本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法。
背景技术：
：海洋可为人类提供生存与发展的物质资源、空间资源和能源。我国是海洋大国，拥有18000多公里的海岸线，沿海岛屿有6500多个，管辖海域超过300多万平方公里。我国拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的海洋产业，但是海洋环境非常严酷且具有强腐蚀性，因此，海洋腐蚀与防护是我国经济发展中急需认真解决的问题。海底电缆是用绝缘材料包裹的电缆，铺设在海底，用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。海底电力电缆敷设距离较通信电缆相比要短得多,主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。同陆地电缆相比，海底电缆有很多优越性：一是铺设不需要挖坑道或用支架支撑，因而投资少，建设速度快；二是除了登陆地段以外，电缆大多在一定测试的海底，不受风浪等自然环境的破坏和人类生产活动的干扰，所以电缆安全稳定，抗干扰能力强，保密性能好。然而，海底电缆长期在具有强腐蚀性的海底工作，对材料的防腐蚀性能有着极强的要求。现有的海底电缆材料仍然难以满足人们的需求。技术实现要素：为了解决上述背景中提到的问题，本发明目的在于提供一种耐海水腐蚀电缆材料及其制备方法。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶50~78份，改性聚四氟乙烯15~36份，氯磺化聚乙烯26~35份，多聚磷酸铵10~18份，钛酸钾晶须1~5份，炉法炭黑7~11份，环氧大豆油1~8份，酚醛树脂13~25份，氧化镁3~9份、促进剂m2~10份、微晶蜡5~13份和硅烷偶联剂3~8份。作为本发明进一步的方案：所述耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶56~72份，改性聚四氟乙烯19~31份，氯磺化聚乙烯28~33份，多聚磷酸铵11~14份，钛酸钾晶须2~4份，炉法炭黑8~10份，环氧大豆油2~5份，酚醛树脂17~21份，氧化镁4~8份、促进剂m3~7份、微晶蜡7~10份和硅烷偶联剂4~6份。作为本发明进一步的方案：所述耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶62份，改性聚四氟乙烯25份，氯磺化聚乙烯31份，多聚磷酸铵12份，钛酸钾晶须3份，炉法炭黑9份，环氧大豆油4份，酚醛树脂18份，氧化镁5份、促进剂m6份、微晶蜡9份和硅烷偶联剂5份。作为本发明进一步的方案：所述耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。作为本发明进一步的方案：所述耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。一种耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为330~360℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。本发明的耐海水腐蚀电缆材料添加了通过碳酸氢铵、氨水、玻璃纤维和钛白粉改性的聚四氟乙烯，在不改变四氟乙烯具有优良化学稳定性、耐腐蚀性和良好的抗老化耐力的前提下，使得改性聚四氟乙烯与丁腈橡胶相容性更优，还可以大幅提升本发明的硬度和耐热、耐磨抗撕裂性能；添加了微晶蜡、炉法炭黑、钛酸钾晶须相互配合，进一步提升本发明的硬度和耐腐蚀性能。该种耐海水腐蚀电缆材料成分配比合理，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性能，抗老化性能优异，成品率高，硬度高、耐磨性能好，使用寿命长。该种耐海水腐蚀电缆材料的制备方法工艺简单，适于工业化生产。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中，一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶62份，改性聚四氟乙烯25份，氯磺化聚乙烯31份，多聚磷酸铵12份，钛酸钾晶须3份，炉法炭黑9份，环氧大豆油4份，酚醛树脂18份，氧化镁5份、促进剂m6份、微晶蜡9份和硅烷偶联剂5份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为350℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。对比例1和实施例1的配方不同之处在于，对比例1中未添加改性聚四氟乙烯，其余原料完全相同。对比例2和实施例1的配方不同之处在于，对比例2中添加聚四氟乙烯代替改性聚四氟乙烯，其余原料完全相同。实验方法按照实施例1和对比例1、2的配方配置耐海水腐蚀电缆材料各150g，通过相同的热加工工艺加工成20mm´f10mm的圆柱形试样，将试样至于烧杯中，随后加入海水浸没试样，每一个月更换一次新鲜海水，24个月后取出，沿试样径向切开，观察试样腐蚀状况，实验数据如表1所示。表1试样腐蚀状况组别腐蚀状况实施例1无对比例1距表面5mm处有腐蚀开裂对比例2距表面3mm处有腐蚀开裂由表1数据可以看出，实施例1组的试样无腐蚀开裂现象，对比例2组使用聚四氟乙烯代替改性聚四氟乙烯，其耐腐蚀性能优于对比例1组，较实施例1组差。实施例2本发明实施例中，一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶78份，改性聚四氟乙烯36份，氯磺化聚乙烯35份，多聚磷酸铵18份，钛酸钾晶须5份，炉法炭黑11份，环氧大豆油8份，酚醛树脂25份，氧化镁9份、促进剂m10份、微晶蜡13份和硅烷偶联剂8份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为350℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。实施例3本发明实施例中，一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶50份，改性聚四氟乙烯15份，氯磺化聚乙烯26份，多聚磷酸铵10份，钛酸钾晶须1份，炉法炭黑7份，环氧大豆油1份，酚醛树脂13份，氧化镁3份、促进剂m2份、微晶蜡5份和硅烷偶联剂3份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为350℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。实施例4本发明实施例中，一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶56份，改性聚四氟乙烯19份，氯磺化聚乙烯28份，多聚磷酸铵11份，钛酸钾晶须2份，炉法炭黑8份，环氧大豆油2份，酚醛树脂17份，氧化镁4份、促进剂m3份、微晶蜡7份和硅烷偶联剂4份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为350℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。实施例5本发明实施例中，一种耐海水腐蚀电缆材料，由以下按照重量份数的原料组成：丁腈橡胶72份，改性聚四氟乙烯31份，氯磺化聚乙烯33份，多聚磷酸铵14份，钛酸钾晶须4份，炉法炭黑10份，环氧大豆油5份，酚醛树脂21份，氧化镁8份、促进剂m7份、微晶蜡10份和硅烷偶联剂6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯由以下按照重量份数的原料组成：聚四氟乙烯85份，碳酸氢铵25份，氨水10份，玻璃纤维12份和钛白粉6份。耐海水腐蚀电缆材料的改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯放入反应釜中加热至330℃，至其完全溶解，加入玻璃纤维和钛白粉，缓慢搅拌20min，升温至360℃，加入碳酸氢铵，保温1h，停止加热，缓慢冷却至330℃，加入氨水，缓慢冷却至室温，取出即得。耐海水腐蚀电缆材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照权利要求3的配比称取各物料，将丁腈橡胶、改性聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯、酚醛树脂放入密炼炉中进行混合密炼，密炼温度为350℃，密炼时间为1h，得到物料a；（2）将钛酸钾晶须、炉法炭黑、多聚磷酸铵、氧化镁、微晶蜡加入物料a，调节密炼温度至390℃，密炼时间20min，得到物料b；（3）将环氧大豆油、促进剂m6、硅烷偶联剂加入物料b，将密炼温度降至300℃，密炼30min，得到混合胶料；（4）将混合胶料进行硫化处理，硫化温度180℃，硫化时间30min，随后进行开炼处理，开炼温度120℃，最后冷却至室温即得。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12