專利名稱：艦船用縱向水密消磁電纜及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電纜，特別涉及一種艦船用縱向水密消磁電纜；本發(fā)明還涉及一種艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法。
背景技術：
艦船尤其是水下艦船在航行過程中因隱身的重要性，特別要防止磁性水雷攻擊，為此需經(jīng)常進行船體消磁。固定消磁在消磁站進行消磁即可，但對于長時間處于航行過程中的水下艦船所產(chǎn)生的感應磁場就需要借助自身船舷外安裝的消磁系統(tǒng)進行消磁。但因為水下艦船航行環(huán)境的特殊性和復雜性，普通消磁電纜無法同時滿足船舷外安裝所需的縱向密封和消磁性能同時具備的技術要求。
在絕緣橡膠行業(yè)，常用到三元乙丙橡膠K21、三元乙丙橡膠4045M，還用到各種硫化劑、防老劑，其中硫化劑過氧化二異丙苯又稱硫化劑DCP，分子式C18H2202 ;硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯又稱硫化促進劑TAIC，防老劑2-硫醇基苯并咪唑又稱防老劑MB，防老劑2，2，4-三甲基-I，2-二氫化喹啉聚合體又稱防老劑RD。在護套橡膠行業(yè)，常用到氯磺化聚乙烯橡膠H40 ;還用到各種硫化劑、活性劑、防老劑、增塑劑、阻燃劑及填充劑。硫化促進劑二硫化二苯并噻唑又稱硫化劑DM，分子式為C14H8N2S4 ;硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆又稱硫化促進劑DPTT ;防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳又稱防老劑NBC，分子式為C18H36N2S4Ni，分子量為467.51 ;防老劑4,4/ -雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺又稱防老劑HS-911，由浙江黃巖華星化學廠于2005年推出；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯又稱增塑劑D0P。白炭黑按生產(chǎn)方法分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。白炭黑常態(tài)下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子，原生粒徑介于7 SOnm之間，比表面積一般大于100m2/ g。由硅的鹵化物(主要是四氯化硅和甲基三氯硅烷)在氫氧火焰中高溫水解生成的納米級白色粉末，主要作為補強填料和多功能添加劑。公開號為CN 102408636A的發(fā)明專利公開了一種消磁電纜絕緣材料及其制備方法，其采用乙丙橡膠TER4044和EBM4050作為生膠基體，并以TER4044為主，以全精煉石蠟、石蠟油和微晶石蠟作為增塑劑，具有良好的電氣絕緣和機械強度。乙丙橡膠阻燃想能較差，氧指數(shù)通常低于26，阻燃性能不好。公開號為CN 102417639A的發(fā)明專利公開了一種消磁電纜防水耐腐蝕護套材料及其制備方法，采用了氯丁橡膠100份、硫化劑5-20份、硫化促進劑0.5-5份、硫化助劑0.5-5份、填充劑50-120份、補強劑15-10份、防老劑1-5份、增塑劑5_15份、阻燃劑5-20份、偶聯(lián)劑1-5份、加工助劑2-6份。該護套材料米用氯丁橡膠,氯丁橡膠的耐海水腐蝕性能遠遠低于氯磺化聚乙烯，該護套材料只實現(xiàn)浸入海水14天后承受耐壓(7kV，5min)不擊穿，在徑向防水性能上，只能承受0. 5MPa氣壓、耐電壓(7kV, 5min)不擊穿
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于，克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種艦船用縱向水密消磁電纜，機械性能及水密性能優(yōu)越，絕緣可靠，而且耐油、耐腐蝕。為解決以上技術問題，本發(fā)明所提供的一種艦船用縱向水密消磁電纜，多根鍍錫銅絲浸潰密封膠后絞合成為絞合銅導體，所述絞合銅導體外周浸潰有導體密封膠層，所述導體密封膠層的外周擠包有絕緣橡膠層構成絕緣芯線，各所述絕緣芯線之間的縫隙處填充有氯丁橡膠填充條且多根所述絕緣芯線整體絞合成纜芯，所述纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，所述纜芯密封膠層的外周擠包有護套橡膠層。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明取得了以下有益效果導體單絲浸潰密封膠，絞合銅導體外周浸潰有導體密封膠層，纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，形成了多重密封，絕緣芯線之間的縫隙處填充有氯丁橡膠填充條，氯丁橡膠填充條在后續(xù)硫化時膨脹能夠完全填充纜芯 內(nèi)的縫隙，并會造成絕緣芯線與絕緣芯線之間不再相切，從而使擠包纜芯密封膠層時，密封膠能夠滲透進纜芯內(nèi)部，確保水密效果。作為本發(fā)明是優(yōu)選方案，所述絞合銅導體的單絲直徑為0. 2 0. 4mm，以8 10倍的節(jié)徑比絞合成股線，所述股線再按照與原束絞相反的方向以12 16倍的節(jié)徑比復絞成所述絞合銅導體；所述纜芯的絞合節(jié)徑比為18 20倍；所述氯丁橡膠填充條的膨脹系數(shù)為 I. I I. 2。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述絕緣橡膠層的原料組分及重量含量如下三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 5 0. 6份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 2 0. 3份；增塑劑石蠟油1. 0 2. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 :1 2份；增塑劑微晶石蠟0. 5 I. 0份；活性劑氧化鋅1. 0
