CN107805351A - 一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆 - Google Patents

一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60‑80份，聚氨酯橡胶40‑50份，腈硅橡胶50‑60份，硫化剂6‑10份，蛭石粉40‑50份，沉淀硫酸钡20‑30份，槽法炭黑60‑70份，辛基酚醛增粘树脂4‑8份，碳纤维40‑50份，聚癸二酸丙二醇酯4‑8份，改性大豆油2‑4份，防老剂3‑5份。

Description

一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆。
背景技术
随着海上油气能源的开采，油气工程用薄壁轻质仪表电缆越来越多，性能要求越来越高，尤其是作为电缆重量主要构成部分的护套层需要最大限度的得到降低，同时需要具备适应油气工程环境多潮气侵蚀渗透以及电缆能够安全运行25年左右的使用寿命要求。
现有技术中为了减轻电缆重量几乎全部采用护套层，但长时间弯曲和拉扯，易导致护套层断裂，导致潮气侵蚀渗透，严重影响电缆的使用寿命。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，抗弯曲与耐拉扯性能好，耐撕裂强度高，而且阻止氧或水蒸气与碳链直接接触，可有效增强本发明的热氧稳定性及耐老化性能，使本发明的使用寿命长。
本发明提出的一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60-80份，聚氨酯橡胶40-50份，腈硅橡胶50-60份，硫化剂6-10份，蛭石粉40-50份，沉淀硫酸钡20-30份，槽法炭黑60-70份，辛基酚醛增粘树脂4-8份，碳纤维40-50份，聚癸二酸丙二醇酯4-8份，改性大豆油2-4份，防老剂3-5份。
优选地，改性大豆油采用如下工艺制备：将脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、过硫酸钾、水、液体大豆油搅拌，加入二乙烯基苯，升温搅拌，加入过硫酸钾、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，升温搅拌，冷却得到改性大豆油。
优选地，改性大豆油的制备工艺中，脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、过硫酸钾、液体大豆油、过硫酸钾、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为2-4：2-4：3-5：0.6-1：80-120：0.3-0.5：10-20：15-25。
优选地，改性大豆油采用如下工艺制备：按重量份将2-4份脂肪酸聚氧乙烯酯、2-4份十二烷基苯磺酸钠、3-5份聚乙烯醇、0.6-1份过硫酸钾、80-120份水、80-120份液体大豆油搅拌10-20min，搅拌速度为1600-2000r/min，加入15-25份二乙烯基苯，升温至80-90℃搅拌7-9h，加入0.3-0.5份过硫酸钾、10-20份苯乙烯、15-25份甲基丙烯酸甲酯，升温至75-85℃搅拌4-8h，冷却得到改性大豆油。
优选地，硫化剂按重量份包括：过氧化二苯甲酰2-4份，二甲基苄胺5-7份，油酸2-4份。
优选地，防老剂按重量份包括：抗氧剂168 1.5-2.5份，紫外线吸收剂UV-92-4份，光稳定剂HPT 1-2份。
本发明的改性大豆油中，将适度交联的液体大豆油为内核，外层通过接枝一层硬质聚合物外壳，增韧效率高、用量少，与三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、腈硅橡胶的相容性优良，经固化后抗弯曲与耐拉扯性能好，耐撕裂强度高，即使在薄壁状态下电缆线护套不易破裂，同时具有核壳结构的改性大豆油可将三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、腈硅橡胶有效包覆，阻止氧或水蒸气与碳链直接接触，使本发明的使用寿命长；而改性大豆油与聚癸二酸丙二醇酯复配，可与蛭石粉、沉淀硫酸钡、槽法炭黑、辛基酚醛增粘树脂、碳纤维协同作用，物料间相容性好，使本发明的力学性能好，表面光滑度好，可兼顾护套材料硬度与韧性的均衡；二甲基苄胺、过氧化二苯甲酰、油酸组成的硫化体系，在保证物理机械性能良好的同时，可有效增强本发明的热氧稳定性及耐老化性能，进一步与抗氧剂168、紫外线吸收剂UV-9及光稳定剂HPT协同作用，使本发明耐老化及热氧稳定性极为优异，使用寿命进一步延长。
本发明的最高额定工作温度从现有技术的90℃提高到了115℃，相比同规格导体的额定载流量提高了43％，即在传输同样电流的情况下，所需的导体截面积可以减小约45％，并延长了使用寿命，省却了中途对电缆的更换，节约了人力、物力和财力成本。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60份，聚氨酯橡胶50份，腈硅橡胶50份，硫化剂10份，蛭石粉40份，沉淀硫酸钡30份，槽法炭黑60份，辛基酚醛增粘树脂8份，碳纤维40份，聚癸二酸丙二醇酯8份，改性大豆油2份，防老剂5份。
实施例2
一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶80份，聚氨酯橡胶40份，腈硅橡胶60份，硫化剂6份，蛭石粉50份，沉淀硫酸钡20份，槽法炭黑70份，辛基酚醛增粘树脂4份，碳纤维50份，聚癸二酸丙二醇酯4份，改性大豆油4份，防老剂3份。
改性大豆油采用如下工艺制备：将脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、过硫酸钾、水、液体大豆油搅拌，加入二乙烯基苯，升温搅拌，加入过硫酸钾、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，升温搅拌，冷却得到改性大豆油。
