CN107674291A - 一种深海电缆护套料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海电缆外护套料的制备方法，包括如下步骤：步骤1，按照重量份数称取原料；步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。本发明制备出来的外护套料能够有效改善现有海底电缆外护套层的抗损性能，安全环保，防海洋动物撕咬。

Description

一种深海电缆护套料的制备方法
技术领域
本发明属于电缆领域，尤其涉及一种适用于深海的电缆护套料的制备方法。
背景技术
海底用电力电缆是电缆中对电缆性能要求最高的一种电缆，既需要能够满足敷设过程中的高强度拉扯和耐磨的需要，还需要有能够抵抗海底高压力和高腐蚀的环境，同时还需要防止海洋生物的撕咬，长期浸泡在海底不能有有害物质散发出来污染海水，影响海水环境。
目前，大量的能源开采需要电力以及电力通讯，海上清洁能源的传输都也将大量采用海底电缆。外护套层位于海底电缆的最外层，起到防水、防磨、防腐蚀等基本保护作用。但近年来，随着海洋开发力度的增大，使得海底电缆的护套层经常受到外界机械力的作用而发生破损，失去对内部的保护，使海水透过防水层与铠装钢丝或者供电导体发生接触，产生损毁。
因此，为了满足某些特殊的敷设环境，满足海域存在酸性环境、深水敷设、易抛锚区，海底存在礁石，防船蛀虫侵蚀、防海洋动物撕咬等的需要，开发一种不含重金属，符合环保要求，电缆绝缘能够工作在潮湿环境，具有优异的防船蛀虫，能够使用在深水区域等多种复杂恶劣的环境要求的无海水浸透的挤出型内外护套层显得特别重要。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高强耐磨海底电缆外护套料的制备方法，该发明制备出来的电缆外护套料能够有效改善现有海底电缆外护套层的抗损性能，安全环保，防海洋动物撕咬。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯65～72份
溴化聚苯乙烯16～22份
玄武岩纤维6～12份
青石棉5～8份
碳纤维3～6份
丙烯酸酯树脂1.2～2.6份
防护剂0.8～1.5份
抗氧剂0.6～0.9份
聚碳酸酯2～4.5份
耐寒增塑剂2.2～3.2份
促进剂0.8～2.6份
云母粉6～8.5份
氢氧化镁0.6～1.2份
过氧化苯甲酰0.3～0.6份
叔丁过氧基二异丙苯0.8～1.4份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段66～70℃，输送段75～82℃，熔融段85～90℃，机头110～120℃。
优选地，耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
优选地，促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
优选地，防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
优选地，抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。
本发明具有以下有益效果：
本发明溴化聚苯乙烯具有高阻燃性、热稳定性和光稳定性，能有效地提高护套料的阻燃、 耐热耐高温和耐紫外线能力；玄武岩纤维、青石棉和碳纤维能有效地提高护套料的强度，而且能提高护套料的耐腐蚀、耐磨防辐射的能力。
本发明各种原料对应比例的混合，能有效地保证护套料的力学强度、耐腐蚀、耐低温、耐磨和耐候性能，使用时间长；本发明所采用的原料环保污染小，能够防止外护套被海洋动物撕咬，机械强度高。
碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好。它的加入一方面保证了填充物强度的同时，降低质量，增加柔韧性，另一方面，也起到了强化耐腐蚀作用及屏蔽作用，保证线芯的正常工作。
云母粉为透明状有弹性的微薄晶片，机械强度高，电绝缘性好，耐高温、耐酸碱、防腐。物理性能优越，化学性质稳定，使得电缆外护套料具有更好的耐腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯68份
溴化聚苯乙烯20份
玄武岩纤维8份
青石棉6份
碳纤维5份
丙烯酸酯树脂2.2份
防护剂1.2份
抗氧剂0.7份
聚碳酸酯3.5份
耐寒增塑剂2.8份
促进剂1.8份
云母粉7.2份
氢氧化镁0.8份
过氧化苯甲酰0.5份
叔丁过氧基二异丙苯1.2份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段66℃，输送段78℃，熔融段85℃，机头120℃。
优选地，耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
优选地，促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
优选地，防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
优选地，抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。
实施例2
本实施例提供了一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯65份
溴化聚苯乙烯16份
玄武岩纤维6份
青石棉5份
碳纤维3份
丙烯酸酯树脂1.2份
防护剂0.8份
抗氧剂0.6份
聚碳酸酯2份
耐寒增塑剂2.2份
促进剂0.8份
云母粉6份
氢氧化镁0.6份
过氧化苯甲酰0.3份
叔丁过氧基二异丙苯0.8份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段70℃，输送段82℃，熔融段88℃，机头116℃。
优选地，耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
优选地，促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
优选地，防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
优选地，抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。
实施例3
本实施例提供了一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯72份
溴化聚苯乙烯22份
玄武岩纤维12份
青石棉8份
碳纤维6份
丙烯酸酯树脂2.6份
防护剂1.5份
抗氧剂0.9份
聚碳酸酯4.5份
耐寒增塑剂3.2份
促进剂2.6份
云母粉8.5份
氢氧化镁1.2份
过氧化苯甲酰0.6份
叔丁过氧基二异丙苯1.4份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段72℃，输送段79℃，熔融段86℃，机头110℃。
优选地，耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
优选地，促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
优选地，防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
优选地，抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。
实施例4
本实施例提供了一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯65份
溴化聚苯乙烯22份
玄武岩纤维6份
青石棉8份
碳纤维3份
丙烯酸酯树脂1.2份
防护剂1.2份
抗氧剂0.6份
聚碳酸酯4.5份
耐寒增塑剂2.2份
促进剂1.5份
云母粉7.8份
氢氧化镁1.2份
过氧化苯甲酰0.3份
叔丁过氧基二异丙苯1.4份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段70℃，输送段75℃，熔融段90℃，机头115℃。
优选地，耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
优选地，促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
优选地，防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
优选地，抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。

