一种电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法
【专利说明】一种电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法
[0001] 技术领和
[0002] 本发明涉及高分子密封材料合成技术，尤其涉及一种电缆用水下碳纤维增强密封 材料合成方法。
【背景技术】
[0003] 电线电缆是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器、仪表，实现电磁能量转换 所不可缺少的基础性器材。随着通讯及自动化控制科学的普及和发展，电线电缆在电力、建 筑、通信、制造等行业的应用程度越来越高，使用环境越来越广泛。而由于应用环境的条件 越来越复杂，对电线电缆的性能会造成各种各样的影响，比如电缆中进入水汽的话会造成 通讯信号衰减、介质损耗增大甚至电缆损毁，所以必须对电线电缆进行保护。水下电缆密封 就是其中一项重要的技术，并且越来越多地被应用在生产、生活和军事等方面，如水电站、 海底电缆、水下机器人、潜艇、石油开采和船舶等多个领域。由于人类水下活动的空间越来 越广，所以对电缆密封材料的耐高水压、耐腐蚀、抗拉伸性能都有了更高的要求，迫切地需 要一种新型的水下电缆密封材料满足需求。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种组分科学，方法便捷、高效、易于产业化， 成本低廉，所合成的碳纤维增强密封材料能很好满足水下恶劣环境使用要求的电缆用水下 碳纤维增强密封材料合成方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] -种电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，包括如下步骤：
[0007] 将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后 高温活化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分；
[0008] 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用得到B组分；
[0009] 向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分；
[0010] 将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤维增强密封材 料。
[0011] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0012] 进一步，所述将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍 碳纤维，然后高温活化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分步骤的具体实现如下：
[0013] 按照质量比为1:1:4?1:3:4,将碳纤维、NaOH和水混合制成浓楽，在115?120°C 条件下加热10?12h，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后在600?70(TC条件下高温活化2? 5h，用蒸馏水将纤维洗至中性，在100?IKTC下烘干得到A组分。
[0014] 进一步，所述将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用 得到B组分步骤的具体实现如下：
[0015] 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂10?30%的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，20? 30min后，在100?IKTC下烘干备用得到B组分。
[0016] 进一步，所述向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分 步骤的具体实现如下：
[0017] 按照质量分数比，向聚氨酯粘接剂中依次加入10?25%的A组分、8?18%的B 组分，并搅拌均匀，得到C组分。
[0018] 进一步，所述将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤 维增强密封材料步骤的具体实现如下：
[0019] 将C组分倒入电缆插头缝隙中，室温条件下，硫化0. 5?lh，在80?90°C条件下， 硫化1?3min使其完全固化，得到碳纤维增强密封材料。
[0020] 本发明的有益效果是：本发明提供的方法，组分科学，便捷、高效、易于产业化，成 本低廉，所合成的碳纤维增强密封材料能很好满足水下恶劣环境使用要求。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0022] -种电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，包括如下步骤：
[0023] 将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后 高温活化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分；
[0024] 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用得到B组分；
[0025] 向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分；
[0026] 将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤维增强密封材 料。
[0027] 实施例1 :
[0028] 按照质量比为1:1:4,将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在115°C条件下加热 10h，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后在600°C条件下高温活化2h，用蒸馏水将纤维洗至中性， 在KKTC下烘干得到A组分；将碳纤维平铺整齐，然后喷涂10%的氨丙基三乙氧基硅烷水溶 液，20min后，在KKTC下烘干备用得到B组分；按照质量分数比，向聚氨酯粘接剂中依次加 入10%的A组分、8%的B组分，并搅拌均匀，得到C组分；将C组分倒入电缆插头缝隙中， 室温条件下，硫化0. 5h，在80°C条件下，硫化Imin使其完全固化，得到碳纤维含量为10%的 增强密封材料。
