海底电缆用pe护套料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及PE护套料，特别是设及海底电缆用PE护套料及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 海底电缆是敷设在海底及河流水下用的电缆，分为海底通信电缆和海底电力电缆 两大类。海底电缆的使用环境中有大量的海水，海水本身是具有很强腐蚀性的电解质溶液， 含有大量盐类，而且海水中还生存有大量微生物，因此海水腐蚀W及海水中的微生物腐蚀 对由聚合物制成的海底电缆护套形成了双重腐蚀，缩短了护套的使用寿命，对护套内的电 缆造成了很大的安全隐患。目前，普通的电缆护套料主要由聚己締制成，其耐海水腐蚀W及 耐微生物腐蚀的性能不甚理想，用于海底电缆时必须要经过改性才能胜任。
[000引公开号为CN103788451A、公开日为2014. 05. 14、申请人为苏州奥凯材料技术有限 公司的中国专利申请公开了 "一种PE阻燃电缆材料及其制备方法"，包括如下质量份数的 原料；低密度聚己締50-80份、EVA30-50份、抗氧剂2-4份、侣酸醋偶联剂2-4份、阻燃剂 50-70份和增效剂水合哲基氧化铁1-3份组成，所述的抗氧剂为0 - (3, 5-二叔了基-4-哲 基苯基）丙酸季戊四醇脂，所述偶联剂为侣酸醋偶联剂，所述的阻燃剂为A1 (OH) 3,其粒径为 10ym。该发明的有益效果是：水合哲基氧化铁是一种无机金属化物增效剂，能提高氨氧化 侣阻燃聚合物的效率，加入少量哲基氧化铁即可显著提升ATH/PE体系的阻燃性能，氧指数 可达到30,垂直燃烧通过V-0级别。不过，该阻燃电缆材料的耐海水腐蚀W及耐微生物腐蚀 的性能较差，容易被海水腐蚀而导致性能下降严重，缩短了其使用寿命。
【发明内容】
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[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种海底电缆用PE护套料，其具有较好的耐海 水腐蚀W及耐微生物腐蚀的性能，能有效降低腐蚀对其产生的破坏，使用寿命较长。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 海底电缆用PE护套料，其重量份组成为；PE100份，改性大麻纤维8~12份，改性 氧化儀6~10份，抗氧剂0. 2~0. 3份，EVA9~10份，炭黑2~3份，碳酸巧3~4份， 稳定剂0. 1~0. 2份，偶联剂0. 1份。
[0007] 优选地，本发明所述阳为皿阳。
[000引优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂CA。
[0009] 优选地，本发明所述稳定剂为硬脂酸巧。
[0010] 优选地，本发明所述偶联剂为铁酸醋偶联剂。
[0011] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述海底电缆用PE护套料的制备方法。
[0012] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0013] 海底电缆用PE护套料的制备方法，其步骤如下：
[0014] (1)将大麻纤维用粉碎机粉碎后加入浓度为2%的氨氧化钢溶液，70°C下揽拌3小 时，出料后用蒸馈水洗漆至中性，90°C下烘干2小时后得到碱化纤维；
[0015] (2)将甲酸溶于水中揽拌均匀后制得地值为4的甲酸溶液，将偶联剂A174加入甲 酸溶液中揽拌40分钟后得到纤维改性溶液，将步骤（1)得到的碱化纤维加入纤维改性溶液 后浸泡2小时，取出后90°C下干燥7小时，得到改性大麻纤维；