Claims (6)

1.一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，按照重量份数称取如下原料：
高密度聚乙烯65～72份
溴化聚苯乙烯16～22份
玄武岩纤维6～12份
青石棉5～8份
碳纤维3～6份
丙烯酸酯树脂1.2～2.6份
防护剂0.8～1.5份
抗氧剂0.6～0.9份
聚碳酸酯2～4.5份
耐寒增塑剂2.2～3.2份
促进剂0.8～2.6份
云母粉6～8.5份
氢氧化镁0.6～1.2份
过氧化苯甲酰0.3～0.6份
叔丁过氧基二异丙苯0.8～1.4份，
步骤2，将玄武岩纤维、青石棉、碳纤维粉碎，过120目过滤筛，得到混合纤维料；
步骤3，将高密度聚乙烯、溴化聚苯乙烯、丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯、耐寒增塑剂、氢氧化镁、过氧化苯甲酰、叔丁过氧基二异丙苯以及步骤2得到的混合纤维加入到捏炼机中捏炼22min，得到混合料；
步骤4，将步骤3中的混合料与抗氧剂、防护剂、促进剂、云母粉加入双螺杆挤出机挤出造粒，造粒后干燥即得到电缆护套料。
2.根据权利要求1所述的一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：步骤4的双螺杆挤出机各段温度为：加料段66～70℃，输送段75～82℃，熔融段85～90℃，机头110～120℃。
3.根据权利要求1所述的一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：耐寒增塑剂为邻苯二甲酸二(2- 乙基己)酯或柠檬酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：促进剂为硫化促进剂M或硫化促进剂TMTD。
5.根据权利要求1所述的一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：防护剂由石蜡、石油微晶蜡、EVA聚合物和阳离子表面活性剂组成，他们的重量比为：1:1.5:3:0.3。
6.根据权利要求1所述的一种深海电缆外护套料的制备方法，其特征在于：抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为3:2。
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