2.0份；活性劑硬脂酸0. 3 0. 5份；填充劑超細滑石粉8 11份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 0 I. 5份；補強填充劑煅燒陶土 7 9份。本發(fā)明采用三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M混煉，三元乙丙橡膠K21的門尼粘度較低，塑性好，可以保證橡膠的柔軟性要求，而三元乙丙橡膠4045M門尼粘度較高，生膠抗拉強度大，二者混煉可以實現(xiàn)柔軟和高機械強度的綜合性能，而且在成本上遠低于乙丙橡膠TER4044和EBM4050 ;氯化石蠟除了具備增塑軟化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，氯化石蠟替代全精煉石蠟，可以提高橡膠有效撲捉橡膠燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃作用，本發(fā)明材料采用HC-2氧指數(shù)測定儀測定其氧指數(shù)可以達到32. 1%;采用氣相法白炭黑替代沉淀法白炭黑作為補強劑，可以更好地提高絕緣橡膠的絕緣性能和物理機械性能，且氣相法白炭黑更細、雜質(zhì)更少，易于混煉加工；采用氧化鋅和硬脂酸混合活性劑，可以促進白炭黑和氧化鋅的充分擴散，易于混煉均勻，并且硬脂酸與氧化鋅反應可以促進活性；該絕緣橡膠老化前的抗拉強度大于6. 5N/mm2,斷裂伸長率彡290%，絕緣電阻能夠達到3400 MQ km以上，絕緣性能及機械性能優(yōu)越，且耐老化，能夠滿足艦船用縱向水密消磁電纜的使用要求。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述護套橡膠層的原料組分及重量含量如下氯磺化聚乙烯橡膠H40 :20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 4 0. 6份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 3 0. 5份；活性劑氧化鎂1. 0 I. 5份；活性劑聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 2 0. 4份；防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯2. 5 3. 0份；阻燃劑三氧化二銻1 I. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 5 I份；阻燃劑氫氧化鎂1 I. 5份；填充劑半補強炭黑0. 5 I份；補強填充劑沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充劑超細滑石粉8 12份。氯化石蠟除了具備增塑軟化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，阻燃劑三氧化二銻和增塑劑氯化石蠟-52反應可以撲捉橡膠燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃效果，提高橡膠的氧指數(shù)；填充劑半補強炭黑和沉淀法白炭黑組合使用可以提高護套的物理機械強度，增強橡膠的耐磨性能；該護套橡膠老化前的抗張強度可以達到14N/mm2以上，斷裂伸長率彡330%，能實現(xiàn)浸入海水90天后承受耐壓(7kV，5min)不擊穿，承受3MPa氣壓且耐壓(7kV，5min)不擊穿；機械性能優(yōu)越，耐老化，耐油，耐腐蝕，水密性能好，能夠滿足艦船用縱向水密消磁電纜的使用要求。本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，該方法制造而成的電纜機械性能及水密性能優(yōu)越，絕緣可靠，而且耐油、耐腐蝕。為解決以上技術問題，本發(fā)明所提供的一種艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，包括以下步驟先將單絲直徑為0. 2 0. 4mm的鍍錫銅絲在熔融的密封膠液中以4 5m/s的速度穿過，使其表面完全浸潰密封膠；再將多根單絲以8 10倍的節(jié)徑比絞合成股 線，多股股線再按照與單絲絞合相反的方向以12 16倍的節(jié)徑比復絞成絞合銅導體；所述絞合銅導體在熔融的密封膠液中以30 40m/min的速度穿過,然后在絞合銅導體外周同時擠包導體密封膠層和絕緣橡膠層，所述導體密封膠層在內(nèi)，所述絕緣橡膠層在外，擠包所述絕緣橡膠層后構成絕緣芯線；在各所述絕緣芯線之間的縫隙處填充膨脹系數(shù)為I. I I. 2的氯丁橡膠填充條，然后以節(jié)徑比為18 20倍絞合成纜芯，接著在纜芯外周同時擠包纜芯密封膠層和護套橡膠層，所述纜芯密封膠層在內(nèi)，所述護套橡膠層在外。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明取得了以下有益效果該方法制作而成的電纜，導體單絲 浸潰密封膠，絞合銅導體外周浸潰有導體密封膠層，纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，形成了多重密封，絕緣芯線之間的縫隙處填充有氯丁橡膠填充條，氯丁橡膠填充條在后續(xù)硫化時膨脹能夠完全填充纜芯內(nèi)的縫隙，并會造成絕緣芯線與絕緣芯線之間不再相切，從而使擠包纜芯密封膠層時，密封膠能夠滲透進纜芯內(nèi)部，確保水密效果。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述絕緣橡膠層的絕緣橡膠的制備方法如下(1)按以下組分及重量含量準備原料，三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 5 0. 6份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老劑2，2，4-三甲基-I，2-二氫化喹啉聚合體0. 2
0.3份；增塑劑石蠟油1. 0 2. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 :1 2份；增塑劑微晶石蠟
