CN116913597A - 一种新型海洋装备用阻水电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型海洋装备用阻水电缆，包括设置于内层的多根线芯，包裹多根所述线芯的第一复合阻水层，包裹所述第一复合阻水层的屏蔽层，包裹所述屏蔽层的第二复合阻水层，包裹所述第二复合阻水层的抗冲击层，包裹所述抗冲击层的防腐层以及包裹所述防腐层的外护层，所述线芯与所述第一复合阻水层之间设有填充油膏；其中，所述线芯由金属导体与包裹金属导体的绝缘层，包裹绝缘层的吸水抗压层组成。本发明的海洋装备用阻水电缆能够长期浸入有水的环境中，阻止水分/水汽的侵入，有效保护电缆的电气性能持续运行，提高电缆使用寿命和稳定性，使得进水后不容易被损坏的问题。
Description
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域，涉及阻水电缆，尤其涉及一种新型海洋装备用阻水电缆。
背景技术
二十一世纪是海洋的世纪，海洋装备和海军装备有较大的发展，水下电缆是海洋装备和海军装备必不可少的组成部分。目前，水下舰船及深水域设备用电缆发展速度远远跟不上海洋装备和海军装备发展步伐，寿命和可靠性已无法满足使用的需求。因此，提高水下舰船及深水域设备用电缆的性能和寿命势在必行。
水下舰船及深水域设备的发展，要求有具备高压水环境中优良纵、横向阻水性能的电缆与之配套。舰船用纵向水密封电力、控制以及信号电缆是舰船电力、照明、控制以及信号传输专用电线电缆，为潜艇、深海航行器、舰船换能器、离岸换能器、海洋石油平台等所必需。电缆的纵向水密封特性保证船舶或设备发生局部事故且殃及电缆时，电缆可维持一定时间的正常工作，提高船只或设备的生存能力。
水下舰船及深水域设备用防水电缆主要用于有水或潮气的较恶劣环境中，电缆要求纵向防水。纵向阻水电缆不仅要保持横向水密，而且在径向水密破坏后，进而深入到电缆内部造成大长度电缆电缆无法使用；因此纵向阻水电缆不仅要保持横向水密性，而且在径向水密性破化后，限制水沿轴向扩散的速度。现有电缆阻水性远远不能保证电缆在进水后限制水的二次破坏，不能满足深海复杂条件的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型海洋装备用阻水电缆，旨在解决现有电缆阻水性能差，能够长期浸入有水的环境中，阻止水分/水汽的侵入，有效保护电缆的电气性能持续运行，提高电缆使用寿命和稳定性，使得进水后不容易被损坏的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种新型海洋装备用阻水电缆，包括设置于内层的多根线芯，包裹多根所述线芯的第一复合阻水层，包裹所述第一复合阻水层的屏蔽层，包裹所述屏蔽层的第二复合阻水层，包裹所述第二复合阻水层的抗冲击层，包裹所述抗冲击层的防腐层以及包裹所述防腐层的外护层，所述线芯与所述第一复合阻水层之间设有填充油膏；其中，所述线芯由金属导体与包裹金属导体的绝缘层，包裹绝缘层的吸水抗压层组成，所述金属导体由若干单铝合金丝拉制，进行不退扭绞合而成，单铝合金丝的横切面为梯形，短边朝内共同围成一个圆形结构，导体相邻的绞线层方向相反，在每层单铝合金丝之间设有阻水纱或阻水带。
作为本发明的一种优选方案，所述绝缘层采用含有延缓水树发展和生长的添加剂、聚合物改性剂或填料的抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料制成。
作为本发明的一种优选方案，所述吸水抗压层由阻水弹性橡胶材料制成，外侧为致密隔水膜，内侧设置有若干吸水孔，吸水孔与绝缘层相互接触；内部呈蜂巢网状结构空腔，内部蜂巢结构设置有导水孔，所述导水孔与内侧的吸水孔相连通。
作为本发明的一种优选方案，所述填充油膏的制备方法包括以下步骤：
1)加入聚乙二醇PEG-2000或PEG-4000和聚四氢呋喃二醇PTMG-1000，加热至溶化，真空脱水；降温，搅拌下加入甲苯二异氰酸酯TDI，升温反应1.5h，真空脱泡；加入三羟甲基丙烷TMP搅拌均匀，加入催化剂搅拌均匀，倒入已预热的模具中，合模，排气，硫化，得到遇水膨聚氨酯弹性体；
