CN109749574A - 一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，属于电缆涂层技术领域，包括如下重量份的原料：环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、氢氧化铝粉末3～10份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑20‑40份、二苯基硅二醇2‑6份、过氧化苯甲酰(BP)0.5‑1份、氧化锌15‑35份、抗紫外线剂0.5‑1份、石蜡4‑8份、石蜡油3‑6份、变压器油4‑6份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。本发明具有防盐雾、抗凝冻的优点。

Description

一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层及其制备方法

技术领域

本发明属于电缆涂层技术领域。

背景技术

防盐雾电缆是用于海洋开采船和石油钻井平台的电力连接。电缆通过浮坨漂浮在水面，将电力传输给采掘设备，在这样的使用场合，常常要经受大风速，强紫外线照射，高盐污、卤水浸泡，酸、碱、油、盐严重腐蚀的场合下，普通的电缆在长期使用后会在电缆表面凝结了一层很厚的结晶盐，加大电缆的重量，造成电缆重量增加，腐蚀电缆的表面，严重的会拉断电缆，现有产品一般一年就要更换一次电缆。同时，输电电缆由于长期曝露于自然环境之中，对其绝缘性、耐候稳定性有很高的要求。尤其在石油平台、采油区等自然条件比较恶劣的地区，电缆的耐候性问题尤为重要。在高纬度地区，电缆还需要具有冬季的寒冷气候的应对措施。现有的防敷冰手段多采用的是机械除冰法或热力防冰法，能耗大、施工麻烦，尤其是对于石油平台处于严峻自然环境中的电缆等操作非常不利，且耗时耗力。因此开发一种具有优良耐候性、抗凝冻、防盐雾的绝缘涂层材料具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，包括如下重量份的原料：环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、氢氧化铝粉末3～10份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑20-40份、二苯基硅二醇2-6份、过氧化苯甲酰(BP)0.5-1份、氧化锌15-35份、抗紫外线剂0.5-1份、石蜡4-8份、石蜡油3-6份、变压器油4-6份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。

优选的，所述绝缘涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维素3份、氢氧化铝粉末8份、膨润土2份、海藻酸钠2份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑31份、二苯基硅二醇4份、过氧化苯甲酰(BP)0.75份、氧化锌22份、抗紫外线剂0.75份、石蜡6份、石蜡油5份、变压器油6份、催干剂1.5份、固化剂0.3份、固化促进剂0.08份、溶剂72份。

优选的，所述催干剂为萘酸钴、萘酸锰、萘酸钙中的一种或多种的混合物。

优选的，所述固化剂为多乙烯多胺、三甲基六亚甲基二胺、二氨甲基环已烷、氨乙基呱嗪、四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或多种的混合物。

优选的，所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基)苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、N-(2-羟基苯基)-N′、N′-二甲基脲中的一种或多种的混合物。

优选的，所述溶剂为乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。

一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50～60℃，以400～600r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30～40min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70～80℃反应1～2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性环氧树脂；

(2)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、氢氧化铝粉末、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100～120℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150～160℃，高速搅拌反应20～30min后得到混合物a；

(3)硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼6～16分钟，使胶料各成分混合均匀，然后使用开炼机将胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片，然后剪成小块；

(4)将改性环氧树脂、混合物a、小块硅橡胶混合胶片置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24～30小时，搅拌，制成浓度为15～25％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆；最后将上述电缆防盐雾涂层胶浆涂于电缆表面，风干。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的电缆防盐雾涂层可以很好的保护电缆防止强紫外线照射，高盐污、卤水浸泡，酸、碱、油、盐等的严重腐蚀，涂层在使用的过程中，在电缆的表面会逐步析出石蜡和变压器油，有效地防止海水造成的结晶盐粘附在电缆表面，对电缆起到很好的保护作用，电缆的使用寿命可以得到极大的提高。

2、本发明的电缆绝缘涂层，各成分绿色环保无毒，具有优良的耐候性、耐腐蚀性、阻燃性、力学性能如抗拉伸强度和抗压强度，不仅抗凝冻、绝缘性能好，还降低了低频磁场辐射，生产工艺简单可控，适合大规模生产。本发明的电缆绝缘涂层，以环氧树脂为主要成分，使用高分散性、稳定性的海藻酸钠对其进行改性，结合环氧树脂的常用固化剂和固化促进剂，使得改性后的环氧树脂结构粗糙化，耐温性、耐候性得到了很大的提高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例原料重量配比：环氧树脂40份、硅酸盐颗粒20份、羟丙基甲基纤维素1份、氢氧化铝粉末3份、膨润土0.6份、海藻酸钠1份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑20份、二苯基硅二醇2份、过氧化苯甲酰(BP)0.5份、氧化锌15份、抗紫外线剂0.5份、石蜡4份、石蜡油3份、变压器油4份、催干剂0.3份、固化剂二氨甲基环已烷0.2份、固化促进剂N-(2-羟基苯基)-N′、N′-二甲基脲0.05份、溶剂乙醇60份。