0.5 I. 0份；活性劑氧化鋅1. 0 2. 0份；活性劑硬脂酸0. 3 0. 5份；填充劑超細滑石粉8 11份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 0 I. 5份；補強填充劑煅燒陶土 7 9份；
(2)先將三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M生膠在溫度為65°C 75°C的密煉機上混煉直至均勻，然后依次加入防老劑2-硫醇基苯并咪唑、防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、增塑劑氯化石蠟-52、增塑劑石蠟油、增塑劑微晶石蠟、活性劑氧化鋅、活性劑硬脂酸、補強填充劑氣相法白炭黑、補強填充劑煅燒陶土和填充劑超細滑石粉在密煉機上混煉14 16分鐘，混煉均勻后上開煉機打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四層濾網(wǎng)濾橡后出片，在干燥潔凈的空間晾放冷卻18 24小時；再將膠料上密煉機混煉3 5分鐘，在混煉最后一分鐘內(nèi)依次間隔10 20秒加入硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯、硫化劑過氧化二異丙苯，混煉均勻后將混煉料上開煉機打六次三角包后出料下片，下片后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放8 12小時備用。本發(fā)明采用三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M混煉，三元乙丙橡膠K21的門尼粘度較低，塑性好，可以保證橡膠的柔軟性要求，而三元乙丙橡膠4045M門尼粘度較高，生膠抗拉強度大，二者混煉可以實現(xiàn)柔軟和高機械強度的綜合性能，而且在成本上遠低于乙丙橡膠TER4044和EBM4050 ;氯化石蠟除了具備增塑軟化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，氯化石蠟替代全精煉石蠟，可以提高橡膠有效撲捉橡膠燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃 作用，本發(fā)明材料采用HC-2氧指數(shù)測定儀測定其氧指數(shù)可以達到32. 1%;采用氣相法白炭黑替代沉淀法白炭黑作為補強劑，可以更好地提高絕緣橡膠的絕緣性能和物理機械性能，且氣相法白炭黑更細、雜質(zhì)更少，易于混煉加工；采用氧化鋅和硬脂酸混合活性劑，可以促進白炭黑和氧化鋅的充分擴散，易于混煉均勻，并且硬脂酸與氧化鋅反應可以促進活性；該絕緣橡膠老化前的抗拉強度大于6. 5N/mm2,斷裂伸長率彡290%，絕緣電阻能夠達到3400 MQ km以上，絕緣性能及機械性能優(yōu)越，且耐老化，能夠滿足艦船用縱向水密消磁電纜的使用要求。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述絕緣橡膠擠出時擠橡機的機頭溫度80°C ± 5°C;機身溫度為75°C ±5°C ;硫化管道的蒸汽壓力為0. 5 0. 6MPa，擠橡機冷卻方式為水冷卻。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述護套橡膠層的護套橡膠的制備方法如下(1)按以下組分及重量含量準備原料，氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 4 0. 6份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 3 0. 5份；活性劑氧化鎂I. 0
1.5份；活性劑聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 2 0. 4份；防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯
2.5 3. 0份；阻燃劑三氧化二銻1 I. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 5 I份；阻燃劑氫氧化鎂1 I. 5份；填充劑半補強炭黑0. 5 I份；補強填充劑沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充劑超細滑石粉8 12份；(2)先將氯磺化聚乙烯橡膠H40生膠在溫度為75V 85°C的密煉機上混煉3 4分鐘，然后依次加入活性劑氧化鎂、活性劑聚乙二醇、阻燃劑三氧化二銻、填充劑超細滑石粉、增塑劑氯化石蠟-52、阻燃劑氫氧化鎂、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、填充劑半補強炭黑和補強填充劑沉淀法白炭黑在密煉機上混煉4 6分鐘，接著在密煉機上依次加入防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺、硫化促進劑二硫化二苯并噻唑、防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳和硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆，再混煉40 60秒形成混煉料，將所述混煉料的溫度控制在90°C 110°C并搬到開煉機上進行薄通4 6次散熱，同時在開煉機上翻8個三角包，在開煉機上的整個軋料時間為8 10分鐘；接著通過三輥壓延機出片，所出薄片經(jīng)冷卻輥在15 20分鐘內(nèi)將溫度快速降至30°C 40°C，然后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放10小時以上備用。氯化石蠟除了具備增塑軟化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，阻燃劑三氧化二銻和增塑劑氯化石蠟-52反應可以撲捉橡膠燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃效果，提高橡膠的氧指數(shù)；填充劑半補強炭黑和沉淀法白炭黑組合使用可以提高護套的物理機械強度，增強橡膠的耐磨性能；該護套橡膠老化前的抗張強度可以達到14N/mm2以上，斷裂伸長率彡330%，能實現(xiàn)浸入海水90天后承受耐壓(7kV, 5min)不擊穿,承受3MPa氣壓且耐壓(7kV, 5min)不擊穿；機械性能優(yōu)越，耐老化，耐油，耐腐蝕，水密性能好，能夠滿足艦船用縱向水密消磁電纜的使用要求。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述護套橡膠擠出時的機身溫度為65±5°C，機頭溫度為60±5°C,擠橡機的螺桿溫度冷卻方式米用水冷卻,擠出后米用壓力為0. 6 0. 8MPa的壓力進行硫化，出線速度約為10 12m/min，擠出厚度為I. 8 2. 2mm。


