CN115141426A - 用于海运的耐盐雾仪表电缆 - Google Patents

用于海运的耐盐雾仪表电缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于海运的耐盐雾仪表电缆，电缆技术领域，包括两根分别包覆有绝缘层的铜导体相互绞合构成的线芯，四根线芯相互绞合构成的缆芯，缆芯外由内而外依次包覆有绕包层、绝缘层、金属套、绕包层、护套层，护套层是电缆最直接与空气接触的保护层，选择的材料应具有良好的耐腐蚀性能。如果护套紧包度不够，则盐雾气体更容易侵入电缆，导致电缆性能的下降；所以本发明中通过在护套材料中加入聚苯胺与苯基次磷酸锌为原料制备的复合颗粒，用以阻碍腐蚀介质的分散，提高护套料的耐盐雾性。通加入具有抗菌作用的纳米铜锌合金粉作为抗菌原料，对其表面进行修饰，在其表面形成聚多巴胺，提高分散性和阻燃性能。

Description

用于海运的耐盐雾仪表电缆
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体地，涉及用于海运的耐盐雾仪表电缆。
背景技术
用于海运的耐盐雾仪表电缆主要用于船舶的供电、控制、通信等，一般要求具有防水、耐腐蚀、防火、柔软易于弯曲等特点，船用电缆在太阳暴晒、盐雾或高潮湿环境下使用一段时间后，容易出现护套层甚至绝缘层被晒裂开或被严重腐蚀的现象，从而使得导电芯体裸露。裸露的导电芯体与外界直接连通，当有水渗入导电芯体的时候容易发生触电，严重的会发生短路，根据需求，电缆需要长时间敷设、安装，针对其应用的环境，电缆护套表面极易滋生微生物，引起护套腐蚀和电水树击穿等等问题，降低了产品的运行寿命。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种用于海运的耐盐雾仪表电缆。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
用于海运的耐盐雾仪表电缆，包括两根分别包覆有绝缘层的铜导体相互绞合构成的线芯，四根线芯相互绞合构成的缆芯，缆芯外由内而外依次包覆有绕包层、绝缘层、金属套、绕包层、护套层；护套层由护套材料制成，所述护套材料包括如下重量份原料：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶60-70份，三元乙丙橡胶30-40份、硅烷偶联剂1-3份、过氧化二异丙苯2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份、防老剂2-3份、增塑剂6-7份、硬脂酸锌4-5份、聚碳二亚胺3-4份、炭黑10-15份、复合颗粒20份、抗菌粒子4份。
所述复合颗粒通过如下步骤制备：
在冰水浴条件下，将盐酸溶液和苯胺混合，然后加入苯基次磷酸锌，边搅拌边加入过硫酸铵水溶液，加完后搅拌反应2h，反应结束后，经过静置、过滤、去离子水洗涤，40℃真空干燥，得到复合颗粒。苯胺在过硫酸铵的引发作用下，在苯基次磷酸锌表面发生聚合反应，接枝在其表面，形成复合颗粒，复合颗粒在原料中的分散性好，阻碍腐蚀介质的分散，苯基次磷酸锌作为常用的阻燃剂，其结构中的磷元素能在气相阻燃中发挥效果，结构中的锌元素具有催化成炭效果，与聚苯胺形成复合阻燃效果。
进一步地，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵水溶液的浓度为0.1mol/L，盐酸溶液、苯胺和苯基次磷酸锌的用量比为100mL：0.9g：3g：100mL，过硫酸铵水溶液和盐酸溶液的用量体积比为1：1。
进一步地，抗菌粒子通过如下步骤制备：
将纳米铜锌合金粉和去离子水混合，超声分散，然后加入盐酸多巴胺，然后用盐酸调节pH值为1-2，在80℃条件下回流反应10h，然后降温至50℃，继续搅拌4h，搅拌结束后，用氢氧化钠调节pH值为中性，经过离心、洗涤、过滤得到抗菌粒子。
进一步地，纳米铜锌合金粉、去离子水和盐酸多巴胺的用量比为3g：90mL：3g。
进一步地，硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；增塑剂为癸二酸二辛酯。
进一步地，防老剂为防老剂RD和防老剂DDA，防老剂RD和防老剂DDA的质量比为1：1。
进一步地，所述护套材料采用如下步骤制备：
按重量份将乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，三元乙丙橡胶、硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、防老剂、增塑剂、硬脂酸锌、聚碳二亚胺、炭黑、复合颗粒、抗菌粒子混合均匀，加入双螺杆挤出机进行共混，挤出，挤出过程分为5段，各段温度依次为150-157℃、155-163℃、160-165℃、167-170℃、171-173℃，机头温度为160℃。
