CN110540714A - 海底电缆用tpv护套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海底电缆用TPV护套及其制备方法，其包括两相互熔接的发泡TPV保护层、夹于两发泡TPV保护层之间的金属复合带；发泡TPV保护层包括如下重量份的组分：铝粉掺杂EPDM 65~70份、PP 15~25份、增韧填料10~15份、松香皂类发泡剂2~5份、促进剂DM 1~2份、促进剂DPTT 0.3~2份、稳定剂1~3份；金属复合带包括金属基材以及涂覆在金属基材两侧的含异氰酸酯的复合粘结剂；采用铝粉掺杂EPDM与PP进行混合，再添加增韧填料，可显著提高保护层的抗拉强度、抗冲击性与耐磨性等；采用松香皂类发泡剂与促进剂DM、促进剂DPTT复配使用，可显著提高该保护层的质地致密性，本申请制备的TPV护套具有优异的抗拉性能、抗冲击性能、耐磨性与防渗水性，适用于海底电缆的护套使用。

Description

海底电缆用TPV护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及海底电缆的技术领域，尤其是涉及一种海底电缆用TPV护套及其制备方法。
背景技术
海底电缆是由内部的导线和外部的保护材料组成，主要用于跨海、跨河的电力和通信传输，现代的海底电缆都是以光纤为材料，传输电话和互联网信号。据资料记载：英国电信公司于1850年在英吉利海峡铺设了世界上第一条国际商用电缆，在以后的100多年时间里这样的长距离海底电缆在世界范围内增加到几十条。海底电缆主要由海底通信电缆和海底电力电缆两种，海底通信电缆是通信传输介质，由于对保密性的要求比较高，通常造价高昂；而海底电力电缆则是水下传输大功率电能介质，随着我国岛屿间电力网络的完善、通信需求的增大以及国际间信息化交流的迅猛发展，我国海底电缆的数量也日益增加。
在海底光缆的制作中，光纤首先会被嵌入在类似果冻的化合物中，然后将光缆装入钢管中，对光纤起到保护作用，防止水压破坏光纤；再将钢管外包裹整体强度极高的钢丝，缠绕有钢丝的钢管套设在铜管之中，最后套上聚乙烯保护层，并覆盖沥青涂层以防止海水腐蚀。
现有的申请公布号为CN104829919A公开的海底电缆用PE护套料及其制备方法，其重量份组成为：PE 100份，改性大麻纤维8~12份，改性氧化镁6~10份，抗氧剂0.2~0.3份，EVA9~10份，炭黑2~3份，碳酸钙3~4份，稳定剂0.1~0.2份，偶联剂0.1份，本发明提供的海底电缆用PE护套料具有较好的耐海水腐蚀以及耐微生物腐蚀的性能，能有效降低腐蚀对海底电缆的破坏，使用寿命较长。
海水环境大多为高盐高腐蚀，采用上述PE护套，具有优异的耐腐蚀性，但是海底电缆大多承受深水高压，且海底环境复杂，PE护套表面可能会受到机械损伤，海水易从损伤处向海底电缆内部渗透，影响海底电缆的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种海底电缆用TPV护套及其制备方法，该护套具有优异的抗机械损伤以及良好的防渗水性，适用于海底电缆使用。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种海底电缆用TPV护套，包括两相互熔接的发泡TPV保护层、夹于两发泡TPV保护层之间的金属复合带；
所述发泡TPV保护层包括如下重量份的组分：铝粉掺杂EPDM 65~70份、PP 15~25份、增韧填料 10~15份、松香皂类发泡剂 2~5份、促进剂DM 1~2份、促进剂 DPTT 0.3~2份、稳定剂1~3份；
所述金属复合带包括金属基材以及涂覆在金属基材两侧的含异氰酸酯的复合粘结剂。
通过采用上述技术方案，热塑性三元乙丙动态硫化弹性体，简称为TPV，三元乙丙橡胶，缩写为EPDM，具有优异的抗老化性能，良好的耐候耐热性能，优异的抗永久变形性，优异的抗张强度、高韧性和高回弹性，优异的电绝缘性能，硬度范围广泛，使用温度范围广泛，可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等材料共注射或挤出成型；本申请的护套，其保护层的反应主体采用铝粉掺杂EPDM与PP进行混合，再添加增韧填料，可显著提高保护层的力学拉伸性能、抗冲击性能与耐磨性等；
松香皂类发泡剂因松香中具有羧基，加入碱以后，发生皂化反应生成松香酸金属盐，属于阴离子表面活性剂，易溶于水，具有很强的去污力，能溶解油脂、易起泡等；将松香皂类发泡剂与促进剂DM、促进剂 DPTT复配使用后，可显著提高该保护层的质地致密性，从而提高该保护层的防渗水性；
在两个发泡TPV保护层之间夹有金属复合带，金属复合带具有较大的硬度与高强度，在两保护层之间起到支撑作用，含异氰酸酯的复合粘结剂的粘结性较强，可将金属基材与发泡TPV保护层牢固粘结；本申请制备的TPV护套具有优异的抗拉性能、抗冲击性能、耐磨性与防渗水性，适用于海底电缆的护套使用。