圖I為本發(fā)明艦船用縱向水密消磁電纜的結構示意圖。圖中1.絞合銅導體、2.導體密封膠層、3.絕緣橡膠層、4.氯丁橡膠填充條、5.纜芯密封膠層、6.護套橡膠層。
具體實施例方式實施例一 先制備絕緣橡膠備用，步驟如下(1)按以下組分及重量含量準備原料三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 5份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 2份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 7份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 2份；增塑劑石蠟油1. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 1份；增塑劑微晶石蠟0. 5份；活性劑氧化鋅1. 0份；活性劑硬脂酸0. 3份；填充劑超細滑石粉8份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 0份；補強填充劑煅燒陶土 7份；(2)先將三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M生膠在溫度為65°C的密煉機上混煉直至均勻，然后依次加入防老劑2-硫醇基苯并咪唑、防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、增塑劑氯化石蠟-52、增塑劑石蠟油、增塑劑微晶石蠟、活性劑氧化鋅、活性劑硬脂酸、補強填充劑氣相法白炭黑、補強填充劑煅燒陶土和填充劑超細滑石粉在密煉機上混煉14分鐘，混煉均勻后上開煉機打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四層濾網(wǎng)濾橡后出片，在干燥潔凈的空間晾放冷卻18小時；再將膠料上密煉機混煉3分鐘，在混煉最后一分鐘內(nèi)依次間隔10秒加入硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯、硫化劑過氧化二異丙苯，混煉均勻后將混煉料上開煉機打六次三角包后出料下片，下片后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放8小時備用。再制備護套橡膠備用，步驟如下(I)按以下組分及重量含量準備原料，氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 4份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 3份；活性劑氧化鎂1. 0份；活性劑聚乙二醇1. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 2份；防老劑4，4'-雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺0. I份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯2. 5份；阻燃劑三氧化二銻1份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 5份；阻燃劑氫氧化鎂I份；填充劑半補強炭黑0. 5份；補強填充劑沉淀法白炭黑5. 5份；填充劑超細滑石粉8份；(2)先將氯磺化聚乙烯橡膠H40生膠在溫度為75°C的密煉機上混煉3分鐘，然后依次加入活性劑氧化鎂、活性劑聚乙二醇、阻燃劑三氧化二銻、填充劑超細滑石粉、增塑劑氯化石蠟-52、阻燃劑氫氧化鎂、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、填充劑半補強炭黑和補強填充劑沉淀法白炭黑在密煉機上混煉4分鐘,然后在密煉機上依次加入防老劑4，4'-雙(a，a -二甲基芐基)二苯胺、硫化促進劑二硫化二苯并噻唑、防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳和硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆，再混煉40秒形成混煉料，將所述混煉料的溫度控制在90°C并搬到開煉機上進行薄通4次散熱，同時在開煉機上翻8個三角包，在開煉機上的整個軋料時間為8分鐘；接著通過三輥壓延機出片，所出薄片經(jīng)冷卻輥在15分鐘內(nèi)將溫度快速降至40°C，然后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放10小時備用。
制造電纜的步驟如下先將單絲直徑為0. 2mm的鍍錫銅絲在熔融的密封膠液中以4m/s的速度穿過，使其表面完全浸潰密封膠；再將多根單絲以8倍的節(jié)徑比絞合成股線，多股股線再按照與單絲絞合相反的方向以12倍的節(jié)徑比復絞成絞合銅導體I ;絞合銅導體I在熔融的密封膠液中以30m/min的速度穿過，然后在絞合銅導體I外周同時擠包導體密封膠層2和絕緣橡膠層3，導體密封膠層2在內(nèi)，絕緣橡膠層3在外，擠包絕緣橡膠層后構成絕緣芯線；在各絕緣芯線之間的縫隙處填充膨脹系數(shù)為I. I的氯丁橡膠填充條4，然后以節(jié)徑比為18倍絞合成纜芯，接著在纜芯外周同時擠包纜芯密封膠層5和甲胄式護套橡膠層6，纜芯密封膠層5在內(nèi)，護套橡膠層6在外。絕緣橡膠擠出時擠橡機的機頭溫度75V ;機身溫度為70°C ;硫化管道的蒸汽壓力為0. 5MPa，擠橡機冷卻方式為水冷卻。護套橡膠擠出時的機身溫度為60°C，機頭溫度為55°C，擠橡機的螺桿溫度冷卻方式采用水冷卻，擠出后采用壓力為0. 6MPa的壓力進行硫化，出線速度約為10m/min，擠出厚度為I. 8_。實施例二
