本發(fā)明涉及電纜外護(hù)層，具體地，涉及一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無論是工業(yè)還是人類的日常生活，均向著電氣化的方向發(fā)展，電纜則在工業(yè)以及電力領(lǐng)域中，其地位也在逐漸升高。電纜有電力電纜、控制電纜、補(bǔ)償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機(jī)電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、鋁合金電纜等等。電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線每組至少兩根絞合而成的類似繩索的電纜，每組導(dǎo)線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的外護(hù)層，用來連接電路、電器等。

隨著近年來霧霾現(xiàn)象的出現(xiàn)，空氣環(huán)境的變差，無論高架電纜還是埋地電纜均受到一定的影響，空氣環(huán)境中的有害物質(zhì)增多，高架電纜長時間的處在這樣的空氣中表面會出現(xiàn)一些被腐蝕斑跡，很大程度上的縮短了電纜的壽命，同時通過降雨的形成的污水，流入到地下，對埋地電纜有也一定的腐蝕性。所以電纜的外護(hù)層耐腐蝕需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

敷設(shè)于船舶的電纜，因其使用環(huán)境高堿、高濕、高鹽，要求電纜外護(hù)層不僅具有較高的機(jī)械防護(hù)能力，還要具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電纜外護(hù)層易老化、不耐腐蝕等技術(shù)問題，而提供的一種抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能好的電纜外護(hù)層及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的制備方法，包括以下步驟：(1)將碳纖維、二辛基二月桂酸錫、甘油、籠型倍半硅氧烷，混合，烘干，獲得m1；(2)將高密度聚乙烯、過氧化二異丙苯、氧化鋰、季戊四醇、二氧化鈦混合，獲得m2；(3)將氟橡膠、炭黑、白炭黑、乙酰檸檬酸三丁酯、氧化鑭、鈷系催化劑、二辛基二月桂酸錫、磷酸銨、氫氧化鎂、m1、m2進(jìn)行密煉，獲得m3；(4)將m3擠出。

一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層，所述艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層通過前文所述的制備方法制備得到。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過控制艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的工藝步驟和原料組成，制備了一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層。該電纜外護(hù)層的制備方法簡單，且制得的艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能好。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)明提供了一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的制備方法，包括以下步驟：(1)將碳纖維、二辛基二月桂酸錫、甘油、籠型倍半硅氧烷，混合，烘干，獲得m1；(2)將高密度聚乙烯、過氧化二異丙苯、氧化鋰、季戊四醇、二氧化鈦混合，獲得m2；(3)將氟橡膠、炭黑、白炭黑、乙酰檸檬酸三丁酯、氧化鑭、鈷系催化劑、二辛基二月桂酸錫、磷酸銨、氫氧化鎂、m1、m2進(jìn)行密煉，獲得m3；(4)將m3擠出。

本發(fā)明中外護(hù)層指的是外護(hù)層材料。

本發(fā)明中，步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)僅是步驟編號，不表示步驟順序。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過控制艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的工藝步驟和原料組成，制備了一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層。該電纜外護(hù)層的制備方法簡單，且制得的艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能好，是電纜外護(hù)層的優(yōu)質(zhì)原料。

在上述技術(shù)方案中，高密度聚乙烯是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，熔點約為130℃，相對密度為0.941～0.960。常規(guī)高密度聚乙烯均可實現(xiàn)本發(fā)明，在后文的實施例部分，選擇埃克森美孚公司生產(chǎn)的注塑級高密度聚乙烯進(jìn)行說明。

在上述技術(shù)方案中，碳纖維可以有多種選擇，例如選擇通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型和超高模型碳纖維，均可實現(xiàn)本發(fā)明，在后文的實施例中，選擇通用型聚丙烯腈碳纖維進(jìn)行說明。

在上述技術(shù)方案中，氟橡膠可以有多種選擇，如選擇型號為氟橡膠23、氟橡膠26、氟橡膠246、氟橡膠tp等，均可實現(xiàn)本發(fā)明，在后文的實施例中，選擇氟橡膠26進(jìn)行說明。

