CN108341999A - 一种耐海水腐蚀电缆护套材料 - Google Patents

一种耐海水腐蚀电缆护套材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种耐海水腐蚀电缆护套材料。该种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯30~50份,铝青铜8~15份,丁腈橡胶45~70份,陶粒3~9份,玻璃纤维12~18份,酚醛树脂15~22份,硅溶胶5~11份,交联聚乙烯10~18份,氧化铝陶瓷粉2~6份,钛酸钾晶须0.3~1.7份、硅酮11~17份、环氧大豆油1~6份和硅烷偶联剂1~8份。该种耐海水腐蚀电缆护套材料成分配比合理,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性能,抗老化性能优异,成品率高,硬度高、耐磨性能好,使用寿命长。

Description

一种耐海水腐蚀电缆护套材料
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种耐海水腐蚀电缆护套材料。
背景技术
海洋可为人类提供生存与发展的物质资源、空间资源和能源。我国是海洋大国,拥有18000多公里的海岸线,沿海岛屿有6500多个,管辖海域超过300多万平方公里。我国拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的海洋产业,但是海洋环境非常严酷且具有强腐蚀性,因此,海洋腐蚀与防护是我国经济发展中急需认真解决的问题。
海底电缆是用绝缘材料包裹的电缆,铺设在海底,用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。海底电力电缆敷设距离较通信电缆相比要短得多,主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。同陆地电缆相比,海底电缆有很多优越性:一是铺设不需要挖坑道或用支架支撑,因而投资少,建设速度快;二是除了登陆地段以外,电缆大多在一定测试的海底,不受风浪等自然环境的破坏和人类生产活动的干扰,所以电缆安全稳定,抗干扰能力强,保密性能好。然而,海底电缆长期在具有强腐蚀性的海底工作,对护套材料的防腐蚀性能有着极强的要求。现有的海底电缆护套材料仍然难以满足人们的需求。
发明内容
为了解决上述背景中提到的问题,本发明目的在于提供一种耐海水腐蚀电缆护套材料。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯30~50份,铝青铜8~15份,丁腈橡胶45~70份,陶粒3~9份,玻璃纤维12~18份,酚醛树脂15~22份,硅溶胶5~11份,交联聚乙烯10~18份,氧化铝陶瓷粉2~6份,钛酸钾晶须0.3~1.7份、硅酮11~17份、环氧大豆油1~6份和硅烷偶联剂1~8份。
作为本发明进一步的方案:所述耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯36~43份,铝青铜10~14份,丁腈橡胶55~63份,陶粒5~8份,玻璃纤维13~17份,酚醛树脂18~20份,硅溶胶6~10份,交联聚乙烯12~15份,氧化铝陶瓷粉3~5份,钛酸钾晶须0.8~1.3份、硅酮12~14份、环氧大豆油2~5份和硅烷偶联剂3~6份。
作为本发明进一步的方案:所述耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯40份,铝青铜12份,丁腈橡胶62份,陶粒6份,玻璃纤维15份,酚醛树脂19份,硅溶胶8份,交联聚乙烯13份,氧化铝陶瓷粉4份,钛酸钾晶须1.1份、硅酮13份、环氧大豆油4份和硅烷偶联剂5份。
作为本发明进一步的方案:所述耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
作为本发明进一步的方案:所述耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
本发明的耐海水腐蚀电缆护套材料添加了通过高岭土、妥尔油、六水合氯化镁、钛白粉和石英砂改性的聚四氟乙烯,在不改变四氟乙烯具有优良化学稳定性、耐腐蚀性和良好的抗老化耐力的前提下,使得改性聚四氟乙烯与丁腈橡胶相容性更优,还可以大幅提升本发明的硬度和耐热、耐磨抗撕裂性能;添加了铝青铜,有效提升了本发明的高温耐蚀性、抗氧化性和海水中的耐蚀性,此外,使得本发明具有良好的热态下的加工性能,有效降低了生产过程中的废品率;添加的陶粒、玻璃纤维、氧化铝陶瓷粉、钛酸钾晶须相互配合,进一步提升本发明的硬度和耐腐蚀性能。该种耐海水腐蚀电缆护套材料成分配比合理,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性能,抗老化性能优异,成品率高,硬度高、耐磨性能好,使用寿命长。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中,一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯40份,铝青铜12份,丁腈橡胶62份,陶粒6份,玻璃纤维15份,酚醛树脂19份,硅溶胶8份,交联聚乙烯13份,氧化铝陶瓷粉4份,钛酸钾晶须1.1份、硅酮13份、环氧大豆油4份和硅烷偶联剂5份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
对比例1