先制備絕緣橡膠備用，步驟如下(1)按以下組分及重量含量準備原料三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 55份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 25份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 8份；防老劑2，2，4-三甲基-I，2- 二氫化喹啉聚合體0. 25份；增塑劑石蠟油1. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 :1. 5份；增塑劑微晶石蠟0. 8份；活性劑氧化鋅1. 5份；活性劑硬脂酸0. 4份；填充劑超細滑石粉9份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 2份；補強填充劑煅燒陶土 8份；(2)先將三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M生膠在溫度為70°C的密煉機上混煉直至均勻，然后依次加入防老劑2-硫醇基苯并咪唑、防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、增塑劑氯化石蠟-52、增塑劑石蠟油、增塑劑微晶石蠟、活性劑氧化鋅、活性劑硬脂酸、補強填充劑氣相法白炭黑、補強填充劑煅燒陶土和填充劑超細滑石粉在密煉機上混煉15分鐘，混煉均勻后上開煉機打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四層濾網(wǎng)濾橡后出片，在干燥潔凈的空間晾放冷卻20小時；再將膠料上密煉機混煉4分鐘，在混煉最后一分鐘內(nèi)依次間隔15秒加入硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯、硫化劑過氧化二異丙苯，混煉均勻后將混煉料上開煉機打六次三角包后出料下片，下片后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放10小時備用。再制備護套橡膠備用，步驟如下(I)按以下組分及重量含量準備原料，氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 5份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 4份；活性劑氧化鎂1. 2份；活性劑聚乙二醇1. 5份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 3份；防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺0. 15份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯2. 8份；阻燃劑三氧化二銻I. 2份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 8份；阻燃劑氫氧 化鎂1. 2份；填充劑半補強炭黑0. 8份；補強填充劑沉淀法白炭黑6. O份；填充劑超細滑石粉10份；(2)先將氯磺化聚乙烯橡膠H40生膠在溫度為80°C的密煉機上混煉3. 5分鐘，然后依次加入活性劑氧化鎂、活性劑聚乙二醇、阻燃劑三氧化二銻、填充劑超細滑石粉、增塑劑氯化石蠟-52、阻燃劑氫氧化鎂、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、填充劑半補強炭黑和補強填充劑沉淀法白炭黑在密煉機上混煉5分鐘，然后在密煉機上依次加入防老劑4，4'-雙(a , a - 二甲基芐基)二苯胺、硫化促進劑二硫化二苯并噻唑、防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳和硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆，再混煉50秒形成混煉料，將所述混煉料的溫度控制在100°C并搬到開煉機上進行薄通5次散熱，同時在開煉機上翻8個三角包，在開煉機上的整個軋料時間為9分鐘；接著通過三輥壓延機出片，所出薄片經(jīng)冷卻輥在18分鐘內(nèi)將溫度快速降至35°C，然后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放11小時備用。制造電纜的步驟如下先將單絲直徑為0. 3mm的鍍錫銅絲在熔融的密封膠液中以
4.5m/s的速度 穿過，使其表面完全浸潰密封膠；再將多根單絲以9倍的節(jié)徑比絞合成股線，多股股線再按照與單絲絞合相反的方向以14倍的節(jié)徑比復絞成絞合銅導體I ;絞合銅導體I在熔融的密封膠液中以35m/min的速度穿過，然后在絞合銅導體I外周同時擠包導體密封膠層2和絕緣橡膠層3，導體密封膠層2在內(nèi)，絕緣橡膠層3在外，擠包絕緣橡膠層后構成絕緣芯線；在各絕緣芯線之間的縫隙處填充膨脹系數(shù)為I. 15的氯丁橡膠填充條4，然后以節(jié)徑比為19倍絞合成纜芯，接著在纜芯外周同時擠包纜芯密封膠層5和甲胄式護套橡膠層6，纜芯密封膠層5在內(nèi)，護套橡膠層6在外。絕緣橡膠擠出時擠橡機的機頭溫度80°C，機身溫度為75°C，硫化管道的蒸汽壓力為0. 55MPa，擠橡機冷卻方式為水冷卻。護套橡膠擠出時的機身溫度為65°C，機頭溫度為60°C，擠橡機的螺桿溫度冷卻方式采用水冷卻，擠出后采用壓力為0. 7MPa的壓力進行硫化，出線速度約為llm/min，擠出厚度為2. 0_。實施例三