在上述技術(shù)方案中，各組分的量可在較寬范圍內(nèi)選擇，為了使該制得的艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能好，優(yōu)選地，以重量份計，步驟(1)中：碳纖維20-30份、二辛基二月桂酸錫2-3份、甘油3-4份、籠型倍半硅氧烷7-10份；以重量份計，步驟(2)中：高密度聚乙烯20-30份、過氧化二異丙苯5-8份、氧化鋰10-15份、季戊四醇2-3份、二氧化鈦5-8份；以重量份計，步驟(3)中：氟橡膠100份、炭黑30-50份、白炭黑30-50份、乙酰檸檬酸三丁酯10-20份、氧化鑭3-5份、鈷系催化劑7-12份、二辛基二月桂酸錫5-8份、磷酸銨10-15份、氫氧化鎂8-12份、m120-25份、m215-25份。

在上述技術(shù)方案中，鈷系催化劑可以有多種選擇，例如所述的鈷系催化劑為環(huán)烷酸鈷、辛酸鈷、乙酰丙酮鈷中的一種或多種復(fù)配以及二硫化碳、反丁烯二酸二乙酯、異硫氰酸苯酯等其中的一種作為配體，其配體與鈷元素的摩爾比為8～35∶1的鈷系催化劑。為了使該電纜外護(hù)層艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，鈷系催化劑為環(huán)烷酸鈷、辛酸鈷和乙酰丙酮鈷中的一種或多種，在實施例中，以乙酰丙酮鈷進(jìn)行說明。

在上述技術(shù)方案中，籠型倍半硅氧烷可以有多種選擇，為了使該電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，籠型倍半硅氧烷為八乙烯基籠型倍半硅氧烷、八甲基籠型倍半硅氧烷、甲基丙稀酰氧基異丁基籠型倍半硅氧烷和羥基苯基籠型倍半硅氧烷中的一種或多種，在后文的實施例中選擇八甲基籠型倍半硅氧烷進(jìn)行說明。

在上述技術(shù)方案中，步驟(1)中的混合條件可在較寬范圍內(nèi)選擇，為了使該電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，步驟(1)中，在室溫條件下將上述物料以1000-2000rpm的速度超聲混合5-8min，然后升溫至50-65℃，以3000-4000rpm的速度超聲混合25-40min。

在上述技術(shù)方案中，步驟(2)中的混合條件可在較寬范圍內(nèi)選擇，為了使該電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，步驟(2)中混合條件包括：混合溫度160-180℃，混合時間3-4h。

在上述技術(shù)方案中，步驟(3)中的混合條件可在較寬范圍內(nèi)選擇，為了使該電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，步驟(3)中密煉條件包括：轉(zhuǎn)速200-300r/min；溫度145-160℃，時間5-8min。

在上述技術(shù)方案中，步驟(4)中的混合條件可在較寬范圍內(nèi)選擇，為了使該電纜外護(hù)層抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕性能均較好，優(yōu)選地，步驟(4)中擠出溫度為150-165℃，在擠出過程中蒸汽壓強(qiáng)控制在1.3-1.5mpa。

本發(fā)明還提供一種艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層，所述艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層通過前文所述的制備方法制備得到。該電纜外護(hù)層具有抗老化、強(qiáng)度高和耐腐蝕的優(yōu)點，是電纜外護(hù)層的優(yōu)質(zhì)原料。

以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

以下實施例中，超聲波混合機(jī)的型號為ypg2000-20，購自杭州成功超聲設(shè)備有限公司；密煉機(jī)為強(qiáng)力加壓翻轉(zhuǎn)式密煉機(jī)，購自上海呈乾機(jī)械有限公司；高密度聚乙烯購自埃克森美孚公司生產(chǎn)的注塑級高密度聚乙烯；聚丙烯腈碳纖維為通用型聚丙烯腈碳纖維，購自河南永煤碳纖維有限公司；氟橡膠為氟橡膠26型氟橡膠26；鈷系催化劑為乙酰丙酮鈷；籠型倍半硅氧烷為八甲基籠型倍半硅氧烷；其他為常規(guī)市售品。

實施例1

艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的制備方法，包括以下步驟：

(1)以重量份計，將碳纖維20份、二辛基二月桂酸錫2份、甘油3份、八甲基籠型倍半硅氧烷7份，于室溫(20℃)條件下將上述物料以1000rpm的速度超聲混合5min，然后升溫至50℃，以3000rpm的速度超聲混合25min，85℃烘干，獲得m1；

(2)以重量份計，將高密度聚乙烯20份、過氧化二異丙苯5份、氧化鋰10份、季戊四醇2份、二氧化鈦5份，于160℃混合3h，獲得m2；

(3)以重量份計，將氟橡膠100份、炭黑30份、白炭黑30份、乙酰檸檬酸三丁酯10份、氧化鑭3份、乙酰丙酮鈷7份、二辛基二月桂酸錫5份、磷酸銨10份、氫氧化鎂8份、m120份、m215份在轉(zhuǎn)速200r/min，145℃，密煉5min，獲得m3；

