CN110993172B - 一种舰船用控制电缆及其制备方法 - Google Patents

一种舰船用控制电缆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种舰船用控制电缆，包括电缆芯，电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维布层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。本发明提供一种具有极好干扰信号屏蔽功能，同损伤时易于发现，同时便于判断问题的控制电缆。

Description

一种舰船用控制电缆及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆制备技术领域，具体涉及一种舰船机舱用控制电缆及其制备方法。
背景技术
近年来我国的海军快速发展，多艘军舰建造下海服役，各类电缆是军舰重要的配套设备。
控制电缆是从电力系统的配电点把电能直接传输到各种用电设备器具的电源连接线路的电缆。
舰船由于速度较快且所处环境更恶劣，船身晃动较大，再加上机舱内油液多腐蚀性大，因此机舱内电缆更容易损坏，一旦电缆发生损伤，需要及时发现进行检修，而舰船机舱中电缆较多，且有些会捆扎在一起，出现损伤时不太容易发现。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种舰船用控制电缆及其制备方法，以提供一种具有极好干扰信号屏蔽功能，同时损伤时易于发现的控制电缆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种舰船用控制电缆，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线A、若干导线B和玻璃纤维组合而成，所有导线A和导线B均被包裹在玻璃纤维内，所述导线A结构为：最内层为铜导体，所述铜导体由若干单晶铜丝绞合而成，所述铜导体外设有聚全氟乙丙烯层，所述聚全氟乙丙烯层外绕包有铝带；所述导线B的结构为：最里层为光纤，光纤外设有聚酰亚胺纤维层，所述聚酰亚胺纤维层外绕包有铝箔；电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维布层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。
优选的，所述染色剂缓释颗粒制备所用材料按质量计为：松香树脂30-40份，木质素纤维3-5份，油溶性染色剂粉3-5份，抗氧化剂DNP2-4份；
制备方法为：将规定份量的松香树脂、木质素纤维、油溶性染色剂粉和抗氧化剂放入搅拌机在70-80℃下搅拌10-20min，然后倒入模具中压制造粒，冷却成型后制得成品。
优选的，所述油溶性染色剂粉为油溶红G、油溶黄或油溶绿5G-FW。
控制电缆的制备步骤为：
（1）取若干单晶铜丝放入绞线机进行绞合制得铜导体；
（2）将铜导体放入挤包机上挤包聚全氟乙丙烯，然后在聚全氟乙丙烯外绕包铝带，制成导线A；
（3）取光纤绕包一层聚酰亚胺纤维层，在聚酰亚胺纤维层外绕包一层铝箔，制得导线B；
（4）取若干的导线A，在每根导线A外绕包一层玻璃纤维，再取若干的导线B，在每根导线B外绕包一层玻璃纤维，将均绕包过玻璃纤维的导线A和导线B绞合制得电缆芯；
（5）在电缆芯外绕包一层陶瓷纤维布层；
（6）在步骤（5）制得产品外挤包上一层特氟龙薄膜层，再挤包一层吸油膨胀树脂层；
（7）在步骤（6）制得的产品绕包一层油溶树脂带层；
（8）在步骤（7）制得的产品绕外绕包一层尼龙布层，在尼龙布层上喷一层油溶性胶，然后涂上油溶性染色剂粉和染色缓释颗粒，然后再绕包一层尼龙布层；
（9）在步骤（8）制得的产品外编织一层铜丝层；
（10）在步骤（9）制得的产品外挤包一层聚氨酯外护套制得成缆。
吸油树膨胀脂通常都是由亲油单体构成的，具有适当交联度的三维网状结构的聚合物，因而树脂内部均有一定的微孔。当树脂与油品接触时，开始油分子向微孔中扩散，当进入一定量的油分子后，高分子链段发生溶剂化，当油分子进入足够多时，则高分子链段伸展并发生溶胀，进而使吸油树脂整体膨胀。
当线缆损伤时，机舱中油液较多，外部油液会侵入电缆，油会侵入到吸油膨胀树脂层，这时吸油膨胀树脂层吸油快速膨胀，一方面防止油继续侵入，另一方面挤压尼龙布层从伤口处释放出被染色粉染色过的油，这样电缆伤口处就会被染色，从而易被发现，提醒巡检维护人员维修。尼龙内的染色缓释颗粒主体材料为松香树脂，松香树脂在油里会缓慢溶解，这样可以持续释放出染色剂，防止伤口处的染色被油或其他东西冲刷掉，影响巡检人员发现问题，油溶树脂带层是能溶于油的，只会溶解掉对应于伤口的那一部分，其余未溶解部分会裹住吸油膨胀树脂层，使吸油膨胀树脂向伤口处挤压，这样会更好的使伤口处染色。
不同的电缆染内色剂层颜色设置的不一样，当机舱中出现某一种颜色，就可以快速判断出哪一种电缆出现问题，有助于快速检修。
导线A的绝缘层是聚全氟乙丙烯，它是化学惰性的，在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数，同时该材料不引燃，可阻止火焰的扩散，适合舰船用，同时以热塑性聚氨酯弹性体作为聚氨酯外护套的原材料，是因为其具有优良的耐磨性、耐化学品、耐油解性、耐髙低温和耐霉菌性，为内部的电缆提供良好的保护。
导线用铝带绕包，光纤用铝箔绕包，同时电缆内还设有同时编织层，这样大大提高了整个电缆的防干扰性能。
导线A用于电信号的传输，导体材料为单晶铜，单晶铜因消除了作为电阻产生源和信号衰减源的晶界而具有卓越的电学和信号传输性能，良好的塑性加工性能，优良的抗腐蚀性能，显著的抗疲劳性能，导线B用于光信号的传输，这样一个电缆可同时提供多种控制信号的传输，大大提高了利用率。