本发明进一步设置为，所述铝粉掺杂EPDM的制备过程如下：
将EPDM在85~90℃温度下进行熔融；在搅拌条件下，加入铝粉，EPDM与铝粉的重量比为5~6:1，搅拌均匀得混合物；再向混合物中加入石蜡添加剂，搅拌均匀，石蜡添加剂的重量为混合物重量的3~5%。
通过采用上述技术方案，本申请将铝粉掺杂在熔融状态下的EPDM中，在掺杂过程中，铝粉与EPDM之间摩擦阻力较大，发热明显，加入石蜡添加剂，可提高EPDM表面的润滑性，减小铝粉与EPDM之间的摩擦阻力，提高铝粉掺杂在EPDM中的分散均匀性，同时，有助于提高铝粉掺杂EPDM与其他组分的易混程度。
本发明进一步设置为：所述石蜡添加剂选用石蜡-硬脂酸钙或者石蜡-硬脂酸铅。
通过采用上述技术方案，石蜡-硬脂酸钙或者石蜡-硬脂酸铅是性能优异的润滑剂，将石蜡添加剂浸渍在铝粉掺杂EPDM中，可显著提高铝粉与EPDM的混合均匀性；当铝粉掺杂EPDM、PP熔融共混时，铝粉掺杂EPDM、PP的相容性较差，石蜡-硬脂酸钙或者石蜡-硬脂酸铅主要起到外润滑的作用，有助于二者的相容；随着温度的升高，铝粉掺杂EPDM与PP共混逐渐均匀，此时，石蜡添加剂主要起到内润滑的作用，从而保证了该保护套表面质地更加均匀。
本发明进一步设置为：所述增韧填料选用氯化聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯以重量比为1：1复配。
通过采用上述技术方案，氯化聚乙烯为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐候性、耐腐蚀、耐老化以及优异的韧性，甚至在-30℃仍有较好的柔韧性，与铝粉掺杂EPDM具有良好的相容性，氯化聚乙烯的加工性能较好，门尼粘度在50~100之间，具有较好的流动性；甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯，简称为MBS，MBS是PP的重要增韧改性剂，还能最大限度保持PP的透明性，它与PP两相之间是半相容的，即具有较好的界面相容性，可在混合体系内保持粒子形状完整，随着MBS含量的增加，分散的颗粒逐渐凝结起来形成海岛结构，当材料受到外力冲击时，发生形变并诱发银纹和剪切带，通过银纹和剪切带分散和吸收冲击能量，形成材料从脆性断裂向韧性断裂的转变，从而达到增韧的目的；将氯化聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯以重量比为1：1复配，复配后的增韧填料与铝粉掺杂EPDM、PP的相容性更好，有助于提高铝粉掺杂EPDM与PP复配后的韧性，从而进一步提高该护套的高弹性。
本发明进一步设置为，所述松香皂类发泡剂采用如下方法制备：
将松香粉碎成粉末状，放在空气中氧化15~20min备用；
配制质量浓度为15~30%的烧碱溶液，将松香粉末倒入烧碱溶液中拌和，松香与烧碱溶液的重量比为3~5:10；
再加入茶皂素，搅拌均匀，茶皂素与松香的重量比为1:1。
通过采用上述技术方案，氧化后的松香粉末混合在烧碱溶液中，可减弱皂化反应的剧烈性，待松香粉末在烧碱溶液中充分反应后，加入茶皂素，茶皂素提高了皂化反应液的均匀度；另外，添加茶皂素后，有助于提高松香皂类发泡剂在铝粉掺杂EPDM、PP反应主体表面的润湿性，从而提高该护套成型时的充分性。
本发明进一步设置为：所述稳定剂选用二月桂酸二丁基锡或者马来酸二丁基锡。
通过采用上述技术方案，二月桂酸二丁基锡具有优异的热稳定作用，无毒无害，同时具有较好的润滑性与流变性；马来酸二丁基锡具有优异的耐热性和透明性，而且具有良好的抗氧化性能；选用二月桂酸二丁基锡或者马来酸二丁基锡添加在本申请护套的反应体系内，可显著提高本申请护套的反应充分性。
本发明进一步设置为：所述复合粘结剂选用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1复配。
通过采用上述技术方案，选用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯作为复合粘结剂使用，两种粘结剂能够提供更多种类的基团，有利于促进该复合粘结剂与金属基材、该保护层的相容性，从而提高该复合粘结剂的粘结强度。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种海底电缆用TPV护套的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备发泡TPV保护层：
