本發(fā)明涉及一種耐腐蝕的adss光纜及其制備方法，屬于adss光纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
adss光纜也稱全介質(zhì)自承式光纜，全介質(zhì)即光纜所用的是全介質(zhì)材料，自承式是指光纜自身加強構(gòu)件能承受自重及外界負(fù)荷。這一名稱就點明了這種光纜的使用環(huán)境及其關(guān)鍵技術(shù)：因為是自承式，所以其機械強度舉足輕重；使用全介質(zhì)材料是因為光纜處于高壓強電環(huán)境中，必須能耐受強電的影響；由于是在電力桿塔上架空使用，所以必須有配套的掛件將光纜固定在桿塔上。
adss光纜在不同的電力路線采用不同的護套，最常見的adss護套有兩種：pe護套和at護套。pe護套為普通的聚乙烯護套，用于110kv以下電力線路。at護套為抗電痕護套，用于100kv以上電力線路。
目前，國內(nèi)對adss光纜防止電腐蝕的研究很多，提出過一些解決方案。但是，有些方案由于改造費用太高，不適用于在線運行的舊線路，而有些方案的局限性也很大，對于線路電壓等級不同、導(dǎo)線的相序變化等導(dǎo)致電場強度變化，以及周邊環(huán)境的污染程度差異等因素，其防電腐蝕的效果差異很大，以至于目前國內(nèi)adss光纜在運行過程中因電腐蝕發(fā)生斷纜的事故仍不斷上升，嚴(yán)重影響電網(wǎng)運行安全。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是adss光纜長期使用后，存在著表面老化、護套損壞的問題，本發(fā)明通過對adss光纜外部的護套層進行改進，通過采用耐腐蝕層與彈性絕緣層之間設(shè)置緩沖材料層，提高了耐腐蝕層與彈性層之間的連接性，使光纜受到濕熱光等變化時，可以利用彈性絕緣層吸收掉耐腐蝕層的形變，提高光纜的耐腐蝕性。
技術(shù)方案是：
一種耐腐蝕的adss光纜，包括有至少一根光纜芯，在光纜芯的外部包覆有填充材料層，在填充材料層的外部依次包覆有彈性絕緣層、緩沖層和耐腐蝕層。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯30～50份、聚氯乙烯10～12份、白炭黑10～15份、高嶺土3～5份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠120～150份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)5～10份、聚醋酸乙烯酯1～3份、三元乙丙橡膠2～4份、氣相法白炭黑10～20份、羥基硅油3～5份混合后混煉而成。
所述的緩沖層是由羥基硅油改性丙烯酸樹脂乳液固化而成，乳液的制備方法是：
s1，按重量份計，將20～40份羥基硅油、4～6份硅烷偶聯(lián)劑kh-570、2～4份koh、乙酸乙酯5～14份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90℃后保持反應(yīng)3h，得到改性聚硅氧烷預(yù)聚體；
s2，按重量份計，取丙烯酸丁酯15～25份、丙烯酸甲酯3～15份、乳化劑1～4份和去離子水67～78份，高速攪拌1～2h，再加入偶氮類引發(fā)劑1～4份，在76～83℃下反應(yīng)1～4h，再滴加8～14份改性聚硅氧烷預(yù)聚體和偶氮類引發(fā)劑2～4份，在72～82℃下反應(yīng)3～5h，再用20wt%的氨水調(diào)節(jié)ph至7，再經(jīng)過調(diào)整分散之后，得到改性的丙烯酸乳液。
所述偶氮類引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽、偶氮異丁氰基甲酰胺、偶氮二環(huán)己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈和偶氮二異庚腈中的一種或多種。
所述的乳化劑選自十八烷基苯磺酸鈉。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠15～20份、硅橡膠5～15份、氯化聚丙烯3～5份、硫化劑1～3份、沉淀法白炭黑7～8份、氧化鋁粉末6～7份、羥基硅油2～3份、硫化劑3～5份、硫化促進劑1～3份經(jīng)過混煉而成。
所述的硫化促進劑可以是噻唑類橡膠促進劑，例如：硫化促進劑d、硫化促進劑dm。