2)将丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠与过硫酸钾加入水中，反应；加入野大豆油和异丙醇，继续反应；反应完成后加入硅烷低聚物，减压蒸馏得到混合物A；将三聚氰胺与甲醛混合，调节pH反应，得到混合物B；将混合物A和聚α烯烃合成油混合后得到混合物C；将混合物B、混合物C和丁苯橡胶混合，反应制得油膏；
3)将步骤2)制得的油膏加热，加入步骤1)得到的遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂，反应，依次经搅拌均质、抽真空脱水，得到填充油膏。
作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，所述PEG-2000或PEG-4000、PTMG-1000、TDI、TMP与催化剂的质量比为20～30：20～30:15～30:15～25：0.5～1。
作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，所述丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、野大豆油与异丙醇的质量比为30～50:5～10:2～5:0.5～1.5:5～10:20～30:5～10；所述三聚氰胺和甲醛的质量比为1:1～2。
作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，所述油膏、遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂的质量比为80～90:10～15:0.5～1。
作为本发明的一种优选方案，所述第一复合阻水层为铝塑复合带与聚乙烯隔离层组成；所述屏蔽层采用高抗拉强度铝合金单丝编织而成；所述第二复合阻水层为：在所述屏蔽层的空隙出均匀涂覆阻水粉，在外侧绕包芳纶高温带，在芳纶高温带外侧绕包重叠绕包双面阻水带，得到第二复合阻水层。
作为本发明的一种优选方案，所述抗冲击层采用弹性硅胶条间隔排列双面补强结构。
作为本发明的一种优选方案，所述外护层为新型150℃耐油泥阻燃抗水压热固性聚烯烃护套料制成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明采用导体阻水结构在每层导体单丝之间拖入阻水纱或阻水带，其紧压系数高达97％以上，有效阻止水汽沿着圆形导体的间隙纵向蔓延；吸水抗压层外侧为一层致密隔水膜，能有效阻隔水分的渗入，内侧设置有若干吸水孔与内部的蜂巢结构空腔的导水孔相连通，能够吸收并阻隔水分或水汽的渗入和蔓延；使用新型膨胀油膏能够吸收水分，并迅速膨胀数百倍甚至数千倍，呈凝胶状态填充于电缆间隙，完全阻断水分的进；新型铝塑复合带+聚乙烯隔离层形成复合第一复合阻水层，这一复合带的接缝处完全粘结密封，水分几乎无法透过；金属丝编织屏蔽外涂覆的阻水粉+芳纶高温带+双面阻水带的组合结构形成第二复合阻水层；使电缆的密封、防水、隔潮性能得到明显的提高，大大提高电缆的安全运行，延长电缆使用寿命。
2)本发明绝缘层采用抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料，以及外护层为新型150℃耐油泥阻燃抗水压热固性聚烯烃护套料，大大提高电缆的耐热性能。
3)本发明绝缘层外面设置的吸水抗压层+金属丝编织铠装层+抗冲击层的组合结构，能有效保护电缆免受外部的机械冲击和损伤；能更好保护电缆免受破化。
4)本发明在第一复合阻水层外设置高抗拉强度铝合金单编织屏蔽，以屏蔽方式接地，防止漏电和电磁干扰，编织密度大于85％，减少电磁干扰散射，屏蔽耐电压冲击性能优异，另一方面也提高电缆整体的抗拉强度。
附图说明
图1是本发明电缆本体示意图。
图2是吸水抗压层横切面示意图。
图3是吸水抗压层内侧示意图。
图4是缓冲层静态状态横切面示意图。
图5是缓冲层受力状态横切面示意图。
图中，1.金属导体；2.绝缘层；3.吸水抗压层；3.1.储水空间；3.2.导水管；3.3.吸水孔；4.填充油膏；5.第一复合阻水层；6.屏蔽层；7.第二复合阻水层；8.抗冲击层；9.防腐层；10.外护层。
