專利名稱：一種海上平臺用電纜護(hù)套材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上平臺用電纜護(hù)套材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
海上平臺如各類鉆機(jī)模塊，采油平臺等因其作業(yè)環(huán)境的特殊性，對與之配套的電纜提出了很高的技術(shù)要求。通常，海上平臺用電纜需要具有耐油、耐泥漿、耐高溫、耐低溫、 耐磨、高機(jī)械強(qiáng)度、無鹵、低煙等性能。尤其是各類采油平臺，因其作業(yè)環(huán)境鉆井溶液的腐蝕性，為保證設(shè)備使用性能與安全，延長使用壽命，特殊部位敷設(shè)的電纜必須耐泥漿。申請?zhí)枮?00920036765. 5的專利公開了一種鉆井平臺用耐泥漿腐蝕電纜，指出內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套采用低煙無鹵耐泥漿材料，提高了電纜對油泥的耐泥漿腐蝕能力，但并沒有具體指出其性能滿足哪種標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，也沒有指出低煙無鹵耐泥漿材料的制備技術(shù)。申請?zhí)枮?00920041984. 2的專利公開了一種近海用低煙無鹵耐泥漿電力電纜， 指出其具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、屏蔽好的優(yōu)點(diǎn)，并能符合NEK606標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求，但同樣沒有指出低煙無鹵耐泥漿材料的制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了解決上述技術(shù)難題，本發(fā)明提供一種具有較高機(jī)械強(qiáng)度和耐低溫性能，并且阻燃性能和耐油泥性能比較優(yōu)良的海上平臺用電纜護(hù)套材料。本發(fā)明的另一個目的是提供該海上平臺用電纜護(hù)套材料的制備方法。技術(shù)方案一種海上平臺用電纜護(hù)套材料，其組成和質(zhì)量份數(shù)為生膠基體100質(zhì)量份、補(bǔ)強(qiáng)填料10-80質(zhì)量份、阻燃填料0-240質(zhì)量份、增塑劑0-30質(zhì)量份、抗水解劑1_10 質(zhì)量份、防老劑0-5質(zhì)量份、硫化劑1-5質(zhì)量份、硫化促進(jìn)劑1-5質(zhì)量份。作為優(yōu)選，所述生膠基體為乙烯-醋酸乙烯酯橡膠EVM。耐低溫優(yōu)異的EVM(VA含量40 80% )與耐油性更優(yōu)異的丙烯酸酯橡膠(ACM)、氫化丁腈橡膠(HNBR)、氟橡膠(FKM) 共混，形成以EVM為連續(xù)相，耐油性更優(yōu)異的橡膠為分散相，兩相均采用過氧化物交聯(lián)體系進(jìn)行硫化。作為優(yōu)選，所述補(bǔ)強(qiáng)填料為細(xì)粒子白炭黑或炭黑。作為優(yōu)選，所述阻燃填料為納米氫氧化物與微米氫化物與紅磷復(fù)配、硼酸鋅、氧化鋪。作為優(yōu)選，所述增塑劑為己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯(即TP95)、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯](即W260S)、己二酸二辛酯(即D0A)、癸二酸二辛酯(即DOS)。作為優(yōu)選，所述抗水解劑為聚碳酸二亞胺如德國萊茵的P-50或國產(chǎn)的PCD。作為優(yōu)選，所述防老劑為2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體(即防老劑RD)、 二烷基化二苯胺(即防老劑DDA-70)或2，2，-亞甲基雙G-甲基-6-叔丁基苯酚)(即防老劑2246)。
作為優(yōu)選，所述硫化劑為過氧化二異丙基苯(即DCP)或2，5-二甲基-2，5 ( 二叔丁過氧基)-3-己炔(即雙-2，5)。作為優(yōu)選，所述硫化促進(jìn)劑為三烯丙基異腈脲酸脂(即TAIC)、三烯丙基腈脲酸脂 (即TAC)、二硫化四甲基秋蘭姆(即TMTD)或N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(即CZ)。一種制造如上所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料的方法，其特征在于包括以下步驟(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體。(2)在密煉機(jī)中加入上述質(zhì)量份的抗水解劑、阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填料、增塑劑、硫化促進(jìn)劑、硫化劑，將上述組分混煉均勻得到混煉膠體，控制密煉機(jī)中輥溫度90°C以下。(3)用硫化儀測得混煉膠體的硫化參數(shù)t9Q。(4)在平板硫化機(jī)上制取試片。取參數(shù)t9Q加1 aiiin為正硫化時間，壓力為 14Mpa，溫度為 170°C。有益效果該海上平臺用電纜護(hù)套材料，具有良好的力學(xué)性能、阻燃性能、低煙無鹵、耐油泥。老化前拉伸強(qiáng)度彡lO.OMPa，斷裂伸長率彡150%;-15°C環(huán)境下伸長率彡30%； 極限氧指數(shù)> 35% ；在100°C IRM 903油中浸泡7天后拉伸強(qiáng)度變化率、斷裂伸長率變化率、體積膨脹率和重量增加率均< 士30%;在70°C水基鉆井液和油基鉆井液中浸泡56天后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率變化率均< 士 25%，體積膨脹率< 20%，重量增加率< 15% ；其它基本滿足NEK606標(biāo)準(zhǔn)(挪威海洋工程電纜標(biāo)準(zhǔn))的要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下面的實(shí)施例。一種制造海上平臺用電纜護(hù)套材料的方法，包括以下步驟(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體，生膠基體為乙烯-醋酸乙烯酯橡膠。