备方法包括：先将硅胶层、致密层和塑胶层自上而下依次叠放，接着将所述硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套，塑胶层与外界接触；其中，致密层是由以下方法制得：先将聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH‑570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合、熔融、挤出成型以制得致密层；该制备工艺简单，所得护套具有优异的防水性能，且用于海上舰船等水底或水面作业时依旧能够保证信号的稳定传输。

Description

舰船用防水电缆护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及舰船用防水电缆护套及其制备方法。
背景技术
随着当今科学技术的高速迅猛发展及我国国防现代化发展建设的迫切需要，通信工业正在朝着高科技、高速度的方向发展。通信工业的技术水平代表和象征着国防实力，为适应国防现代化高速发展的需要，与之配套的产品也在不断的更新换代，装备的电气化、自动化、系统化程度不断提高，作为“血管和神经”的电缆的使用量越来越大，对产品的质量水平和安全可靠性提出了更新更高的要求。在通信工业蓬勃发展的今天，为适应国防现代化高速发展的需要，研制开发高性能电缆具有重要作用及意义。
而近年来，随着我国海洋开发力度的不断增强，用于为海洋探测设备、海上浮动平台、水面浮动船只、舰船等供电的固定、非固定电缆得到越来越多的应用，因此，对目前能够用于漂浮于水面上的电缆的防水性、信号传输发热稳定性提出了更高的技术要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种舰船用防水电缆护套及其制备方法，该制备方法的制备工艺简单，且通过将硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型制得所述舰船用防水电缆护套，所得护套具有优异的防水性能，且用于海上舰船等水底或水面作业时依旧能够保证信号的稳定传输。
为了实现上述目的，本发明提供了一种舰船用防水电缆护套的制备方法，其中，所述制备方法包括：先将硅胶层、致密层和塑胶层自上而下依次叠放，接着将所述硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套，所述塑胶层与外界接触；
其中，所述致密层是由以下方法制得：先将聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合、熔融、挤出成型以制得所述致密层；
相对于所述100重量份的聚氨酯树脂，所述聚乙烯树脂的用量为20-40重量份，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量为1-10重量份，所述邻苯二甲酸异癸酯的用量为1-3重量份，所述纳米氧化钛的用量为3-8重量份，所述硅酸钙用量为1-5重量份，所述蒙脱土用量为1-5重量份，所述牌号KH-570有机硅偶联剂用量为2-6重量份，所述丙三醇的用量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二丁酯的用量为1-4重量份，所述二氧化硅的用量为1-2重量份。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的舰船用防水电缆护套。
根据上述技术方案，本发明通过将硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套，其中所述塑胶层与外界接触；并且在制备致密层的过程中选择聚氨酯树脂、聚乙烯树脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物作为主体树脂材料，并加入了邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂等增强助剂，使得各原料之间能够产生协同作用，进而使制得的致密层具有优异的机械性能和防水性能，从而进一步提高了所制得的电缆护套的防水性能，保证了电缆用于舰船等水中作业时依旧能够保证信号的稳定传输。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种舰船用防水电缆护套的制备方法，其中，所述制备方法包括：先将硅胶层、致密层和塑胶层自上而下依次叠放，接着将所述硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套，所述塑胶层与外界接触；
其中，所述致密层是由以下方法制得：先将聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合、熔融、挤出成型以制得所述致密层；
相对于所述100重量份的聚氨酯树脂，所述聚乙烯树脂的用量为20-40重量份，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量为1-10重量份，所述邻苯二甲酸异癸酯的用量为1-3重量份，所述纳米氧化钛的用量为3-8重量份，所述硅酸钙用量为1-5重量份，所述蒙脱土用量为1-5重量份，所述牌号KH-570有机硅偶联剂用量为2-6重量份，所述丙三醇的用量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二丁酯的用量为1-4重量份，所述二氧化硅的用量为1-2重量份。
上述技术方案中，所述塑胶层的材料可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的舰船用防水电缆护套的机械性能和防水性能，优选地，所述塑胶层为聚氯乙烯膜、聚丙烯薄膜或聚亚酰胺薄膜。
上述技术方案中，所用的各树脂的分子量均可以在宽的范围内独立选择，但为了使制得的致密层具有更好的力学性能和防水性能，优选地，所述聚氨酯树脂的重均分子量为10000-20000，所述聚乙烯树脂的重均分子量为20000-30000，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的重均分子量为5000-10000。
另外，在上述致密层的制备过程中，熔融的条件可以在宽的范围内调控，但是为了提高制备效率，优选地，所述熔融至少满足以下条件：熔融温度为250-280℃，熔融时间为50-60mim。
同样，挤出成型的温度也可以在宽的范围内选择，但是为了提高制备效率，优选地，所述挤出成型的温度为185-200℃。
本发明提供的技术方案中，所使用的纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土的颗粒的颗粒尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的致密层的防水性能和力学性能，优选地，所述纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土的颗粒的平均尺寸各自独立为0.5-1.0mm。
本发明还提供了一种上述制备方法制得的舰船用防水电缆护套。
在本发明中，所述舰船用防水电缆护套的各层的厚度可以在宽的范围内调节，但是为了使制得的舰船用防水电缆护套具有更好的防水性能和力学性能并能保证信号的稳定传输，优选地，所述硅胶层的厚度为1-3mm，所述致密层的厚度为2-5mm，所述塑胶层的厚度为1-5mm。
以下将通过实施例、对比例和检测例对本发明进行详细描述。
制备例1