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。
本发明提供了新型海洋装备用阻水电缆，包括以下几个结构：
1)全阻水结构：采用导体阻水结构，在每层导体单丝之间拖入阻水纱或阻水带，其紧压系数高达97％以上，有效阻止水汽沿着圆形导体的间隙纵向蔓延；吸水抗压层外侧为一层致密隔水膜，能有效阻隔水分的渗入，内侧设置有若干吸水孔与内部的蜂巢结构空腔的导水孔相连通，能够吸收并阻隔水分或水汽的渗入和蔓延；使用填充油膏能够吸收水分，并迅速膨胀数百倍甚至数千倍，呈凝胶状态填充于电缆间隙，完全阻断水分的进；新型铝塑复合带+聚乙烯隔离层形成第一复合阻水层，第一复合阻水层的接缝处完全粘结密封，水分几乎无法透过；金属丝铠装外涂覆的阻水粉+芳纶高温带+双面阻水带形成第二复合阻水层；使电缆的密封、防水、隔潮性能得到明显的提高，大大提高电缆的安全运行，延长电缆使用寿命
3、耐热结构：绝缘层采用抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料，以及外护层为新型150℃耐油泥阻燃抗水压热固性聚烯烃护套料，大大提高电缆的耐热性能。
4、机械保护：绝缘外面设置的吸水抗压层+金属丝屏蔽层+抗冲击层组合结构，能有效保护电缆免受外部的机械冲击和损伤；能更好保护电缆免受破化
5、屏蔽性能：第一复合阻水层外设置高抗拉强度铝合金单编织屏蔽，以屏蔽方式接地，防止漏电和电磁干扰，编织密度大于85％，减少电磁干扰散射，屏蔽耐电压冲击性能优异，另一方面也提高电缆整体的抗拉强度。
实施例1
参见图1，本实施例公开了新型海洋装备用阻水电缆，包括设置于内层的多根线芯，包裹多根所述线芯的第一复合阻水层5，包裹所述第一复合阻水层5的屏蔽层6，包裹所述屏蔽层6的第二复合阻水层7，包裹所述第二复合阻水层7的抗冲击层8，包裹所述抗冲击层8的防腐层9以及包裹所述防腐层9的外护层10，所述线芯与所述第一复合阻水层5之间设有填充油膏4；其中，所述线芯由金属导体1与包裹金属导体1的绝缘层2，包裹绝缘层2的吸水抗压层3组成，所述金属导体1由若干单铝合金丝拉制，进行不退扭绞合而成，单铝合金丝的横切面为梯形，短边朝内共同围成一个圆形结构，导体相邻的绞线层方向相反，在每层单铝合金丝之间设有阻水纱或阻水带。
参见图2与图3，吸水抗压层3由阻水弹性橡胶材料制成，外侧为致密隔水膜，内侧设置有若干吸水孔3.3，吸水孔3.3与绝缘层2相互接触；内部呈蜂巢网状结构空腔，以形成储水空间3.1，内部蜂巢结构设置有导水孔3.2，所述导水孔3.2与内侧的吸水孔3.3相连通。
参见图4与图5，抗冲击层8，主要采用弹性硅胶条间隔排列双面补强结构，(如图4所示)；当电缆收到撞击和机械破化时，抗冲击层弹性硅胶条会弯曲(如图5所示)，使相邻硅胶条间隙增大，来吸收撞击能量，减少电缆破损的概率，从而提高电缆安全稳定性能。
金属导体1由若干单铝合金丝采用模具拉制并进行不退扭绞合而成，各单丝的横切面均成梯形，短边朝内共同围成一个圆形结构，导体相邻绞线层方向相反；在每层导体单丝之间拖入阻水纱或阻水带，其紧压系数高达97％以上，有效阻止水汽沿着圆形导体的间隙纵向蔓延，而且金属导体1紧压量更小，变形轻，电导率高，结构更加紧凑。
绝缘层2采用含有延缓水树发展和生长的添加剂、聚合物改性剂或填料的抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料，电缆长期运行温度在105℃；有效提高绝缘老化性能，提高电缆使用寿命和稳定性。
所述抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料包括按重量份计，低密度聚乙烯(LDPE)
86.2～92.5份，抗水树添加剂乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)1～1.5份、山梨糖醇(DBS)0.6～1.2份，交联剂过氧化二异丙苯(DCP)2.0～2.5份，助交联剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC)1.2～1.5份，抗氧剂300#2.3～3.0份。
抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料制备过程如下：
(1)向搅拌容器中一次放入2426K型的LDPE为PE基料、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、山梨糖醇(DBS)、过氧化二异丙苯(DCP)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)和抗氧剂300；在RM-200A型转矩流变仪密炼器装置中温度110℃熔融。
(2)将步骤(1)中的前体材料进行混合搅拌，搅拌时间为5～10min，每分钟顺时针和逆时针360°交叉搅拌15～20圈，然后在双螺杆挤出机中温度维持在120℃左右进行造粒。
(3)将步骤(2)的塑料粒子加入挤塑机料斗，通过料斗流向机筒，通过机身加热段160～200℃加热以及螺杆摩擦剪切推动下，在机筒内通过塑化、均化、成型、定型，通过机头和工装模具挤压附着在导体表面。
吸水抗压层3紧密包覆在绝缘层2外，主要由阻水弹性橡胶材料组成；其中吸水抗压层3的外侧为一层致密隔水膜，能有效阻隔水分的渗入，内侧设置有若干吸水孔3.3与绝缘层2相互接触；内部呈蜂巢网状结构空腔，形成储水空间3.1，内部蜂巢结构设置有导水孔3.2与内侧的吸水孔3.3相连通。当水分蔓延至内层吸水孔3.2处，水分会被吸入抗冲击层的网状结构(即储水空间3.1)中，吸收并阻隔水分或水汽的渗入和蔓延；内部蜂巢结构能够有效吸收和反弹碰撞带来的冲击，抵抗外部压力和内部膨胀带来的挤压，保护内部绝缘线芯免受外部机械损伤。
线芯绞合成缆，成缆节径比不大于40倍。线芯间隙填充油膏，形成稳定结构。
填充油膏紧密填充于线芯的四周，形成圆整紧密的稳定结构；填充油膏紧中的吸水树脂与水接触，吸水树脂能够吸收水分，并迅速膨胀数百倍甚至数千倍，呈凝胶状态填充于电缆间隙，完全阻断水分的进入。并能抵抗深水环境的压力，保证电缆结构不会发生位移产生形变，这样可以大大提高电缆的安全运行系数。
填充油膏紧较传统膨胀材料膨胀的倍率更大，普通膨胀倍率可达50％～200％，新型膨胀油膏膨胀倍率可达600％甚至更高；膨胀速率更快。
填充油膏的制备方法如下：
1)遇水膨聚氨酯弹性体的制备：加入计量的聚乙二醇PEG-2000和聚四氢呋喃二醇PTMG-1000，加热至溶化，在100℃下真空脱水1.5h：待温度降至60℃左右时，搅拌下加入计量的甲苯二异氰酸酯TDI，升温至80℃后反应1.5h；在80℃下真空脱泡0.5h。秤取计量的三羟甲基丙烷TMP加入烧瓶中，搅拌均匀，倒入烧杯中，加入2～3滴催化剂，迅速搅拌均匀，倒入已预热至100℃的模具中，待其达到凝胶点后合模、排气，然后在100℃下硫化1h，制得遇水膨聚氨酯弹性体；PEG-2000、PTMG-1000、TDI、TMP与催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比:20：20:15:15：0.5。
2)油膏的制备：将丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾加入水中，在70℃下反应40min，再加入野大豆油和异丙醇，继续反应1h；反应完成后加入硅烷低聚物，所述硅烷低聚物为含乙烯基的硅烷偶联剂单体聚合得到分子量为2000～4000的聚合物，在95℃下减压蒸馏2h，得到混合物A；将三聚氰胺、甲醛混合，调节pH为9，在80℃下反应2h，得到混合物B：将混合物A和聚α烯烃合成油混合后得到混合物C；将混合物B、混合物C和丁苯橡胶混合，使得所述混合物A、聚α烯烃合成油、混合物B和丁苯橡胶的质量比为25:40:5:6，之后于150℃下反应1h，制得油膏；丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、野大豆油与异丙醇的质量比为30:5:2:0.5:5:20:5；所述三聚氰胺和甲醛的质量比为1:1。