所述的填充材料層的厚度是0.5～2mm；所述的彈性絕緣層的厚度是0.5～2mm；所述的緩沖層在固化之后的厚度是0.2～0.5mm；耐腐蝕層的厚度是1～3mm。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部涂覆緩沖層，并使緩沖層固化；
第4步，再在緩沖層的外部包覆耐腐蝕層；
第5步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得。
所述的第5步，硫化溫度是150～160℃，硫化壓力0.5～2mpa。
有益效果
本發(fā)明通過對adss光纜外部的護套層進行改進，通過采用耐腐蝕層與彈性絕緣層之間設(shè)置緩沖材料層，提高了耐腐蝕層與彈性層之間的連接性，使光纜受到濕熱光等變化時，可以利用彈性絕緣層吸收掉耐腐蝕層的形變，提高光纜的耐腐蝕性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1、光纜芯；2、填充材料層；3、彈性絕緣層；4、緩沖層；5、耐腐蝕層。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，耐腐蝕的adss光纜，包括有3根光纜芯1，在光纜芯1的外部包覆有填充材料層2，在填充材料層2的外部依次包覆有彈性絕緣層3、緩沖層4和耐腐蝕層5。所述的填充材料層的厚度是0.5mm；所述的彈性絕緣層的厚度是0.5mm；所述的緩沖層在固化之后的厚度是0.2mm；耐腐蝕層的厚度是1mm。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯30份、聚氯乙烯10份、白炭黑10份、高嶺土3份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠120份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)5份、聚醋酸乙烯酯1份、三元乙丙橡膠2份、氣相法白炭黑10份、羥基硅油3份混合后混煉而成。
所述的緩沖層是由羥基硅油改性丙烯酸樹脂乳液固化而成，乳液的制備方法是：
s1，按重量份計，將20份羥基硅油、4份硅烷偶聯(lián)劑kh-570、2份koh、乙酸乙酯5份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90℃后保持反應(yīng)3h，得到改性聚硅氧烷預(yù)聚體；
s2，按重量份計，取丙烯酸丁酯15份、丙烯酸甲酯3份、乳化劑十八烷基苯磺酸鈉1份和去離子水67份，高速攪拌1h，再加入偶氮二異丁酸二甲酯1份，在76℃下反應(yīng)1h，再滴加8份改性聚硅氧烷預(yù)聚體和偶氮二異丁酸二甲酯2份，在72℃下反應(yīng)3h，再用20wt%的氨水調(diào)節(jié)ph至7，再經(jīng)過調(diào)整分散之后，得到改性的丙烯酸乳液。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠15份、硅橡膠5份、氯化聚丙烯3份、硫化劑1份、沉淀法白炭黑7份、氧化鋁粉末6份、羥基硅油2份、硫化劑3份、硫化促進劑d1份經(jīng)過混煉而成。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部涂覆緩沖層，并使緩沖層固化；
第4步，再在緩沖層的外部包覆耐腐蝕層；
第5步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得，硫化溫度是150℃，硫化壓力0.5mpa。
實施例2
如圖1所示，耐腐蝕的adss光纜，包括有3根光纜芯1，在光纜芯1的外部包覆有填充材料層2，在填充材料層2的外部依次包覆有彈性絕緣層3、緩沖層4和耐腐蝕層5。所述的填充材料層的厚度是2mm；所述的彈性絕緣層的厚度是2mm；所述的緩沖層在固化之后的厚度是0.5mm；耐腐蝕層的厚度是3mm。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯50份、聚氯乙烯12份、白炭黑15份、高嶺土5份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠150份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)10份、聚醋酸乙烯酯3份、三元乙丙橡膠4份、氣相法白炭黑20份、羥基硅油5份混合后混煉而成。