a）配料：按照重量份，称量铝粉掺杂EPDM 65~70份、PP 15~25份、增韧填料 10~15份、松香皂类发泡剂 2~5份、促进剂DM 1~2份、促进剂 DPTT 0.3~2份、稳定剂 1~3份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、增韧填料、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和稳定剂混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切金属基材，并在金属基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实。
通过采用上述技术方案，制备本申请的TPV护套分为三步，分别制备发泡TPV保护层和金属复合带，将发泡TPV保护层与金属复合带进行牢固粘合，本申请的海底电缆用TPV护套有三层结构，具有优异的防渗水性，同时该发泡保护层具有优异的高弹性、抗拉伸性、抗冲击性、耐磨性等，并且金属复合带起到支撑作用，显著提高了该护套抵抗硬物冲击等性能，适用于在海底等恶劣环境中使用。
本发明进一步设置为：成型过程中的热压温度为70~90℃。
通过采用上述技术方案，热压机将金属基材与发泡TPV保护层进行压合，控制热压温度为70~90℃，该温度可促进复合粘结剂将金属基材、发泡TPV保护层进行粘合，提高该护套的结构整体性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、优良的抗机械损伤性：本申请护套采用三层结构，中间利用金属复合带进行支撑，使得该护套具有良好的抗硬物冲击性，同时上下两保护层采用铝粉掺杂EPDM和PP作为反应主体，向反应主体中添加增韧填料，使得保护层具有优异的抗拉性能、抗冲击性与耐磨性等；
2、高防渗水性：本申请的保护层采用松香皂类发泡剂与促进剂DM、促进剂 DPTT复配使用，可显著提高该保护层的质地致密性，从而提高该保护层的防渗水性；
3、本申请采用的铝粉掺杂EPDM与其他组分的相容性良好，防止因铝粉掺杂进来而导致相容性不佳的缺陷，从而保证该护套的成型质量；
4、复合粘结剂选用含异氰酸酯的两种粘结剂，可促进金属基材与橡胶材质的保护层进行牢固粘结，并且利用热压机热压促进金属基材与保护层的粘合。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
EPDM选用韩国SK三元乙丙橡胶S5890F；松香采用济南青玉元新材料有限公司生产的黄松香。
原料制备例一：
一种铝粉掺杂EPDM，采用如下方法制备：
（1）将500重量份的EPDM在85℃温度下进行熔融；
（2）在搅拌条件下，加入100重量份的铝粉，搅拌均匀得混合物；
（3）再向混合物中加入18重量份的石蜡-硬脂酸钙，搅拌均匀。
原料制备例二：
一种铝粉掺杂EPDM，采用如下方法制备：
（1）将550重量份的EPDM在88℃温度下进行熔融；
（2）在搅拌条件下，加入100重量份的铝粉，搅拌均匀得混合物；
（3）再向混合物中加入26重量份的石蜡-硬脂酸钙，搅拌均匀。
原料制备例三：
一种铝粉掺杂EPDM，采用如下方法制备：
（1）将600重量份的EPDM在90℃温度下进行熔融；
（2）在搅拌条件下，加入100重量份的铝粉，搅拌均匀得混合物；
（3）再向混合物中加入35重量份的石蜡-硬脂酸铅，搅拌均匀。
原料制备例四：
一种松香皂类发泡剂，采用如下方法制备：
（1）将松香粉碎成粉末状，放在空气中氧化15min备用；
（2）配制质量浓度为15%的烧碱溶液，将3重量份的松香粉末倒入10重量份的烧碱溶液中拌和；
（3）再加入3重量份的茶皂素，搅拌均匀。
原料制备例五：
一种松香皂类发泡剂，采用如下方法制备：
（1）将松香粉碎成粉末状，放在空气中氧化18min备用；
（2）配制质量浓度为23%的烧碱溶液，将4重量份的松香粉末倒入10重量份的烧碱溶液中拌和；
（3）再加入4重量份的茶皂素，搅拌均匀。
原料制备例六：
一种松香皂类发泡剂，采用如下方法制备：
（1）将松香粉碎成粉末状，放在空气中氧化20min备用；
（2）配制质量浓度为30%的烧碱溶液，将5重量份的松香粉末倒入10重量份的烧碱溶液中拌和；
（3）再加入5重量份的茶皂素，搅拌均匀。
实施例一：
一种海底电缆用TPV护套，采用如下方法制备：
（1）制备发泡TPV保护层：
a)配料：按照重量份计，称量原料制备例一制备的铝粉掺杂EPDM 65份、PP 15份、氯化聚乙烯 5份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯 5份、原料制备例四制备的松香皂类发泡剂2份、促进剂DM 1份、促进剂 DPTT 0.3份、二月桂酸二丁基锡 1份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和二月桂酸二丁基锡混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切不锈钢基材，厚度为1mm，并在不锈钢基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂，复合粘结剂采用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1混合制备，涂覆复合粘结剂形成的胶层厚度约为3mm；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实，热压成型温度为70℃。