[0016] (3)将纳米氧化儀与去离子水一起揽拌分散3小时，得到纳米氧化儀悬浮浆，用醋 酸溶液调节其地值为6，加入油酸钢，50°C下揽拌2小时，出料、过滤、洗漆、干燥、研磨，得到 改性纳米氧化儀；
[0017] (4)按配方将PE、抗氧剂、EVA、炭黑、碳酸巧、稳定剂、偶联剂、步骤似得到的改性 大麻纤维、步骤（3)得到的改性纳米氧化儀加入高速混合机混合12分钟，得到混合胶料，将 混合胶料加入螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料，将粒料90°C下烘干3小时后得到海底电 缆用PE护套料。
[0018] 优选地，所述步骤（1)中，大麻纤维与氨氧化钢溶液的固液比为1:30。
[0019] 优选地，所述步骤（2)中，碱化纤维与纤维改性溶液的固液比为1:25。
[0020] 优选地，所述步骤（3)中，油酸钢与纳米氧化儀的质量比为1:6。
[0021] 优选地，所述步骤（4)中，螺杆挤出机的螺杆的各段温度分别为140°C、15(rC、 155°C，机头温度为160°C。
[0022] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0023] 1)大麻纤维是一种天然纺织纤维，其纤维素成分具有很好的耐海水腐蚀性能，加 入PE体系中后可有效提高护套料的耐海水腐蚀性能，不过大麻纤维表面含有的木质素、纤 维素、半纤维素含有大量哲基，纤维素的分子链之间的氨键作用较强，使得其表面呈现极性 和亲水性，与PE的疏水性不相容，直接加入会出现界面结合力较差的情况，二者之间的界 面空隙会被海水渗入，反而会抵消大麻纤维本身的耐海水腐蚀性能，因此本发明先通过氨 氧化钢对大麻纤维进行了碱化处理再通过A171偶联剂对其进行改性处理，碱化处理除去 了大麻纤维的部分木质素、半纤维素W及果胶等杂质，可有效增加大麻纤维与PE的接触面 积，偶联剂A171含有烷氧基基团，其水解后形成了娃醇，可与碱化大麻纤维中的哲基反应 生成醋键，该样大麻纤维表面的亲水性被改变成了疏水性，与PE之间的相容性得到了较大 改善，且能与PE形成较强的界面结合，大大减少了界面空隙，提高了护套料的耐海水腐蚀 性能，此外，大麻纤维还具有抑制细菌的性能，可起到一定程度的耐生物腐蚀作用，提高护 套料的耐生物腐蚀性能。
[0024] 2)纳米氧化儀能与水反应将水中的氧变成活性氧离子，活性氧离子的高氧化性可 破坏细胞壁的肤键结构而杀死微生物，而且纳米氧化儀的吸附性能较强，可对微生物的细 胞膜产生较强的破坏性吸附，因此纳米氧化儀具有很强的抗菌及抗微生物性能，不过其表 面能较高，容易发生团聚，在PE内的分散性较差，所W本发明利用油酸钢对其进行了表面 改性，在纳米氧化儀表面形成单分子层覆盖，油酸钢的疏水基团朝外，使得纳米氧化儀呈现 出疏水亲油性，可稳定地均匀地分散于PE中，并形成有效的界面结合，从而大大改善护套 料的耐微生物腐蚀性能。
【具体实施方式】：
[0025] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026] 实施例1
[0027] 海底电缆用PE护套料，其重量份组成为；皿PE100份，改性大麻纤维9份，改性氧 化儀6份，抗氧剂CA0. 3份，EVA9. 4份，炭黑2. 5份，碳酸巧3. 8份，硬脂酸巧0. 1份，铁酸醋偶联剂0. 1份。
[002引其制备方法的步骤如下：
[0029] (1)将大麻纤维用粉碎机粉碎后加入浓度为2%的氨氧化钢溶液，大麻纤维与氨 氧化钢溶液的固液比为1:30,70°C下揽拌3小时，出料后用蒸馈水洗漆至中性，90°C下烘干 2小时后得到碱化纤维；
[0030] (2)将甲酸溶于水中揽拌均匀后制得地值为4的甲酸溶液，将偶联剂A174加入甲 酸溶液中揽拌40分钟后得到纤维改性溶液，将步骤（1)得到的碱化纤维加入纤维改性溶液