(4)將m3于150℃擠出，在擠出過程中蒸汽壓強(qiáng)控制在1.3mpa。

實施例2

艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的制備方法，包括以下步驟：

(1)以重量份計，將碳纖維30份、二辛基二月桂酸錫3份、甘油4份、八甲基籠型倍半硅氧烷10份，于室溫(20℃)條件下將上述物料以2000rpm的速度超聲混合8min，然后升溫至65℃，以4000rpm的速度超聲混合40min，85℃烘干，獲得m1；

(2)以重量份計，將高密度聚乙烯30份、過氧化二異丙苯8份、氧化鋰15份、季戊四醇3份、二氧化鈦8份，于180℃混合4h，獲得m2；

(3)以重量份計，將氟橡膠100份、炭黑50份、白炭黑50份、乙酰檸檬酸三丁酯20份、氧化鑭5份、乙酰丙酮鈷12份、二辛基二月桂酸錫8份、磷酸銨15份、氫氧化鎂12份、m125份、m225份在轉(zhuǎn)速300r/min，160℃，密煉8min，獲得m3；

(4)將m3于165℃擠出，在擠出過程中蒸汽壓強(qiáng)控制在1.5mpa。

實施例3

艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層的制備方法，包括以下步驟：

(1)以重量份計，將碳纖維25份、二辛基二月桂酸錫2.5份、甘油3.5份、八甲基籠型倍半硅氧烷8.5份，于室溫(20℃)條件下將上述物料以1500rpm的速度超聲混合6.5min，然后升溫至58℃，以3500rpm的速度超聲混合33min，85℃烘干，獲得m1；

(2)以重量份計，將高密度聚乙烯250份、過氧化二異丙苯6.5份、氧化鋰12.5份、季戊四醇2.5份、二氧化鈦6.5份，于170℃混合3.5h，獲得m2；

(3)以重量份計，將氟橡膠100份、炭黑40份、白炭黑40份、乙酰檸檬酸三丁酯15份、氧化鑭4份、乙酰丙酮鈷8.5份、二辛基二月桂酸錫6.5份、磷酸銨12.5份、氫氧化鎂10份、m122.5份、m220份在轉(zhuǎn)速2500r/min，153℃，密煉6.5min，獲得m3；

(4)將m3于158℃擠出，在擠出過程中蒸汽壓強(qiáng)控制在1.4mpa。

實施例4

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，步驟(1)中，混合條件為：步驟(1)中，在室溫(20℃)條件下將上述物料以500rpm的速度超聲混合10min，然后升溫至70℃，以2000rpm的速度超聲混合45min。

實施例5

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，步驟(2)中混合條件為：混合溫度200℃，混合時間5h。

實施例6

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，步驟(3)中密煉條件為：轉(zhuǎn)速100r/min；溫度175℃，時間12min。

實施例7

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，步驟(4)中擠出溫度為180℃，在擠出過程中蒸汽壓強(qiáng)控制在1.0mpa。

對比例1

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不包括步驟(1)，即在步驟(3)中不添加m1。

對比例2

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不包括步驟(2)，即在步驟(3)中不添加m2。

對比例3

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不包括步驟(1)、步驟(2)，即在步驟(3)中不添加m1、m2。

對比例4

按照實施例3的物料配比制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不包括步驟(1)、步驟(2)制備m1、m2的步驟，而是將步驟(1)和(2)中的物料按照實施例3的配比直接添加到步驟(3)中。

對比例5

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不添加八甲基籠型倍半硅氧烷。

對比例6

按照實施例3的制備方法制備復(fù)合電纜外護(hù)層，不同的是，不添加乙酰丙酮鈷。

檢測例1

本發(fā)明獲得的艦船用耐腐蝕電纜外護(hù)層按照電線電纜行業(yè)通用測試方法測試抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率，抗張強(qiáng)度最大變化率，獲得如表1所示的數(shù)據(jù)。

檢測例2

酸堿失重率檢測參照gb/t1690-2010，將各電纜外護(hù)層常溫下浸泡于30％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和40％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鈉溶液中各10天，測算出失重率，失重率越小表明耐酸堿性能越強(qiáng)。測試結(jié)果見表1。

表1

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。