实施例二：与实施例一的区别之处在于铝粉掺杂EPDM选用原料制备例二制备。
实施例三：与实施例一的区别之处在于铝粉掺杂EPDM选用原料制备例三制备。
实施例四：与实施例一的区别之处在于松香皂类发泡剂选用原料制备例五制备的。
实施例五：与实施例一的区别之处在于松香皂类发泡剂选用原料制备例六制备的。
实施例六：
一种海底电缆用TPV护套，采用如下方法制备：
（1）制备发泡TPV保护层：
a)配料：按照重量份计，称量原料制备例一制备的铝粉掺杂EPDM 66份、PP 18份、氯化聚乙烯6份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯 6份、原料制备例四制备的松香皂类发泡剂 3份、促进剂DM 1.4份、促进剂 DPTT 0.8份、马来酸二丁基锡 1.5份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和马来酸二丁基锡混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切不锈钢基材，厚度为1mm，并在不锈钢基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂，复合粘结剂采用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1混合制备，涂覆复合粘结剂形成的胶层厚度约为3mm；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实，热压成型温度为80℃。
实施例七：
一种海底电缆用TPV护套，采用如下方法制备：
（1）制备发泡TPV保护层：
a)配料：按照重量份计，称量原料制备例一制备的铝粉掺杂EPDM 68份、PP 20份、氯化聚乙烯6.5份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯 6.5份、原料制备例四制备的松香皂类发泡剂4份、促进剂DM 1.6份、促进剂 DPTT 1.3份、二月桂酸二丁基锡2份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切不锈钢基材，厚度为1mm，并在不锈钢基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂，复合粘结剂采用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1混合制备，涂覆复合粘结剂形成的胶层厚度约为3mm；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实，热压成型温度为85℃。
实施例八：
一种海底电缆用TPV护套，采用如下方法制备：
（1）制备发泡TPV保护层：
a)配料：按照重量份计，称量原料制备例一制备的铝粉掺杂EPDM 70份、PP 22份、氯化聚乙烯7份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯7份、原料制备例四制备的松香皂类发泡剂4.5份、促进剂DM 1.8份、促进剂 DPTT 1.7份、二月桂酸二丁基锡2.5份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切不锈钢基材，厚度为1mm，并在不锈钢基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂，复合粘结剂采用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1混合制备，涂覆复合粘结剂形成的胶层厚度约为3mm；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实，热压成型温度为80℃。
实施例九：
一种海底电缆用TPV护套，采用如下方法制备：
（1）制备发泡TPV保护层：