先将聚氨酯树脂(重均分子量为10000)、聚乙烯树脂(重均分子量为20000)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量为5000)、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合，接着在250℃下熔融60mim，最后在185℃下挤出成型以制得所述致密层，记作W1；
其中，所用聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅的重量比为100：20：2：1：3：1：2：2-6：1：1：1。
制备例2
先将聚氨酯树脂(重均分子量为15000)、聚乙烯树脂(重均分子量为25000)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量为8000)、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合，接着在265℃下熔融55mim，最后在190℃下挤出成型以制得所述致密层，记作W2；
其中，所用聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅的重量比为100：30：5：2：5：3：3：4：2：3：1。
制备例3
先将聚氨酯树脂(重均分子量为20000)、聚乙烯树脂(重均分子量为30000)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(重均分子量为10000)、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合，接着在280℃下熔融60mim，最后在200℃下挤出成型以制得所述致密层，记作W3；
其中，所用聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅的重量比为100：40：10：3：8：5：5：6：3：4：2。
制备例4
按照制备例的方法制得致密层W4，不同的是原料中未使用乙烯-醋酸乙烯共聚物。
制备例5
按照制备例的方法制得致密层W5，不同的是原料中未使用蒙脱土和纳米氧化钛。
实施例1
将硅胶层、致密层和塑胶层自上而下依次叠放，接着所述硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套A1，所述塑胶层与外界接触；
其中，所述硅胶层即为挤出成型的有机硅胶层，且有机硅胶层的厚度为2mm；所述致密层为制备例制得的W1，且所述致密层的厚度为3mm；所述塑胶层为聚氯乙烯膜，且聚氯乙烯膜的厚度为5mm。
实施例2
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套A2，不同的是，所述致密层为制备例制得的W2，所述塑胶层为聚丙烯薄膜。
实施例3
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套A3，不同的是，所述致密层为制备例制得的W3，所述塑胶层为聚亚酰胺薄膜。
对比例1
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套B1，不同的是，制备过程中没有使用致密层。
对比例2
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套B2，不同的是，制备过程中没有使用硅胶层。
对比例3
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套B3，不同的是，制备过程中没有使用塑胶层。
对比例4
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套B4，不同的是，所述的致密层为W4。
对比例5
按照实施例1的方法制得舰船用防水电缆护套B5，不同的是，所述的致密层为W5。
检测例1
将上述实施例1-3制得的舰船用防水电缆护套A1-A3以及对比例制得的护套B1-B5制成电缆，并对电缆进行性能检测，具体结果如表1所示：
表1
通过测试，发现A1-A3制得的电缆的实验结果如下：
1)经横向、纵向水密试验均能符合行业标准要求。
2)经试验反复弯曲1500次后，仍能满足耐纵横向4.5MPa的水密要求。
3)传输距离：500-600m，传输速率为1Gb/S。
4)经受50Hz耐电压试验，2.5min和5min后发现A1-A3护套制得的的电缆均未击穿；
而护套B1-B5制得的的电缆的测试结果中，均在2min的时候即出现击穿现象，且传输速率低于1Gb/S，传输距离为350-400m；经过反复弯曲1000次后，不能满足耐纵横向4.5MPa的水密要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种舰船用防水电缆护套的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：先将硅胶层、致密层和塑胶层自上而下依次叠放，接着所述硅胶层、致密层和塑胶层模压成一体、加工成型即制得所述舰船用防水电缆护套，所述塑胶层与外界接触；
其中，所述致密层是由以下方法制得：将聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸异癸酯、纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土、牌号KH-570有机硅偶联剂、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯和二氧化硅进行混合、熔融、挤出成型以制得所述致密层；
相对于所述100重量份的聚氨酯树脂，所述聚乙烯树脂的用量为20-40重量份，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量为1-10重量份，所述邻苯二甲酸异癸酯的用量为1-3重量份，所述纳米氧化钛的用量为3-8重量份，所述硅酸钙用量为1-5重量份，所述蒙脱土用量为1-5重量份，所述牌号KH-570有机硅偶联剂用量为2-6重量份，所述丙三醇的用量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二丁酯的用量为1-4重量份，所述二氧化硅的用量为1-2重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述塑胶层为聚氯乙烯膜、聚丙烯薄膜或聚亚酰胺薄膜。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述聚氨酯树脂的重均分子量为10000-20000，所述聚乙烯树脂的重均分子量为20000-30000，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的重均分子量为5000-10000。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述熔融至少满足以下条件：熔融温度为250-280℃，熔融时间为50-60mim。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述挤出成型的温度为185-200℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述纳米氧化钛、硅酸钙、蒙脱土的颗粒的平均尺寸各自独立为0.5-1.0mm。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的制备方法制得的舰船用防水电缆护套。
8.根据权利要求7所述的舰船用防水电缆护套，其中，所述硅胶层的厚度为1-3mm，所述致密层的厚度为2-5mm，所述塑胶层的厚度为1-5mm。
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