吸油膨胀树脂、油溶性树脂带、油溶性胶水（绝大多数胶水都溶于油液）和油溶性染料在市场上可以轻易采购，染色缓释颗粒制备简单，因此不会增加太大工艺难度。
本发明的有益效果是：提供一种具有极好干扰信号屏蔽功能，同损伤时易于发现，同时便于判断问题的控制电缆。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
图1是电缆结构示意图。
图中:1.导线A，2.导线B，3.玻璃纤维，4.陶瓷纤维布层，5.特氟龙薄膜层，6.吸油膨胀树脂层，7.油溶树脂带层，8.染色层，9.铜丝编织层，10.聚氨酯外护套。
具体实施方式
实例1
图1中，一种舰船用控制电缆，图中:1.导线A，2.导线B，3.玻璃纤维，4.陶瓷纤维布层，5.特氟龙薄膜层，6.吸油膨胀树脂层，7.油溶树脂带层，8.染色层，9.铜丝编织层，10.聚氨酯外护套。包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线A、若干导线B和玻璃纤维组合而成，所有导线A和导线B均被包裹在玻璃纤维内，所述导线A结构为：最内层为铜导体，所述铜导体由若干单晶铜丝绞合而成，所述铜导体外设有聚全氟乙丙烯层，所述聚全氟乙丙烯层外绕包有铝带；所述导线B的结构为：最里层为光纤，光纤外设有聚酰亚胺纤维层，所述聚酰亚胺纤维层外绕包有铝箔；电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维布层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。
本实例中，所述染色剂缓释颗粒制备所用材料按质量计为：松香树脂35份，木质素纤维3份，油溶性染色剂粉4份，抗氧化剂DNP 2份；
制备方法为：将规定份量的松香树脂、木质素纤维、油溶性染色剂粉和抗氧化剂放入搅拌机在70℃下搅拌15min，然后倒入模具中压制造粒，冷却成型后制得成品。
本实例中，采用复禾新材料科技(上海)有限公司生产的吸油膨胀树脂；
所述油溶树脂带是青岛科凯达橡塑有限公司生产的油溶树脂带；
所述油溶性染色剂粉为湖北鑫润德化工有限公司生产的油溶红G。
控制电缆的制备步骤为：
（1）取若干单晶铜丝放入绞线机进行绞合制得铜导体；
（2）将铜导体放入挤包机上挤包聚全氟乙丙烯，然后在聚全氟乙丙烯外绕包铝带，制成导线A；
（3）取光纤绕包一层聚酰亚胺纤维层，在聚酰亚胺纤维层外绕包一层铝箔，制得导线B；
（4）取若干的导线A，在每根导线A外绕包一层玻璃纤维，再取若干的导线B，在每根导线B外绕包一层玻璃纤维，将均绕包过玻璃纤维的导线A和导线B绞合制得电缆芯；
（5）在电缆芯外绕包一层陶瓷纤维布层；
（6）在步骤（5）制得产品外挤包上一层特氟龙薄膜层，再挤包一层吸油膨胀树脂层；
（7）在步骤（6）制得的产品绕包一层油溶树脂带层；
（8）在步骤（7）制得的产品绕外绕包一层尼龙布层，在尼龙布层上喷一层油溶性胶，然后涂上油溶性染色剂粉和染色缓释颗粒，然后再绕包一层尼龙布层；
（9）在步骤（8）制得的产品外编织一层铜丝层；
（10）在步骤（9）制得的产品外挤包一层聚氨酯外护套制得成缆。
实例2
图1中，一种舰船用控制电缆，图中:1.导线A，2.导线B，3.玻璃纤维，4.陶瓷纤维布层，5.特氟龙薄膜层，6.吸油膨胀树脂层，7.油溶树脂带层，8.染色层，9.铜丝编织层，10.聚氨酯外护套。包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线A、若干导线B和玻璃纤维组合而成，所有导线A和导线B均被包裹在玻璃纤维内，所述导线A结构为：最内层为铜导体，所述铜导体由若干单晶铜丝绞合而成，所述铜导体外设有聚全氟乙丙烯层，所述聚全氟乙丙烯层外绕包有铝带；所述导线B的结构为：最里层为光纤，光纤外设有聚酰亚胺纤维层，所述聚酰亚胺纤维层外绕包有铝箔；电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维布层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。
本实例中，所述染色剂缓释颗粒制备所用材料按质量计为：松香树脂35份，木质素纤维3份，油溶性染色剂粉4份，抗氧化剂DNP 2份；
制备方法为：将规定份量的松香树脂、木质素纤维、油溶性染色剂粉和抗氧化剂放入搅拌机在70℃下搅拌15min，然后倒入模具中压制造粒，冷却成型后制得成品。
本实例中，采用复禾新材料科技(上海)有限公司生产的吸油膨胀树脂；
所述油溶树脂带是濮阳市瑞森石油树脂有限公司生产的石油树脂带；
所述油溶性染色剂粉为深圳市金富源颜料科技有限公司生产的油溶绿。
控制电缆的制备步骤为：
（1）取若干单晶铜丝放入绞线机进行绞合制得铜导体；
（2）将铜导体放入挤包机上挤包聚全氟乙丙烯，然后在聚全氟乙丙烯外绕包铝带，制成导线A；
（3）取光纤绕包一层聚酰亚胺纤维层，在聚酰亚胺纤维层外绕包一层铝箔，制得导线B；
（4）取若干的导线A，在每根导线A外绕包一层玻璃纤维，再取若干的导线B，在每根导线B外绕包一层玻璃纤维，将均绕包过玻璃纤维的导线A和导线B绞合制得电缆芯；
（5）在电缆芯外绕包一层陶瓷纤维布层；
（6）在步骤（5）制得产品外挤包上一层特氟龙薄膜层，再挤包一层吸油膨胀树脂层；
（7）在步骤（6）制得的产品绕包一层油溶树脂带层；
（8）在步骤（7）制得的产品绕外绕包一层尼龙布层，在尼龙布层上喷一层油溶性胶，然后涂上油溶性染色剂粉和染色缓释颗粒，然后再绕包一层尼龙布层；
（9）在步骤（8）制得的产品外编织一层铜丝层；
（10）在步骤（9）制得的产品外挤包一层聚氨酯外护套制得成缆。