3)阻水膏的制备：将步骤2)制得的油膏加热至60℃，加入步骤1)得到的遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂，反应1h，再依次经搅拌均质、抽真空脱水，得到填充油膏；油膏、遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂1010#和催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比为80:10:0.5。
线芯外纵包一层新型铝塑复合带，并挤包一层厚度1.2mm的聚乙烯隔离层，形成第一复合阻水层5；新型铝塑复合带与聚乙烯护套有优异的粘接性，铝塑复合带与隔离层形成一个整体，密封性比常规的铝塑复合带+聚乙烯组合的防水性强数十倍，水分几乎无法透过，并且使金属组件的强度和塑料护套的延伸性和耐疲劳性相结合，提高电缆线芯的机械性能。
常用的铝塑复合带与粘接护套的剥离强度无法达到5N/mm2，不能确保电缆金属带与护套间无渗水。通用铝塑复合带上的复合塑料层熔化温度为180℃左右，而聚乙烯护套的加热温度为150℃左右，塑料层基本没有熔化，剥离强度不足1.0N/mm2，试验过程中不到1h就会在另一端渗水。新型铝塑复合带熔化温度为130～140℃的铝塑复合带，略低于聚乙烯护套的加热温度，新型铝塑复合带与聚乙烯护套有优异的粘接性。经试验(参见表1)，电缆挤压能力达到10MPa以上，无变形且24h内不渗水；复合带的接缝处完全粘结密封，水分几乎无法透过。
表1粘结密封性试验
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 水压MPa | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| 时间h | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 渗水量l | 0 | 0 | 0 | 0.3 | 0.7 |
第一复合阻水层5外设置金属编织层采用高抗拉强度铝合金单丝编织得到屏蔽层6，一方面编织密度高达85％减少电磁干扰散射，屏蔽耐电压冲击性能优异，另一方面也提高电缆整体的抗拉强度。
屏蔽层6外设置第二复合阻水层7，即在编织屏蔽层6的空隙均匀涂覆阻水粉，阻水粉主要是高分子吸水树脂粉(购自科顺防水科技有限公司)，具有极强的吸水性能，并且在吸水后受到压力使水难以渗出，并有效阻断水分的传播；外面绕包芳纶高温带，使电缆的使用温度有所提高，有助于降低电缆的热损耗；然后在芳纶高温带外重叠绕包双面阻水带，形成第二复合阻水层7，提高电缆的水密性，有效阻隔水分径向和纵向的蔓延。
第二复合阻水层7设置抗冲击层8，主要采用弹性硅胶条间隔排列双面补强结构(如图4所示)，当电缆收到撞击和机械破化时，抗冲击层弹性硅胶条会弯曲(如图5所示)，使相邻硅胶条间隙增大，来吸收撞击能量，减少电缆破损的概率，从而提高电缆安全稳定性能。
防腐层9设置于抗冲击层8的外面，使用沥青涂覆，提高电缆的耐盐碱和防腐能力。
外护层10为新型150℃耐油泥阻燃抗水压热固性聚烯烃护套料制成，具有良好的防水和抗开裂性能。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，唯一区别为：
填充油膏的制备方法如下：
1)：加入计量的聚乙二醇PEG-4000和聚四氢呋喃二醇PTMG-1000，加热至溶化，在100℃下真空脱水1.5h：待温度降至60℃左右时，搅拌下加入计量的甲苯二异氰酸酯TDI，升温至80℃后反应1.5h；在80℃下真空脱泡0.5h。秤取计量的三羟甲基丙烷TMP加入烧瓶中，搅拌均匀，倒入烧杯中，加入2～3滴催化剂，迅速搅拌均匀，倒入已预热至100℃的模具中，待其达到凝胶点后合模、排气，然后在100℃下硫化1h，制得遇水膨聚氨酯弹性体；PEG-4000、PTMG-1000、TDI、TMP与催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比为25：25:20:20：0.8。