本发明的有益效果：
护套层是电缆最直接与空气接触的保护层，选择的材料应具有良好的耐腐蚀性能。如果护套紧耐腐蚀性较差，盐雾气体更容易侵入电缆，导致电缆性能的下降；所以本发明中通过在护套材料中加入聚苯胺与苯基次磷酸锌为原料制备的复合颗粒，用以阻碍腐蚀介质的分散，提高护套料的耐盐雾性。
电缆护套表面极易滋生微生物，本发明中通加入具有抗菌作用的纳米铜锌合金粉作为抗菌原料，对其表面进行修饰，在其表面形成聚多巴胺，提高分散性，同时引入了氮元素，增加含氮量，提高阻燃性能。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
用于海运的耐盐雾仪表电缆，包括两根分别包覆有绝缘层的铜导体相互绞合构成的线芯，四根线芯相互绞合构成的缆芯，缆芯外由内而外依次包覆有绕包层、绝缘层、金属套、绕包层、护套层，护套层由护套材料制成。
实施例1
制备复合颗粒：
在冰水浴条件下，将盐酸溶液和苯胺混合，然后加入苯基次磷酸锌，边搅拌边加入过硫酸铵水溶液，加完后搅拌反应2h，反应结束后，经过静置、过滤、去离子水洗涤，40℃真空干燥，得到复合颗粒。其中，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵水溶液的浓度为0.1mol/L，盐酸溶液、苯胺和苯基次磷酸锌的用量比为100mL：0.9g：3g：100mL。
实施例2
制备抗菌粒子：
将纳米铜锌合金粉和去离子水混合，超声分散，然后加入盐酸多巴胺，然后用盐酸调节pH值为2，在80℃条件下回流反应10h，然后降温至50℃，继续搅拌4h，搅拌结束后，用氢氧化钠调节pH值为中性，经过离心、洗涤、过滤得到抗菌粒子。其中，纳米铜锌合金粉、去离子水和盐酸多巴胺的用量比为3g：90mL：3g。
实施例3
制备护套材料：
按重量份将60份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，40份三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶和三元乙丙胶先加入密炼机中，混炼3min，然后和1份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、2份过氧化二异丙苯、1份三烯丙基异氰脲酸酯、2份防老剂、6份癸二酸二辛酯、4份硬脂酸锌、3份聚碳二亚胺、10份炭黑、20份实施例1制备的复合颗粒、4份实施例2制备的抗菌粒子混合均匀，加入双螺杆挤出机进行共混，挤出，挤出过程分为5段，各段温度依次为150℃、155℃、160℃、167℃、171℃，机头温度为160℃。其中，防老剂为防老剂RD和防老剂DDA，防老剂RD和防老剂DDA的质量比为1：1。
实施例4
制备护套材料：
按重量份将70份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，30份三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶和三元乙丙胶先加入密炼机中，混炼3min，然后和3份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3份过氧化二异丙苯、2份三烯丙基异氰脲酸酯、3份防老剂、7份癸二酸二辛酯、5份硬脂酸锌、4份聚碳二亚胺、15份炭黑、20份实施例1制备的复合颗粒、4份实施例2制备的抗菌粒子混合均匀，加入双螺杆挤出机进行共混，挤出，挤出过程分为5段，各段温度依次为155℃、160℃、162℃、168℃、172℃，机头温度为160℃。其中，防老剂为防老剂RD和防老剂DDA，防老剂RD和防老剂DDA的质量比为1：1。
实施例5
制备护套材料：
按重量份将70份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，30份三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶和三元乙丙胶先加入密炼机中，混炼3min，然后和3份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3份过氧化二异丙苯、2份三烯丙基异氰脲酸酯、3份防老剂、7份癸二酸二辛酯、5份硬脂酸锌、4份聚碳二亚胺、15份炭黑、20份实施例1制备的复合颗粒、4份实施例2制备的抗菌粒子混合均匀，加入双螺杆挤出机进行共混，挤出，挤出过程分为5段，各段温度依次为157℃、163℃、165℃、170℃、173℃，机头温度为160℃。其中，防老剂为防老剂RD和防老剂DDA，防老剂RD和防老剂DDA的质量比为1：1。