所述的緩沖層是由羥基硅油改性丙烯酸樹脂乳液固化而成，乳液的制備方法是：
s1，按重量份計，將40份羥基硅油、6份硅烷偶聯(lián)劑kh-570、4份koh、乙酸乙酯14份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90℃后保持反應(yīng)3h，得到改性聚硅氧烷預(yù)聚體；
s2，按重量份計，取丙烯酸丁酯25份、丙烯酸甲酯15份、乳化劑十八烷基苯磺酸鈉4份和去離子水78份，高速攪拌2h，再加入偶氮二異丁酸二甲酯4份，在83℃下反應(yīng)4h，再滴加14份改性聚硅氧烷預(yù)聚體和偶氮二異丁酸二甲酯4份，在82℃下反應(yīng)5h，再用20wt%的氨水調(diào)節(jié)ph至7，再經(jīng)過調(diào)整分散之后，得到改性的丙烯酸乳液。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠20份、硅橡膠15份、氯化聚丙烯5份、硫化劑3份、沉淀法白炭黑8份、氧化鋁粉末7份、羥基硅油3份、硫化劑5份、硫化促進劑d3份經(jīng)過混煉而成。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部涂覆緩沖層，并使緩沖層固化；
第4步，再在緩沖層的外部包覆耐腐蝕層；
第5步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得，硫化溫度是160℃，硫化壓力2mpa。
實施例3
如圖1所示，耐腐蝕的adss光纜，包括有3根光纜芯1，在光纜芯1的外部包覆有填充材料層2，在填充材料層2的外部依次包覆有彈性絕緣層3、緩沖層4和耐腐蝕層5。所述的填充材料層的厚度是1mm；所述的彈性絕緣層的厚度是0.9mm；所述的緩沖層在固化之后的厚度是0.3mm；耐腐蝕層的厚度是2mm。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯40份、聚氯乙烯11份、白炭黑12份、高嶺土4份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠140份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)8份、聚醋酸乙烯酯2份、三元乙丙橡膠3份、氣相法白炭黑15份、羥基硅油4份混合后混煉而成。
所述的緩沖層是由羥基硅油改性丙烯酸樹脂乳液固化而成，乳液的制備方法是：
s1，按重量份計，將30份羥基硅油、5份硅烷偶聯(lián)劑kh-570、3份koh、乙酸乙酯8份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90℃后保持反應(yīng)3h，得到改性聚硅氧烷預(yù)聚體；
s2，按重量份計，取丙烯酸丁酯20份、丙烯酸甲酯10份、乳化劑十八烷基苯磺酸鈉2份和去離子水72份，高速攪拌1h，再加入偶氮二異丁酸二甲酯2份，在79℃下反應(yīng)3h，再滴加12份改性聚硅氧烷預(yù)聚體和偶氮二異丁酸二甲酯3份，在78℃下反應(yīng)4h，再用20wt%的氨水調(diào)節(jié)ph至7，再經(jīng)過調(diào)整分散之后，得到改性的丙烯酸乳液。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠18份、硅橡膠8份、氯化聚丙烯4份、硫化劑2份、沉淀法白炭黑7份、氧化鋁粉末7份、羥基硅油2份、硫化劑4份、硫化促進劑d2份經(jīng)過混煉而成。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部涂覆緩沖層，并使緩沖層固化；
第4步，再在緩沖層的外部包覆耐腐蝕層；
第5步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得，硫化溫度是155℃，硫化壓力1mpa。
對照例1
與實施例3的區(qū)別在于：電纜中未加入緩沖層。