2)油膏的制备：将丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾加入水中，在75℃下反应50min，再加入野大豆油和异丙醇，继续反应1.5h；反应完成后加入硅烷低聚物，所述硅烷低聚物为含乙烯基的硅烷偶联剂单体聚合得到分子量为2000～4000的聚合物，在100℃下减压蒸馏2.5h，得到混合物A；将三聚氰胺、甲醛混合，调节pH为9.5，在85℃下反应3h，得到混合物B：将混合物A和聚α烯烃合成油混合后得到混合物C；将混合物B、混合物C和丁苯橡胶混合，使得所述混合物A、聚α烯烃合成油、混合物B和丁苯橡胶的质量比为28:45:10:10，之后于160℃下反应2h，制得油膏；丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、野大豆油与异丙醇的质量比40:80:3:1:8:25:7；所述三聚氰胺和甲醛的质量比为1:1.5。
3)阻水膏的制备：将步骤2)制得的油膏加热至70℃，加入步骤1)得到的遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂，反应1.5h，再依次经搅拌均质、抽真空脱水，得到填充油膏；油膏、遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂1010#和催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比为85:12:0.8。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，唯一区别为：
填充油膏的制备方法如下：
1)：加入计量的聚乙二醇PEG-4000和聚四氢呋喃二醇PTMG-1000，加热至溶化，在100℃下真空脱水1.5h：待温度降至60℃左右时，搅拌下加入计量的甲苯二异氰酸酯TDI，升温至80℃后反应1.5h；在80℃下真空脱泡0.5h。秤取计量的三羟甲基丙烷TMP加入烧瓶中，搅拌均匀，倒入烧杯中，加入2～3滴催化剂，迅速搅拌均匀，倒入已预热至100℃的模具中，待其达到凝胶点后合模、排气，然后在100℃下硫化1h，制得遇水膨聚氨酯弹性体；PEG-2000或PEG-4000、PTMG-1000、TDI、TMP与催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比为30：30:30:25：1。
2)油膏的制备：将丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾加入水中，在80℃下反应60min，再加入野大豆油和异丙醇，继续反应2h；反应完成后加入硅烷低聚物，所述硅烷低聚物为含乙烯基的硅烷偶联剂单体聚合得到分子量为2000～4000的聚合物，在100℃下减压蒸馏2～3h，得到混合物A；将三聚氰胺、甲醛混合，调节pH为10，在90℃下反应5h，得到混合物B：将混合物A和聚α烯烃合成油混合后得到混合物C；将混合物B、混合物C和丁苯橡胶混合，使得所述混合物A、聚α烯烃合成油、混合物B和丁苯橡胶的质量比为30:55:12:12，之后于180℃下反应3h，制得油膏；丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、野大豆油、异丙醇质量比为20:10:5:1.5:10:30:10；所述三聚氰胺和甲醛的质量比为1:2。
3)阻水膏的制备：将步骤2)制得的油膏加热至80℃，加入步骤1)得到的遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂，反应1.5h，再依次经搅拌均质、抽真空脱水，得到填充油膏；油膏、遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂1010#和催化剂二月桂酸二丁基锡的质量比为90:15:1。
阻水油膏的性能检测测试项目和测试结构(供参考)见表2
表2阻水油膏性能及测试结果
新型海洋装备用阻水电缆在深水域高压水环境中进行渗水试验，结果如下表3。
表3渗水试验结果