先制備絕緣橡膠備用，步驟如下(1)按以下組分及重量含量準備原料三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 6份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 9份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 3份；增塑劑石蠟油2. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 2份；增塑劑微晶石蠟1. 0份；活性劑氧化鋅2. 0份；活性劑硬脂酸0. 5份；填充劑超細滑石粉11份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 5份；補強填充劑煅燒陶土 9份；(2)先將三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M生膠在溫度為75°C的密煉機上混煉直至均勻，然后依次加入防老劑2-硫醇基苯并咪唑、防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、增塑劑氯化石蠟-52、增塑劑石蠟油、增塑劑微晶石蠟、活性劑氧化鋅、活性劑硬脂酸、補強填充劑氣相法白炭黑、補強填充劑煅燒陶土和填充劑超細滑石粉在密煉機上混煉16分鐘，混煉均勻后上開煉機打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四層濾網(wǎng)濾橡后出片，在干燥潔凈的空間晾放冷卻24小時；再將膠料上密煉機混煉5分鐘，在混煉最后一分鐘內(nèi)依次間隔20秒加入硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯、硫化劑過氧化二異丙苯，混煉均勻后將混煉料上開煉機打六次三角包后出料下片，下片后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放12小時備用。再制備護套橡膠備用，步驟如下(I)按以下組分及重量含量準備原料，氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 6份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 5份；活性劑氧化鎂1. 5份；活性劑聚乙二醇2. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 4份；防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺0. 2份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯3. 0份；阻燃劑三氧化二銻1. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 1份；阻燃劑氫氧化鎂
I.5份；填充劑半補強炭黑1份；補強填充劑沉淀法白炭黑6. 5份；填充劑超細滑石粉12份；(2)先將氯磺化聚乙烯橡膠H40生膠在溫度為85°C的密煉機上混煉4分鐘，然后依次加入活性劑氧化鎂、活性劑聚乙二醇、阻燃劑三氧化二銻、填充劑超細滑石粉、增塑劑氯化石蠟-52、阻燃劑氫氧化鎂、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、填充劑半補強炭黑和補強填充劑沉淀法白炭黑在密煉機上混煉6分鐘，然后在密煉機上依次加入防老劑4，4'-雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺、硫化促進劑二硫化二苯并噻唑、防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳和硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆，再混煉60秒形成混煉料，將所述混煉料的溫度控制在110°C并搬到開煉機上進行薄通6次散熱，同時在開煉機上翻8個三角包，在開煉機上的整個軋料時間為10分鐘；接著通過三輥壓延機出片，所出薄片經(jīng)冷卻輥在20分鐘內(nèi)將溫度快速降至30 V，然后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放13小時備用。制造電纜的步驟如下先將單絲直徑為0. 4mm的鍍錫銅絲在熔融的密封膠液中以5m/s的速度穿過，使其表面完全浸潰密封膠；再將多根單絲以10倍的節(jié)徑比絞合成股線，多股股線再按照與單絲絞合相反的方向以16倍的節(jié)徑比復絞成絞合銅導體I ;絞合銅導體I在熔融的密封膠液中以40m/min的速度穿過，然后在絞合銅導體I外周同時擠包導體密封膠層2和絕緣橡膠層3，導體密封膠層2在內(nèi)，絕緣橡膠層3在外，擠包絕緣橡膠層后構成絕緣芯線；在各絕緣芯線之間的縫隙處填充膨脹系數(shù)為I. 2的氯丁橡膠填充條4，然后以節(jié)徑比為20倍絞合成纜芯，接著在纜芯外周同時擠包纜芯密封膠層5和甲胄式護套橡膠層 6，纜芯密封膠層5在內(nèi)，護套橡膠層6在外。絕緣橡膠擠出時擠橡機的機頭溫度85°C ;機身溫度為80°C ;硫化管道的蒸汽壓力為0. 6MPa，擠橡機冷卻方式為水冷卻。護套橡膠擠出時的機身溫度為70°C，機頭溫度為65°C，擠橡機的螺桿溫度冷卻方式采用水冷卻，擠出后采用壓力為0. 8MPa的壓力進行硫化，出線速度約為12m/min，擠出厚度為2. 2_。對實施例一至實施例三中絕緣橡膠老化前機械性能測試結果如表I :
表 I ______
_單位標準要求實施例一實施例二實施例三
寂張強度 N/mm2 ^ 4.8 7.57. 36. 7
面裂伸長率 |%200 |350\295\A20
對實施例一至實施例三中絕緣橡膠烘箱老化后的機械性能測試結果如表2，老化條件
溫度 135±2°C，時間168h。表2
攀位標準嫛隸實施例一 I實施例二實施例三
抗張強度I
I+30-2-10-I
最大變化率I
_裂伸長率.........................................................................................................................................................................................................................