a)配料：按照重量份计，称量原料制备例一制备的铝粉掺杂EPDM 70份、PP 25份、氯化聚乙烯7.5份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯7.5份、原料制备例四制备的松香皂类发泡剂5份、促进剂DM 2份、促进剂 DPTT 2份、二月桂酸二丁基锡3份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：裁切不锈钢基材，厚度为1mm，并在不锈钢基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂，复合粘结剂采用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1混合制备，涂覆复合粘结剂形成的胶层厚度约为3mm；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实，热压成型温度为90℃。
对比例一：以申请公布号为CN104829919A公开的海底电缆用PE护套料及其制备方法，其重量份组成为：HDPE 100份，改性大麻纤维9份，改性氧化镁6份，抗氧剂CA 0.3份，EVA9.4份，炭黑2.5份，碳酸钙3.8份，硬脂酸钙0.1份，钛酸酯偶联剂0.1份；该PE护套料按照实施例1所述方法制备。
对比例二：一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，将铝粉掺杂EPDM替换为EPDM。
对比例三：一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，将铝粉掺杂EPDM替换为EPDM，同时缺少增韧填料。
对比例四：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少松香皂类发泡剂。
对比例五：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少促进剂DM。
对比例六：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少促进剂DPTT。
对比例七：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少松香皂类发泡剂与促进剂DM。
对比例八：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少松香皂类发泡剂与促进剂DPTT。
对比例九：
一种海底电缆用TPV护套，与实施例七相比，缺少促进剂DM与促进剂DPTT。
检测手段：
在水族箱中模拟海水环境，采用珊瑚灯进行照明，选用市售100~300w的电热管，温度控制在25℃左右，盐度为3.2%~3.5%，在水族箱内放置格栅板，并用振动电机驱动格栅板震动，投放热带鱼、珊瑚、水草等海洋生物；将各实施例样品与对比例样品投放在水族箱中，放置6个月后，（1）按照GB/T528-2009，采用RT-10型电子万能试验机测试抗拉强度，按照GB/T1697-2001，采用摆锤式冲击试验机测试抗冲击强度，同时针对抗拉强度和抗冲击强度测试模拟前后的性能保持率；（2）测试防渗水性：（模拟后重量-模拟前重量）/模拟前重量*100%；（3）耐磨性：采用MMW-1A型万能摩擦磨损试验机，通过直径为4cm的止推圈作用在各试样上进行摩擦磨损测试，调节摩擦力为80N，摩擦速率为80r/min，摩擦时间为40mins，摩擦试样尺寸为100mm*10mm*1mm，记录摩擦前后重量差。
抗拉强度和抗冲击强度的保持率检测结果如下所示：
样品 抗拉强度（Mpa） 抗拉强度保持率（%） 抗冲击强度（Mpa） 抗冲击强度保持率（%） 重量差（g）
实施例一 16.58 94.6 145.2 96.2 0.0008
实施例二 16.58 94.7 145.3 96.2 0.0007
实施例三 16.55 94.5 145.6 96.1 0.0008
实施例四 16.65 94.7 145.4 96.3 0.0006
实施例五 16.69 94.6 145.6 96.0 0.0006
实施例六 16.85 94.8 146.5 96.5 0.0005
实施例七 16.92 95.0 146.8 96.6 0.0005
实施例八 17.35 95.3 148.3 96.7 0.0004
实施例九 17.26 95.1 147.5 96.2 0.0006
对比例一 10.36 90.8 115.2 89.4 0.0068
对比例二 14.28 92.3 130.6 93.3 0.0032
对比例三 8.38 82.4 96.3 86.2 0.0045
通过上表可知，本申请实施例制备的护套，抗拉强度达到16.5Mpa以上，抗拉强度的保持率在94%以上，抗拉强度达到145Mpa以上，抗冲击强度的保持率在96%以上，可见该护套经过模拟海水环境浸染后，可保持优异的抗拉强度与较高的抗冲击强度；而对比例一的抗拉强度的保持率为90.8%，抗冲击强度的保持率为89.4%，两种性能的保持率均不及本申请的试样；对比例二的检测结果不及实施例的试样抗拉强度与抗冲击强度。