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，包括设置于内层的多根线芯，包裹多根所述线芯的第一复合阻水层，包裹所述第一复合阻水层的编织层，包裹所述编织层的第二复合阻水层，包裹所述第二复合阻水层的抗冲击层，包裹所述抗冲击层的防腐层以及包裹所述防腐层的外护层，所述线芯与所述第一复合阻水层之间设有填充油膏；其中，所述线芯由金属导体与包裹金属导体的绝缘层，包裹绝缘层的吸水抗压层组成，所述金属导体由若干单铝合金丝拉制，进行不退扭绞合而成，单铝合金丝的横切面为梯形，短边朝内共同围成一个圆形结构，导体相邻的绞线层方向相反，在每层单铝合金丝之间设有阻水纱或阻水带。
2.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述绝缘层采用含有延缓水树发展和生长的添加剂、聚合物改性剂或填料的抗水树105℃辐照交联聚乙烯绝缘料制成。
3.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述吸水抗压层由阻水弹性橡胶材料制成，外侧为致密隔水膜，内侧设置有若干吸水孔，吸水孔与绝缘层相互接触；内部呈蜂巢网状结构空腔，内部蜂巢结构设置有导水孔，所述导水孔与内侧的吸水孔相连通。
4.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述填充油膏的制备方法包括以下步骤：
1)加入聚乙二醇PEG-2000或PEG-4000和聚四氢呋喃二醇PTMG-1000，加热至溶化，真空脱水；降温，搅拌下加入甲苯二异氰酸酯TDI，升温反应1.5h，真空脱泡；加入三羟甲基丙烷TMP搅拌均匀，加入催化剂搅拌均匀，倒入已预热的模具中，合模，排气，硫化，得到遇水膨聚氨酯弹性体；
2)将丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠与过硫酸钾加入水中，反应；加入野大豆油和异丙醇，继续反应；反应完成后加入硅烷低聚物，减压蒸馏得到混合物A；将三聚氰胺与甲醛混合，调节pH反应，得到混合物B；将混合物A和聚α烯烃合成油混合后得到混合物C；将混合物B、混合物C和丁苯橡胶混合，反应制得油膏；
3)将步骤2)制得的油膏加热，加入步骤1)得到的遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂，反应，依次经搅拌均质、抽真空脱水，得到填充油膏。
5.根据权利要求4所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，步骤1)中，所述PEG-2000或PEG-4000、PTMG-1000、TDI、TMP与催化剂的质量比为20～30：20～30:15～30:15～25：0.5～1。
6.根据权利要求4所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，步骤2)中，所述丙烯酰胺、醋酸乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、野大豆油与异丙醇的质量比为30～50:5～10:2～5:0.5～1.5:5～10:20～30:5～10；所述三聚氰胺和甲醛的质量比为1:1～2。
7.根据权利要求4所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，步骤3)中，所述油膏、遇水膨聚氨酯弹性体、抗氧剂和催化剂的质量比为80～90:10～15:0.5～1。
8.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述第一复合阻水层为铝塑复合带与聚乙烯隔离层组成；所述屏蔽层采用高抗拉强度铝合金单丝编织而成；所述第二复合阻水层为：在所述屏蔽层的空隙出均匀涂覆阻水粉，在外侧绕包芳纶高温带，在芳纶高温带外侧绕包重叠绕包双面阻水带，得到第二复合阻水层。
9.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述抗冲击层采用弹性硅胶条间隔排列双面补强结构。
10.根据权利要求1所述的一种新型海洋装备用阻水电缆，其特征在于，所述外护层为新型150℃耐油泥阻燃抗水压热固性聚烯烃护套料制成。
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