和实施例1的配方不同之处在于,对比例1中未添加改性聚四氟乙烯,其余原料完全相同。
对比例2
和实施例1的配方不同之处在于,对比例2中未添加铝青铜,其余原料完全相同。
对比例3
和实施例1的配方不同之处在于,对比例3中添加聚四氟乙烯代替改性聚四氟乙烯,其余原料完全相同。
实验方法
按照实施例1和对比例1~3的配方配置耐海水腐蚀电缆护套材料各150g,通过相同的热加工工艺加工成20mm´f10mm的圆柱形试样,将试样至于烧杯中,随后加入海水浸没试样,每一个月更换一次新鲜海水,24个月后取出,沿试样径向切开,观察试样腐蚀状况,实验数据如表1所示。
表1 试样腐蚀状况
组别 腐蚀状况
实施例1
对比例1 距表面5mm处有腐蚀开裂
对比例2 距表面3mm处有腐蚀开裂
对比例3 距表面2mm处有腐蚀开裂
由表1数据可以看出,实施例1组的试样无腐蚀开裂现象,对比例3组使用聚四氟乙烯代替改性聚四氟乙烯,其耐腐蚀性能优于对比例1、2组,较实施例1组差。
实施例2
本发明实施例中,一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯50份,铝青铜15份,丁腈橡胶70份,陶粒9份,玻璃纤维18份,酚醛树脂22份,硅溶胶11份,交联聚乙烯18份,氧化铝陶瓷粉6份,钛酸钾晶须1.7份、硅酮17份、环氧大豆油6份和硅烷偶联剂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
实施例3
本发明实施例中,一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯30份,铝青铜8份,丁腈橡胶45份,陶粒3份,玻璃纤维12份,酚醛树脂15份,硅溶胶5份,交联聚乙烯10份,氧化铝陶瓷粉2份,钛酸钾晶须0.3份、硅酮11份、环氧大豆油1份和硅烷偶联剂1份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
实施例4
本发明实施例中,一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯36份,铝青铜10份,丁腈橡胶55份,陶粒5份,玻璃纤维13份,酚醛树脂18份,硅溶胶6份,交联聚乙烯12份,氧化铝陶瓷粉3份,钛酸钾晶须0.8份、硅酮12份、环氧大豆油2份和硅烷偶联剂3份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
实施例5
本发明实施例中,一种耐海水腐蚀电缆护套材料,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯43份,铝青铜14份,丁腈橡胶63份,陶粒8份,玻璃纤维17份,酚醛树脂20份,硅溶胶10份,交联聚乙烯15份,氧化铝陶瓷粉5份,钛酸钾晶须1.3份、硅酮14份、环氧大豆油5份和硅烷偶联剂6份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
耐海水腐蚀电缆护套材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种耐海水腐蚀电缆护套材料,其特征在于,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯30~50份,铝青铜8~15份,丁腈橡胶45~70份,陶粒3~9份,玻璃纤维12~18份,酚醛树脂15~22份,硅溶胶5~11份,交联聚乙烯10~18份,氧化铝陶瓷粉2~6份,钛酸钾晶须0.3~1.7份、硅酮11~17份、环氧大豆油1~6份和硅烷偶联剂1~8份。
2.根据权利要求1所述的耐海水腐蚀电缆护套材料,其特征在于,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯36~43份,铝青铜10~14份,丁腈橡胶55~63份,陶粒5~8份,玻璃纤维13~17份,酚醛树脂18~20份,硅溶胶6~10份,交联聚乙烯12~15份,氧化铝陶瓷粉3~5份,钛酸钾晶须0.8~1.3份、硅酮12~14份、环氧大豆油2~5份和硅烷偶联剂3~6份。
3.根据权利要求1所述的耐海水腐蚀电缆护套材料,其特征在于,由以下按照重量份数的原料组成:改性聚四氟乙烯40份,铝青铜12份,丁腈橡胶62份,陶粒6份,玻璃纤维15份,酚醛树脂19份,硅溶胶8份,交联聚乙烯13份,氧化铝陶瓷粉4份,钛酸钾晶须1.1份、硅酮13份、环氧大豆油4份和硅烷偶联剂5份。
4.根据权利要求1-3任一所述的耐海水腐蚀电缆护套材料,其特征在于,改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成:聚四氟乙烯75份,高岭土20份,妥尔油8份,六水合氯化镁3份,钛白粉2份和石英砂8份。
5.根据权利要求4所述的耐海水腐蚀电缆护套材料,其特征在于,改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤:将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃,至其完全溶解,加入钛白粉和石英砂,缓慢搅拌50min,通入氮气作为保护气,缓慢升温至350℃,保温15min,停止加热,加入六水合氯化镁,缓慢搅拌,待反应釜内温度冷却至335℃时,加入高岭土,继续搅拌,至反应釜内温度降至330℃时加入妥尔油,静置5min后,停止通入氮气,待反应釜内温度降至室温,取出即得。
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