%土30~5~7~6
最大變化率I
對實施例一至實施例三中絕緣橡膠空氣彈老化后的機械性能測試結果如表3，老化條件溫度127±1°C，時間40h，壓力56 N/mm2。表權利要求
1.一種艦船用縱向水密消磁電纜，其特征是，多根鍍錫銅絲浸潰密封膠后絞合成為絞合銅導體，所述絞合銅導體外周浸潰有導體密封膠層，所述導體密封膠層的外周擠包有絕緣橡膠層構成絕緣芯線，各所述絕緣芯線之間的縫隙處填充有氯丁橡膠填充條且多根所述絕緣芯線整體絞合成纜芯，所述纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，所述纜芯密封膠層的外周擠包有護套橡膠層。
2.根據(jù)權利要求I所述的艦船用縱向水密消磁電纜，其特征是，所述絞合銅導體的單絲直徑為0. 2 0. 4mm，以8 10倍的節(jié)徑比絞合成股線，所述股線再按照與原束絞相反的方向以12 16倍的節(jié)徑比復絞成所述絞合銅導體；所述纜芯的絞合節(jié)徑比為18 20倍；所述氯丁橡膠填充條的膨脹系數(shù)為I. I I. 2。
3.根據(jù)權利要求I所述的艦船用縱向水密消磁電纜，其特征是，所述絕緣橡膠層的原料組分及重量含量如下三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 5 0. 6份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老劑2，2，4-三甲基-I，2- 二氫化喹啉聚合體0. 2 0. 3份；增塑劑石蠟油1. 0 2. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 :1 2份；增塑劑微晶石蠟0. 5 I. 0份；活性劑氧化鋅1. 0 2. 0份；活性劑硬脂酸0. 3 0. 5份；填充劑超細滑石粉.8 11份；補強填充劑氣相法白炭黑1. 0 I. 5份；補強填充劑煅燒陶土 7 9份。
4.根據(jù)權利要求I所述的艦船用縱向水密消磁電纜，其特征是，所述護套橡膠層的原料組分及重量含量如下氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑.0.4 0. 6份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 3 0. 5份；活性劑氧化鎂1. 0 1.5份；活性劑聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 2 0. 4份；防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯.2.5 3. 0份；阻燃劑三氧化二銻1 I. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 5 I份；阻燃劑氫氧化鎂1 I. 5份；填充劑半補強炭黑0. 5 I份；補強填充劑沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充劑超細滑石粉8 12份。
5.一種艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，其特征是，包括以下步驟先將單絲直徑為0. 2 0. 4mm的鍍錫銅絲在熔融的密封膠液中以4 5m/s的速度穿過，使其表面完全浸潰密封膠；再將多根單絲以8 10倍的節(jié)徑比絞合成股線，多股股線再按照與單絲絞合相反的方向以12 16倍的節(jié)徑比復絞成絞合銅導體；所述絞合銅導體在熔融的密封膠液中以30 40m/min的速度穿過，然后在絞合銅導體外周同時擠包導體密封膠層和絕緣橡膠層，所述導體密封膠層在內(nèi)，所述絕緣橡膠層在外，擠包所述絕緣橡膠層后構成絕緣芯線；在各所述絕緣芯線之間的縫隙處填充膨脹系數(shù)為I. I I. 2的氯丁橡膠填充條，然后以節(jié)徑比為18 20倍絞合成纜芯，接著在纜芯外周同時擠包纜芯密封膠層和護套橡膠層，所述纜芯密封膠層在內(nèi)，所述護套橡膠層在外。
6.根據(jù)權利要求5所述的艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，其特征是，所述絕緣橡膠層的絕緣橡膠的制備方法如下(1)按以下組分及重量含量準備原料，三元乙丙橡膠K21 15份；三元乙丙橡膠4045M 5份；硫化劑過氧化二異丙苯0. 5 0. 6份；硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老劑.2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體0. 2 0. 3份；增塑劑石蠟油1. 0 2. 0份；增塑劑氯化石蠟-52 :1 2份；增塑劑微晶石蠟0. 5 I. 0份；活性劑氧化鋅1. 0 2. 0份；活性劑硬脂酸0. 3 0. 