而且，本申请制备的护套经摩擦磨损试验后，摩擦磨损量很小，可见本申请的护套具有优异的耐磨性能，对比例一的样品摩擦磨损量较高，可见本申请的护套耐磨性较好，而根据对比例二、对比例三的结果可知，铝粉掺杂EPDM、PP和增韧填料共同作用，可显著提高该护套的抗拉强度、抗冲击强度与耐磨性。
防渗水性与耐磨性的检测结果如下表所示：
样品 防渗水性（%）
实施例一 0
实施例六 0
实施例七 0
实施例八 0
实施例九 0
对比例一 0.55
对比例四 0.48
对比例五 0.35
对比例六 0.38
对比例七 0.56
对比例八 0.64
对比例九 0.59
通过上表可知，本申请制备的护套经过模拟海水浸泡后，护套材料的溶胀度较小，该护套可有效抵抗海水渗入，没有发生增重，因此本申请的护套具有优异的防渗水性；而对比例四~对比例九制备的护套，有微量的海水渗入护套内导致护套增重，因此，对比例四~对比例九制备护套的防渗水性不如实施例样品，由此可知，松香皂类发泡剂与促进剂DM、促进剂DPTT产生协同作用，有助于提高该护套的防渗水性；对比例一制备的样品防渗水性弱于本实施例的样品，可见本申请护套的防渗水性优于现有技术中的电缆护套。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海底电缆用TPV护套，其特征在于：包括两相互熔接的发泡TPV保护层、夹于两发泡TPV保护层之间的金属复合带；
所述发泡TPV保护层包括如下重量份的组分：铝粉掺杂EPDM 65~70份、PP 15~25份、增韧填料 10~15份、松香皂类发泡剂 2~5份、促进剂DM 1~2份、促进剂 DPTT 0.3~2份、稳定剂1~3份；
所述金属复合带包括金属基材以及涂覆在金属基材两侧的含异氰酸酯的复合粘结剂。
2.根据权利要求1所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于：所述铝粉掺杂EPDM的制备过程如下：
将EPDM在85~90℃温度下进行熔融；在搅拌条件下，加入铝粉，EPDM与铝粉的重量比为5~6:1，搅拌均匀得混合物；再向混合物中加入石蜡添加剂，搅拌均匀，石蜡添加剂的重量为混合物重量的3~5%。
3.根据权利要求2所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于：所述石蜡添加剂选用石蜡-硬脂酸钙或者石蜡-硬脂酸铅。
4.根据权利要求1所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于：所述增韧填料选用氯化聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯以重量比为1：1复配。
5.根据权利要求1所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于：所述松香皂类发泡剂采用如下方法制备：
将松香粉碎成粉末状，放在空气中氧化15~20min备用；
配制质量浓度为15~30%的烧碱溶液，将松香粉末倒入烧碱溶液中拌和，松香与烧碱溶液的重量比为3~5:10；
再加入茶皂素，搅拌均匀，茶皂素与松香的重量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于：所述稳定剂选用二月桂酸二丁基锡或者马来酸二丁基锡。
7.根据权利要求1所述的海底电缆用TPV护套，其特征在于，所述复合粘结剂选用二甲氧基联苯二异氰酸酯与己酸甲酯-2,6-二异氰酸酯以重量比为1:1复配。
8.一种如权利要求1~7任意一项所述的海底电缆用TPV护套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备发泡TPV保护层：
a）配料：按照重量份，称量铝粉掺杂EPDM 65~70份、PP 15~25份、增韧填料 10~15份、松香皂类发泡剂 2~5份、促进剂DM 1~2份、促进剂 DPTT 0.3~2份、稳定剂 1~3份；
b）将铝粉掺杂EPDM、PP、增韧填料、松香皂类发泡剂、促进剂DM、促进剂 DPTT和稳定剂混合均匀，挤出成型；
（2）制备金属复合带：
裁切金属基材，并在金属基材的两侧表面涂覆含异氰酸酯的复合粘结剂；
（3）成型：将发泡TPV保护层粘结在金属基材的两侧表面上，利用热压机将金属基材与发泡TPV保护层牢固压实。
9.根据权利要求8所述的海底电缆用TPV护套的制备方法，其特征在于：成型过程中的热压温度为70~90℃。
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