(2)在密煉機(jī)中加入一定質(zhì)量比的抗水解劑、阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填料、增塑劑、硫化促進(jìn)劑、硫化劑，將上述組分混煉均勻得到混煉膠體，同時控制密煉機(jī)中輥的溫度在90°C以下。(3)用盤式硫化儀測得混煉膠體的硫化參數(shù)t9(l等。(4)在平板硫化機(jī)上制取試片。取參數(shù)t9Q加1 aiiin為正硫化時間，壓力為 14Mpa，溫度為 170°C。然后測試硫化膠的物理機(jī)械、阻燃、耐低溫、耐油泥等一系列性能。具體見表1。對于上述方法制備的海上平臺用電纜護(hù)套材料由下列所示方法進(jìn)行評價。依據(jù)GB/D951-2008對機(jī)械強(qiáng)度、耐油泥性、阻燃性和耐寒性進(jìn)行了評價。拉伸強(qiáng)度(MPa)作為目標(biāo)值，以IOMPa以上為合格；斷裂伸長率150%以上為合格。耐油泥性測定測試?yán)鞆?qiáng)度、斷裂伸長率、體積和質(zhì)量變化率，在100°C IRM 903油中浸泡7天后，以拉伸強(qiáng)度變化率、斷裂伸長率變化率、體積膨脹率和重量增加率均 ^ 士30% ；在70°C水基鉆井液和油基鉆井液中浸泡56天后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率變化率均< 士25%，體積膨脹率< 20%，重量增加率< 15% ；為合格。耐寒性測試-15°C下的斷裂伸長率，以斷裂伸長率大于30%為合格。在評價阻燃性能的時候進(jìn)行極限氧指數(shù)測試，以極限氧指數(shù)大于35為合格。參考表1中的實(shí)施例1到9，本發(fā)明的海上平臺用電纜護(hù)套材料采用不同醋酸乙烯酯含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，填充補(bǔ)強(qiáng)填料和阻燃填料，體現(xiàn)出了優(yōu)異的阻燃性、耐油泥性和耐寒性，同時在室溫下具有良好的機(jī)械性能，可以應(yīng)用于在惡劣條件下使用的海上平臺用電纜護(hù)套材料。表 權(quán)利要求
1.一種海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于包括以下組成和質(zhì)量份數(shù)生膠基體 100質(zhì)量份、補(bǔ)強(qiáng)填料10-80質(zhì)量份、阻燃填料0-240質(zhì)量份、增塑劑0_30質(zhì)量份、抗水解劑 1-10質(zhì)量份、防老劑0-5質(zhì)量份、硫化劑1-5質(zhì)量份、硫化促進(jìn)劑1-5質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的生膠基體為乙烯-醋酸乙烯酯橡膠(EVM)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的補(bǔ)強(qiáng)填料為細(xì)粒子白炭黑或炭黑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的阻燃填料為納米氫氧化物與微米氫化物與紅磷復(fù)配、硼酸鋅、氧化銻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的增塑劑為己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯，所述的抗水解劑為聚碳酸二亞胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的防老劑為2， 2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、二烷基化二苯胺或2，2，-亞甲基雙甲基-6-叔丁基苯酚)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的硫化劑為過氧化二異丙基苯或2，5-二甲基-2，5 ( 二叔丁過氧基)-3-己炔(雙-2，5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料，其特征在于所述的硫化促進(jìn)劑為三烯丙基異腈脲酸脂、三烯丙基腈脲酸脂、二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺。
9.一種制造權(quán)利要求1所述的海上平臺用電纜護(hù)套材料的方法，其特征在于包括以下步驟(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體；(2)在密煉機(jī)中加入上述質(zhì)量份的抗水解劑、阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填料、增塑劑、硫化促進(jìn)劑、硫化劑，將上述組分混煉均勻得到混煉膠體，控制密煉機(jī)中輥溫度90°C以下；(3)用硫化儀測得混煉膠體的硫化參數(shù)t9(l；(4)在平板硫化機(jī)上制取試片。取參數(shù)t9(1加1 aiiin為正硫化時間，壓力為14Mpa， 溫度為170°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海上平臺用電纜護(hù)套材料，包括100質(zhì)量份生膠基體，10-80質(zhì)量份補(bǔ)強(qiáng)填料，0-240質(zhì)量份阻燃填料，0-30質(zhì)量份增塑劑，1-10質(zhì)量份抗水解劑，0-5質(zhì)量份防老劑，1-5質(zhì)量份硫化劑，1-5質(zhì)量份硫化促進(jìn)劑；本發(fā)明還公開了該海上平臺用電纜護(hù)套材料的制備方法。該護(hù)套材料具有良好的力學(xué)性能、阻燃性能、低煙無鹵、耐油泥，能滿足挪威海洋工程電纜標(biāo)準(zhǔn)NEK606標(biāo)準(zhǔn)的要求。
文檔編號C08K3/38GK102408654SQ20111035989
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者姚鵬軍, 張小健, 張漫, 張立群, 李嶸, 李海全, 田明, 解向前, 鄒華, 陳培 申請人:中天科技裝備電纜有限公司