一种耐盐腐的电缆材料及其制备方法与流程

文档序号:12454272阅读:309来源:国知局

本发明涉及电缆材料,具体涉及一种耐盐腐的电缆材料及其制备方法。



背景技术:

海洋发电站中,电缆必不可少,但陆用风电用电缆性能并未考虑海洋风电的特殊环境,尤其是不具备长期经受海洋多盐、酸、碱腐蚀、油污腐蚀以及耐海水潮湿浸渍性能。在海风发电扭转时很容易发生故障,缩短使用寿命,造成工程成本增长甚至搁置。

开发耐盐腐的电缆材料有助于提高海洋电缆的使用寿命。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐盐腐的电缆材料及其制备方法。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的:

一种耐盐腐的电缆材料,由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡胶,52~62份;顺丁橡胶,8~16份;丁腈橡胶,6~10份;二烷基二苯胺,3~5份;甲基丙烯酰胺,5~7份;二叔丁基对甲酚,3~5份;六偏磷酸钠,2~4份;巯基乙醇,3~5份;磷酸三甲酚酯,4~6份;水杨酸甲酯,2~4份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的4~6倍。

进一步地,所述的耐盐腐的电缆材料由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的5倍。

进一步地,所述的耐盐腐的电缆材料由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡胶,52份;顺丁橡胶,8份;丁腈橡胶,6份;二烷基二苯胺,3份;甲基丙烯酰胺,5份;二叔丁基对甲酚,3份;六偏磷酸钠,2份;巯基乙醇,3份;磷酸三甲酚酯,4份;水杨酸甲酯,2份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的4倍。

进一步地,所述的耐盐腐的电缆材料由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡胶,62份;顺丁橡胶,16份;丁腈橡胶,10份;二烷基二苯胺,5份;甲基丙烯酰胺,7份;二叔丁基对甲酚,5份;六偏磷酸钠,4份;巯基乙醇,5份;磷酸三甲酚酯,6份;水杨酸甲酯,4份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的6倍。

上述耐盐腐的电缆材料的制备方法,包括如下所述的步骤:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至55~65℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4~6min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,600~800r/min搅拌4~8分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至110~130℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼2~4min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在290~310℃注塑成型即得。

进一步地,步骤S4中将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型即得。

本发明的优点:

本发明提供的电缆材料耐盐腐性能优异,适合用于制备海洋电缆,使用寿命长。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

实施例1:电缆材料的制备

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的5倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例2:电缆材料的制备

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,52份;顺丁橡胶,8份;丁腈橡胶,6份;二烷基二苯胺,3份;甲基丙烯酰胺,5份;二叔丁基对甲酚,3份;六偏磷酸钠,2份;巯基乙醇,3份;磷酸三甲酚酯,4份;水杨酸甲酯,2份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的4倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例3:电缆材料的制备

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,62份;顺丁橡胶,16份;丁腈橡胶,10份;二烷基二苯胺,5份;甲基丙烯酰胺,7份;二叔丁基对甲酚,5份;六偏磷酸钠,4份;巯基乙醇,5份;磷酸三甲酚酯,6份;水杨酸甲酯,4份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的6倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例4:电缆材料的制备

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的4倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例5:电缆材料的制备

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的6倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例6:对比实施例,磷酸三甲苯酯为水杨酸甲酯重量份的3倍

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的3倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例7:对比实施例,磷酸三甲苯酯为水杨酸甲酯重量份的7倍

原料重量份比:

三元乙丙橡胶,57份;顺丁橡胶,12份;丁腈橡胶,8份;二烷基二苯胺,4份;甲基丙烯酰胺,6份;二叔丁基对甲酚,4份;六偏磷酸钠,3份;巯基乙醇,4份;磷酸三甲酚酯,5份;水杨酸甲酯,3份;磷酸三甲苯酯,为水杨酸甲酯重量份的7倍。

制备方法:

步骤S1,将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;

步骤S2,打开密炼机并预热至60℃,然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼,密炼时间为5min,即得混合料;

步骤S3,向步骤S2所得混合料加入二烷基二苯胺、甲基丙烯酰胺、二叔丁基对甲酚、六偏磷酸钠、巯基乙醇、磷酸三甲酚酯,700r/min搅拌6分钟,混合均匀得混合料;

步骤S4,将步骤S3所得混合料加热至120℃,加入水杨酸甲酯和磷酸三甲苯酯混炼3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,300℃注塑成型。

实施例8:效果实施例

对实施例1~7电缆材料制成的成品电缆进行耐海水盐雾腐蚀性能、耐海水潮气浸渍性能和耐扭转性能试验。

成品电缆耐海水盐雾腐蚀性能要求:将三根长为1.1m的成品电缆试样置于温度为30±1℃的含盐(NaCl)质量浓度为20%的溶液中浸泡40天。电缆浸泡时采用U型弯曲,试样两端各有30cm露出水面;浸泡结束后电缆能通过AC7kV/5min的耐压试验;将电缆缠绕在直径为9倍电缆试样外径的圆轴上,要求绝缘表面无目测可见裂纹,且在上述过程中绝缘未从电缆发生剥离情况。

成品电缆耐海水潮气浸渍性能要求:将电缆置于温度为75℃的水中浸泡1天后绝缘的介电常数不大于6,浸泡第14天末与第1天末之间的交流电容增率不大于5,浸泡第14天末与第7天末之间的交流电容增率不大于3,浸泡14后的稳定因数不大于1,浸泡84天后绝缘电阻常数要求不小于3670MΩ·Km。

成品电缆耐扭转性能要求:在-40℃低温下,成品电缆按照顺时针扭转360°,然后恢复到自然状态,再逆时针扭转相同的角度,随后再恢复到自然状态为一个周期,规定进行11000个周期的试验,扭转速度为720°~1080°/min。其间同时进行8小时通电加热和16小时自然冷却的热循环试验,通电期间,使导体温度稳定在电缆最高工作温度,共进行14个热循环试验。结束后要求电缆外表不发生龟裂,绝缘电阻满足IEC 60092-351的要求。

结果见下表:

试验过程中还测试了本发明绝缘橡胶的拉伸强度、断裂伸长率等电缆橡胶的常规性能,均符合标准。本发明电缆材料具有优异的耐盐腐性能,适合用于制备海洋电缆,使用寿命长。

上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

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