耐腐蝕的adss光纜，包括有3根光纜芯1，在光纜芯1的外部包覆有填充材料層2，在填充材料層2的外部依次包覆有彈性絕緣層3和耐腐蝕層5。所述的填充材料層的厚度是1mm；所述的彈性絕緣層的厚度是0.9mm；耐腐蝕層的厚度是2mm。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯40份、聚氯乙烯11份、白炭黑12份、高嶺土4份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠140份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)8份、聚醋酸乙烯酯2份、三元乙丙橡膠3份、氣相法白炭黑15份、羥基硅油4份混合后混煉而成。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠18份、硅橡膠8份、氯化聚丙烯4份、硫化劑2份、沉淀法白炭黑7份、氧化鋁粉末7份、羥基硅油2份、硫化劑4份、硫化促進劑d2份經(jīng)過混煉而成。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部包覆耐腐蝕層；
第4步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得，硫化溫度是155℃，硫化壓力1mpa。
對照例2
與實施例3的區(qū)別在于：緩沖層的制備中，乳液未經(jīng)過羥基硅油改性。
如圖1所示，耐腐蝕的adss光纜，包括有3根光纜芯1，在光纜芯1的外部包覆有填充材料層2，在填充材料層2的外部依次包覆有彈性絕緣層3、緩沖層4和耐腐蝕層5。所述的填充材料層的厚度是1mm；所述的彈性絕緣層的厚度是0.9mm；所述的緩沖層在固化之后的厚度是0.3mm；耐腐蝕層的厚度是2mm。
所述的填充材料層的材料是由按照重量份計的聚丙烯40份、聚氯乙烯11份、白炭黑12份、高嶺土4份混合后擠塑而成。
所述的彈性絕緣層是由按照重量份計的甲基乙烯基硅橡膠140份、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物(eva)8份、聚醋酸乙烯酯2份、三元乙丙橡膠3份、氣相法白炭黑15份、羥基硅油4份混合后混煉而成。
所述的緩沖層是由改性丙烯酸樹脂乳液固化而成，乳液的制備方法是：
s1，按重量份計，將5份硅烷偶聯(lián)劑kh-570、3份koh、乙酸乙酯8份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90℃后保持反應(yīng)3h，得到改性聚硅氧烷預(yù)聚體；
s2，按重量份計，取丙烯酸丁酯20份、丙烯酸甲酯10份、乳化劑十八烷基苯磺酸鈉2份和去離子水72份，高速攪拌1h，再加入偶氮二異丁酸二甲酯2份，在79℃下反應(yīng)3h，再滴加12份改性聚硅氧烷預(yù)聚體和偶氮二異丁酸二甲酯3份，在78℃下反應(yīng)4h，再用20wt%的氨水調(diào)節(jié)ph至7，再經(jīng)過調(diào)整分散之后，得到改性的丙烯酸乳液。
所述的耐腐蝕層是三元乙丙橡膠18份、硅橡膠8份、氯化聚丙烯4份、硫化劑2份、沉淀法白炭黑7份、氧化鋁粉末7份、羥基硅油2份、硫化劑4份、硫化促進劑d2份經(jīng)過混煉而成。
耐腐蝕的adss光纜的制備方法，包括如下步驟：
第1步，在光纜芯的外部包覆填充材料層；
第2步，在填充材料層的外部包覆彈性絕緣層；
第3步，在彈性絕緣層的外部涂覆緩沖層，并使緩沖層固化；
第4步，再在緩沖層的外部包覆耐腐蝕層；
第5步，將上述得到的光纜進行硫化之后，即得，硫化溫度是155℃，硫化壓力1mpa。
耐腐蝕層的技術(shù)指標(biāo)測試
單獨取上述各實施例中的耐腐蝕層材料，經(jīng)常混煉、硫化后，制成試樣，進行性能檢測：
從上表中可以看出，本發(fā)明提供的電纜的外面耐腐蝕層具有較好的強度和耐寒性能，并具有絕緣性。
電纜的耐氧化性能測試
將實施例和對照例中制備得到的電纜在臭氧氧化條件下進行耐氧化性能測試，測試條件是：40℃、120h。
從上表中可以看出，本發(fā)明提供的電纜具有較好的耐氧化性能，在彈性材料層與耐腐蝕層之間加入緩沖層，可以有效地促進耐腐蝕層與彈性材料層之間的結(jié)合，釋放應(yīng)力，提高表面耐氧化性。
電纜的耐鹽水腐蝕特征
將實施例和對照例中制備得到的電纜在30wt%氯化納鹽水中浸泡進行耐腐蝕性能測試，測試條件是：氯化鈉鹽水溫度70℃、時間20d。
從上表中可以看出，本發(fā)明提供的電纜具有較好的耐氧化性能，緩沖層的乳液經(jīng)過羥基硅油改性后提高與耐腐蝕層之間的粘接，提高在鹽水條件下表面耐腐蝕層的強度。