制备方法：

(1)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50℃，以400r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70℃反应1.2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性环氧树脂；

(2)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、氢氧化铝粉末、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150℃，高速搅拌反应20min后得到混合物a；

(3)硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀，然后使用开炼机将胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片，然后剪成小块；

(4)将改性环氧树脂、混合物a、小块硅橡胶混合胶片置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时，搅拌，制成浓度为22％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆；最后将上述电缆防盐雾涂层胶浆涂于电缆表面，风干。

实施例2

本实施例原料重量配比：环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维素3份、氢氧化铝粉末8份、膨润土2份、海藻酸钠2份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑31份、二苯基硅二醇4份、过氧化苯甲酰(BP)0.75份、氧化锌22份、抗紫外线剂0.75份、石蜡6份、石蜡油5份、变压器油6份、催干剂萘酸钙1.5份、固化剂多乙烯多胺0.3份、固化促进剂2,4,6-三(二甲氨基)苯酚0.08份、溶剂乙醇72份。

制备方法：

(1)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50℃，以400r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70℃反应1.2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性环氧树脂；

(2)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、氢氧化铝粉末、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150℃，高速搅拌反应20min后得到混合物a；

(3)硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀，然后使用开炼机将胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片，然后剪成小块；

(4)将改性环氧树脂、混合物a、小块硅橡胶混合胶片置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时，搅拌，制成浓度为22％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆；最后将上述电缆防盐雾涂层胶浆涂于电缆表面，风干。

实施例3

本实施例原料重量配比：环氧树脂60份、硅酸盐颗粒30份、羟丙基甲基纤维素5份、氢氧化铝粉末10份、膨润土2.5份、海藻酸钠5份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑40份、二苯基硅二醇6份、过氧化苯甲酰(BP)1份、氧化锌35份、抗紫外线剂1份、石蜡8份、石蜡油6份、变压器油6份、催干剂萘酸锰1.8份、固化剂均苯四甲酸酐0.6份、固化促进剂苄基二甲胺0.15份、溶剂乙醇80份。

制备方法：

(1)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50℃，以400r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70℃反应1.2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性环氧树脂；

(2)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、氢氧化铝粉末、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150℃，高速搅拌反应20min后得到混合物a；

(3)硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀，然后使用开炼机将胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片，然后剪成小块；

(4)将改性环氧树脂、混合物a、小块硅橡胶混合胶片置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时，搅拌，制成浓度为22％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆；最后将上述电缆防盐雾涂层胶浆涂于电缆表面，风干。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，包括如下重量份的原料：环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、氢氧化铝粉末3～10份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑20-40份、二苯基硅二醇2-6份、过氧化苯甲酰(BP)0.5-1份、氧化锌15-35份、抗紫外线剂0.5-1份、石蜡4-8份、石蜡油3-6份、变压器油4-6份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。

2.根据权利要求1所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，所述绝缘涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维素3份、氢氧化铝粉末8份、膨润土2份、海藻酸钠2份、硅橡胶(RTV)100份、2号气相法白炭黑31份、二苯基硅二醇4份、过氧化苯甲酰(BP)0.75份、氧化锌22份、抗紫外线剂0.75份、石蜡6份、石蜡油5份、变压器油6份、催干剂1.5份、固化剂0.3份、固化促进剂0.08份、溶剂72份。

3.根据权利要求1所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，所述催干剂为萘酸钴、萘酸锰、萘酸钙中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，所述固化剂为多乙烯多胺、三甲基六亚甲基二胺、二氨甲基环已烷、氨乙基呱嗪、四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基)苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、N-(2-羟基苯基)-N′、N′-二甲基脲中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层，其特征在于，所述溶剂为乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种防盐雾、抗凝冻电缆涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50～60℃，以400～600r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30～40min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70～80℃反应1～2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性环氧树脂；

(2)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、氢氧化铝粉末、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100～120℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150～160℃，高速搅拌反应20～30min后得到混合物a；

(3)硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼6～16分钟，使胶料各成分混合均匀，然后使用开炼机将胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片，然后剪成小块；

(4)将改性环氧树脂、混合物a、小块硅橡胶混合胶片置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24～30小时，搅拌，制成浓度为15～25％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆；最后将上述电缆防盐雾涂层胶浆涂于电缆表面，风干。