对比例1
与实施例5相比，将复合颗粒换成苯基次磷酸锌，其余原料及制备过程保持不变。
对比例2
与实施例5相比，将抗菌粒子换成纳米铜锌合金粉，其余原料及制备过程保持不变。
对实施例3-实施例5和对比例1-对比例2制备的样品进行测试：
拉伸强度和断裂伸长率的测试标准按照IEC60092-359，氧指数测试标准为IS04589；耐盐雾试验条件：35度，含盐量5％，盐雾沉降量1.5ml/(80cm2·h)，试验时间168h，测试拉伸强度和断裂伸长率的变化率；
测试结果如下表1所示：
表1
测试 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
拉伸强度变化率/％ 1 1 1 -8 -6
断裂伸长率变化率/％ 1 0 0 -10 -4
氧指数％ 32.7 32.7 32.8 30.2 31.4
从测试结果可知，本发明制备的护套材料具有良好的耐盐雾性，且阻燃效果稳定，加入的复合颗粒和抗菌粒子对阻燃均有提高。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.用于海运的耐盐雾仪表电缆，包括两根分别包覆有绝缘层的铜导体相互绞合构成的线芯，四根线芯相互绞合构成的缆芯，缆芯外由内而外依次包覆有绕包层、绝缘层、金属套、绕包层、护套层；其特征在于，所述护套层包括如下重量份原料：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶60-70份，三元乙丙橡胶30-40份、硅烷偶联剂1-3份、过氧化二异丙苯2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份、防老剂2-3份、增塑剂6-7份、硬脂酸锌4-5份、聚碳二亚胺3-4份、炭黑10-15份、复合颗粒20份、抗菌粒子4份；
所述复合颗粒通过如下步骤制备：
在冰水浴条件下，将盐酸溶液和苯胺混合，然后加入苯基次磷酸锌，边搅拌边加入过硫酸铵水溶液，加完后搅拌反应2h，反应结束后，经过静置、过滤、去离子水洗涤，40℃真空干燥，得到复合颗粒。
2.根据权利要求1所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵水溶液的浓度为0.1mol/L，盐酸溶液、苯胺和苯基次磷酸锌的用量比为100mL：0.9g：3g：100mL。
3.根据权利要求1所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，抗菌粒子通过如下步骤制备：
将纳米铜锌合金粉和去离子水混合，超声分散，然后加入盐酸多巴胺，然后用盐酸调节pH值为1-2，在80℃条件下回流反应10h，然后降温至50℃，继续搅拌4h，搅拌结束后，用氢氧化钠调节pH值为中性，经过离心、洗涤、过滤得到抗菌粒子。
4.根据权利要求3所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，纳米铜锌合金粉、去离子水和盐酸多巴胺的用量比为3g：90mL：3g。
5.根据权利要求1所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；增塑剂为癸二酸二辛酯。
6.根据权利要求1所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，防老剂为防老剂RD和防老剂DDA，防老剂RD和防老剂DDA的质量比为1：1。
7.根据权利要求1所述的用于海运的耐盐雾仪表电缆，其特征在于，护套层采用如下步骤制备：
将乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，三元乙丙橡胶、硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、防老剂、增塑剂、硬脂酸锌、聚碳二亚胺、炭黑、复合颗粒、抗菌粒子混合均匀，加入双螺杆挤出机进行共混，挤出，挤出过程分为5段，各段温度依次为150-157℃、155-163℃、160-165℃、167-170℃、171-173℃，机头温度为160℃。
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