Claims (4)

1.一种舰船用控制电缆，包括电缆芯，其特征是：所述电缆芯由若干导线A、若干导线B和玻璃纤维组合而成，所有导线A和导线B均被包裹在玻璃纤维内，所述导线A结构为：最内层为铜导体，所述铜导体由若干单晶铜丝绞合而成，所述铜导体外设有聚全氟乙丙烯层，所述聚全氟乙丙烯层外绕包有铝带；所述导线B的结构为：最里层为光纤，光纤外设有聚酰亚胺纤维层，所述聚酰亚胺纤维层外绕包有铝箔；电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维布层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。
2.根据权利要求1所述的一种舰船用控制电缆，其特征是：所述染色剂缓释颗粒制备所用材料按质量计为：松香树脂30-40份，木质素纤维3-5份，油溶性染色剂粉3-5份，抗氧化剂DNP2-4份；
制备方法为：将规定份量的松香树脂、木质素纤维、油溶性染色剂粉和抗氧化剂放入搅拌机在70-80℃下搅拌10-20min，然后倒入模具中压制造粒，冷却成型后制得成品。
3.根据权利要求1或2所述的一种舰船用控制电缆，其特征是：所述油溶性染色剂粉为油溶红G、油溶黄或油溶绿5G-FW。
4.一种舰船用控制电缆的制备方法，其特征是：步骤为：
（1）取若干单晶铜丝放入绞线机进行绞合制得铜导体；
（2）将铜导体放入挤包机上挤包聚全氟乙丙烯，然后在聚全氟乙丙烯外绕包铝带，制成导线A；
（3）取光纤绕包一层聚酰亚胺纤维层，在聚酰亚胺纤维层外绕包一层铝箔，制得导线B；
（4）取若干的导线A，在每根导线A外绕包一层玻璃纤维，再取若干的导线B，在每根导线B外绕包一层玻璃纤维，将均绕包过玻璃纤维的导线A和导线B绞合制得电缆芯；
（5）在电缆芯外绕包一层陶瓷纤维布层；
（6）在步骤（5）制得产品外挤包上一层特氟龙薄膜层，再挤包一层吸油膨胀树脂层；
（7）在步骤（6）制得的产品绕包一层油溶树脂带层；
（8）在步骤（7）制得的产品绕外绕包一层尼龙布层，在尼龙布层上喷一层油溶性胶，然后涂上油溶性染色剂粉和染色缓释颗粒，然后再绕包一层尼龙布层；
（9）在步骤（8）制得的产品外编织一层铜丝层；
（10）在步骤（9）制得的产品外挤包一层聚氨酯外护套制得成缆。
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