5份；填充劑超細滑石粉8 11份；補強填充劑氣相法白炭黑、I.0 I. 5份；補強填充劑煅燒陶土 7 9份；(2)先將三元乙丙橡膠K21和三元乙丙橡膠4045M生膠在溫度為65°C 75°C的密煉機上混煉直至均勻，然后依次加入防老劑2-硫醇基苯并咪唑、防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體、增塑劑氯化石蠟-52、增塑齊拓蠟油、增塑劑微晶石蠟、活性劑氧化鋅、活性劑硬脂酸、補強填充劑氣相法白炭黑、補強填充劑煅燒陶土和填充劑超細滑石粉在密煉機上混煉14 16分鐘，混煉均勻后上開煉機打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四層濾網(wǎng)濾橡后出片，在干燥潔凈的空間晾放冷卻18 24小時；再將膠料上密煉機混煉3 5分鐘，在混煉最后一分鐘內(nèi)依次間隔10 20秒加入硫化促進劑三烯丙基異三聚氰酸酯、硫化劑過氧化二異丙苯，混煉均勻后將混煉料上開煉機打六次三角包后出料下片，下片后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放8 12小時備用。
7.根據(jù)權利要求6所述的艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，其特征是，所述絕緣橡膠擠出時擠橡機的機頭溫度80°C ±5°C;機身溫度為75°C ±5°C;硫化管道的蒸汽壓力為0.5 0. 6MPa，擠橡機冷卻方式為水冷卻。
8.根據(jù)權利要求5所述的艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，其特征是，所述護套橡膠層的護套橡膠的制備方法如下(I)按以下組分及重量含量準備原料，氯磺化聚乙烯橡膠H40 20份；硫化促進劑二硫化二苯并噻唑0. 4 0. 6份；硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆0. 3 0. 5份；活性劑氧化鎂1. 0 I. 5份；活性劑聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 2 0.4份；防老劑4，4'-雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯2. 5 3. 0份；阻燃劑三氧化二銻1 I. 5份；增塑劑氯化石蠟-52 :0. 5 I份；阻燃劑氫氧化鎂1 I. 5份；填充劑半補強炭黑0.5 I份；補強填充劑沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充劑超細滑石粉8 12份；(2)先將氯磺化聚乙烯橡膠H40生膠在溫度為75°C 85°C的密煉機上混煉3 4分鐘，然后依次加入活性劑氧化鎂、活性劑聚乙二醇、阻燃劑三氧化二銻、填充劑超細滑石粉、增塑劑氯化石蠟-52、阻燃劑氫氧化鎂、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、填充劑半補強炭黑和補強填充劑沉淀法白炭黑在密煉機上混煉4 6分鐘，接著在密煉機上依次加入防老劑4，4'-雙(a，a - 二甲基芐基)二苯胺、硫化促進劑二硫化二苯并噻唑、防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳和硫化促進劑六硫化雙五甲撐秋蘭姆，再混煉40 60秒形成混煉料，將所述混煉料的溫度控制在90°C 110°C并搬到開煉機上進行薄通4 6次散熱，同時在開煉機上翻8個三角包，在開煉機上的整個軋料時間為8 10分鐘；接著通過三輥壓延機出片，所出薄片經(jīng)冷卻輥在15 20分鐘內(nèi)將溫度快速降至30°C 40°C，然后在干燥潔凈的空間內(nèi)繼續(xù)晾放10小時以上備用。
9.根據(jù)權利要求8所述的艦船用縱向水密消磁電纜的制造方法，其特征是，所述護套橡膠擠出時的機身溫度為65±5°C,機頭溫度為60±5°C,擠橡機的螺桿溫度冷卻方式米用水冷卻，擠出后采用壓力為0. 6 0. 8MPa的壓力進行硫化，出線速度約為10 12m/min，擠出厚度為I. 8 2. 2_。
全文摘要
本發(fā)明公開了電纜領域的一種艦船用縱向水密消磁電纜及其制造方法，多根鍍錫銅絲浸漬密封膠后絞合成為絞合銅導體，絞合銅導體外周浸漬有導體密封膠層，導體密封膠層外周擠包有絕緣橡膠層構成絕緣芯線，各絕緣芯線之間的縫隙處填充有氯丁橡膠填充條且多根絕緣芯線整體絞合成纜芯，纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，纜芯密封膠層的外周擠包有護套橡膠層。該電纜導體單絲浸漬密封膠，絞合銅導體外周浸漬有導體密封膠層，纜芯的外周擠包有纜芯密封膠層，形成了多重密封，氯丁橡膠填充條在后續(xù)硫化時膨脹能夠完全填充纜芯內(nèi)的縫隙，并會造成絕緣芯線與絕緣芯線之間不再相切，從而使擠包纜芯密封膠層時，密封膠能夠滲透進纜芯內(nèi)部，確保水密效果。
文檔編號H01B7/18GK102751020SQ20121020387
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權日2012年6月20日
發(fā)明者李永江, 陸云春 申請人:江蘇遠洋東澤電纜股份有限公司