[0029] 实施例2 :
[0030] 按照质量比为1:2:4将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在118°C条件下加热llh， 使NaOH充分浸渍碳纤维，然后在650°C条件下高温活化3h，用蒸馏水将纤维洗至中性，在 105°C下烘干得到A组分；将碳纤维平铺整齐，然后喷涂20%的氨丙基三乙氧基硅烷水溶 液，25min后，在105°C下烘干备用得到B组分；按照质量分数比，向聚氨酯粘接剂中依次加 入20 %的A组分、10 %的B组分，并搅拌均匀，得到C组分；将C组分倒入电缆插头缝隙中， 室温条件下，硫化〇.6h，在85°C条件下，硫化2min使其完全固化，得到碳纤维含量为15%的 增强密封材料。
[0031] 实施例3:
[0032] 按照质量比为1:3:4,将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在120°C条件下加热 12h，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后在700°C条件下高温活化5h，用蒸馏水将纤维洗至中性， 在IKTC下烘干得到A组分；将碳纤维平铺整齐，然后喷涂30%的氨丙基三乙氧基硅烷水溶 液，30min后，在IKTC下烘干备用得到B组分；按照质量分数比，向聚氨酯粘接剂中依次加 入25 %的A组分、18 %的B组分，并搅拌均匀，得到C组分；将C组分倒入电缆插头缝隙中， 室温条件下，硫化lh，在90°C条件下，硫化3min使其完全固化，得到碳纤维含量为10%的增 强密封材料。
[0033] 将实施例1、2、3制备的不同碳纤维含量的增强密封材料，进行机械能测试（见表 1)。
[0034] 表 1 :
[0035]
[0036]
【主权项】
1. 一种电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，其特征在于，包括如下步骤： 将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后高温 活化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分； 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用得到B组分； 向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分； 将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤维增强密封材料。
2. 根据权利要求1所述的电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，其特征在于，所 述将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后高温活 化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分步骤的具体实现如下： 按照质量比为1:1:4?1:3:4,将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在115?120°C条 件下加热10?12h，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后在600?700°C条件下高温活化2?5h， 用蒸馏水将纤维洗至中性，在100?IKTC下烘干得到A组分。
3. 根据权利要求1所述电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，其特征在于，所述 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用得到B组分步骤的具 体实现如下： 将碳纤维平铺整齐，然后喷涂10?30 %的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，20?30min 后，在100?IKTC下烘干备用得到B组分。
4. 根据权利要求1所述电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，其特征在于，所述 向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分步骤的具体实现如下： 按照质量分数比，向聚氨酯粘接剂中依次加入10?25%的A组分、8?18%的B组分， 并搅拌均匀，得到C组分。
5. 根据权利要求1所述电缆用水下碳纤维增强密封材料合成方法，其特征在于，所述 将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤维增强密封材料步骤的 具体实现如下： 将C组分倒入电缆插头缝隙中，室温条件下，硫化0. 5?Ih，在80?90°C条件下，硫化 1?3min使其完全固化，得到碳纤维增强密封材料。
【专利摘要】本发明涉及一种电缆用水下碳纤维增强密封材料的合成方法，包括如下步骤：将碳纤维、NaOH和水混合制成浓浆，在加热条件下，使NaOH充分浸渍碳纤维，然后高温活化，用蒸馏水将纤维洗至中性，烘干得到A组分；将碳纤维平铺整齐，然后喷涂氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，烘干备用得到B组分；向聚氨酯粘接剂中依次加入A组分、B组分，并搅拌均匀，得到C组分；将C组分倒入电缆插头缝隙中，进行硫化，使其完全固化，得到碳纤维增强密封材料。本发明组分科学，方法便捷、高效、易于产业化，成本低廉，所合成的碳纤维增强密封材料能很好满足水下恶劣环境使用要求。
【IPC分类】C08K9-02, C08K9-06, C08L75-04, C08K7-06
【公开号】CN104559133
【申请号】CN201410848290
【发明人】王文俊, 王文静
【申请人】东莞市高能磁电技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日