实施例3
一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶65份，聚氨酯橡胶48份，腈硅橡胶52份，硫化剂9份，蛭石粉42份，沉淀硫酸钡28份，槽法炭黑62份，辛基酚醛增粘树脂7份，碳纤维42份，聚癸二酸丙二醇酯7份，改性大豆油2.5份，防老剂4.5份。
硫化剂按重量份包括：过氧化二苯甲酰2份，二甲基苄胺7份，油酸2份。防老剂按重量份包括：抗氧剂168 2.5份，紫外线吸收剂UV-9 2份，光稳定剂HPT 2份。
改性大豆油采用如下工艺制备：按重量份将2份脂肪酸聚氧乙烯酯、4份十二烷基苯磺酸钠、3份聚乙烯醇、1份过硫酸钾、80份水、120份液体大豆油搅拌10min，搅拌速度为2000r/min，加入15份二乙烯基苯，升温至90℃搅拌7h，加入0.5份过硫酸钾、10份苯乙烯、25份甲基丙烯酸甲酯，升温至75℃搅拌8h，冷却得到改性大豆油。
实施例4
一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶75份，聚氨酯橡胶42份，腈硅橡胶58份，硫化剂7份，蛭石粉48份，沉淀硫酸钡22份，槽法炭黑68份，辛基酚醛增粘树脂5份，碳纤维48份，聚癸二酸丙二醇酯5份，改性大豆油3.5份，防老剂3.5份。
硫化剂按重量份包括：过氧化二苯甲酰4份，二甲基苄胺5份，油酸4份。防老剂按重量份包括：抗氧剂168 1.5份，紫外线吸收剂UV-9 4份，光稳定剂HPT 1份。
改性大豆油采用如下工艺制备：按重量份将4份脂肪酸聚氧乙烯酯、2份十二烷基苯磺酸钠、5份聚乙烯醇、0.6份过硫酸钾、120份水、80份液体大豆油搅拌20min，搅拌速度为1600r/min，加入25份二乙烯基苯，升温至80℃搅拌9h，加入0.3份过硫酸钾、20份苯乙烯、15份甲基丙烯酸甲酯，升温至85℃搅拌4h，冷却得到改性大豆油。
实施例5
一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60份，聚氨酯橡胶45份，腈硅橡胶55份，硫化剂8份，蛭石粉45份，沉淀硫酸钡25份，槽法炭黑65份，辛基酚醛增粘树脂6份，碳纤维45份，聚癸二酸丙二醇酯6份，改性大豆油3份，防老剂4份。
硫化剂按重量份包括：过氧化二苯甲酰3份，二甲基苄胺6份，油酸3份。防老剂按重量份包括：抗氧剂168 2份，紫外线吸收剂UV-9 3份，光稳定剂HPT1.5份。
改性大豆油采用如下工艺制备：按重量份将3份脂肪酸聚氧乙烯酯、3份十二烷基苯磺酸钠、4份聚乙烯醇、0.8份过硫酸钾、100份水、100份液体大豆油搅拌15min，搅拌速度为1800r/min，加入20份二乙烯基苯，升温至85℃搅拌8h，加入0.4份过硫酸钾、15份苯乙烯、20份甲基丙烯酸甲酯，升温至80℃搅拌6h，冷却得到改性大豆油。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层；护套层的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60-80份，聚氨酯橡胶40-50份，腈硅橡胶50-60份，硫化剂6-10份，蛭石粉40-50份，沉淀硫酸钡20-30份，槽法炭黑60-70份，辛基酚醛增粘树脂4-8份，碳纤维40-50份，聚癸二酸丙二醇酯4-8份，改性大豆油2-4份，防老剂3-5份。
2.根据权利要求1所述油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，改性大豆油采用如下工艺制备：将脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、过硫酸钾、水、液体大豆油搅拌，加入二乙烯基苯，升温搅拌，加入过硫酸钾、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，升温搅拌，冷却得到改性大豆油。
3.根据权利要求1或2所述油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，改性大豆油的制备工艺中，脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、过硫酸钾、液体大豆油、过硫酸钾、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为2-4：2-4：3-5：0.6-1：80-120：0.3-0.5：10-20：15-25。
4.根据权利要求1-3任一项所述油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，改性大豆油采用如下工艺制备：按重量份将2-4份脂肪酸聚氧乙烯酯、2-4份十二烷基苯磺酸钠、3-5份聚乙烯醇、0.6-1份过硫酸钾、80-120份水、80-120份液体大豆油搅拌10-20min，搅拌速度为1600-2000r/min，加入15-25份二乙烯基苯，升温至80-90℃搅拌7-9h，加入0.3-0.5份过硫酸钾、10-20份苯乙烯、15-25份甲基丙烯酸甲酯，升温至75-85℃搅拌4-8h，冷却得到改性大豆油。
5.根据权利要求1-4任一项所述油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，硫化剂按重量份包括：过氧化二苯甲酰2-4份，二甲基苄胺5-7份，油酸2-4份。
6.根据权利要求1-5任一项所述油气工程用薄壁轻质仪表电缆，其特征在于，防老剂按重量份包括：抗氧剂168 1.5-2.5份，紫外线吸收剂UV-9 2-4份，光稳定剂HPT 1-2份。
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