一种电缆防腐蚀涂层的制作方法

文档序号:11125266阅读:859来源:国知局
本发明涉及一种电缆防腐蚀涂层及其制备方法,尤其是在海上或高盐碱环境下使用的电缆防护涂层。
背景技术
:电缆是一种广泛应用于工业中的电力设备,尤其在化工、制药、油田等行业的生产场所经常存在酸、碱或有机溶剂污染腐蚀现象。由于普通电缆的护套和外层绝缘部分主要是各种高分子聚合物,对于有机溶剂和酸碱比较敏感,长期酸碱或有机溶剂的情况下,很容易被有机溶剂腐蚀,导致酸碱溶液透过护套和绝缘层扶持导体,造成电缆绝缘性能下降,使用寿命短,需经常更换,造成资源浪费,并且影响生产,给企业带来损失。而使用专用防腐电缆又存在着价格高昂的问题。现有技术中也有很多通过增加电缆护套、绝缘层材料和改变电缆结构的方法,增加电缆的防酸、碱和有机溶剂腐蚀功能,可以延长电缆在酸、碱或有机溶剂场所的使用寿命。现有技术中常用的电缆防腐涂料,一般采用刷涂沥青类涂料,但是其存在的问题是:防腐基体处理要求高,涂膜过厚易开裂,漆膜固化时受温度、湿度影响较大,固化时间长,且大都存在耐候性差,粘结力不强的缺点,因此防腐性能普遍不理想。纳米材料是近年来涂料领域研究的热点,一般认为纳米材料应用在涂料中,主要是利用荷叶双疏机理,提高涂料的耐水性及抗霉性能。纳米结构对于纳米复合绝缘所表现出来的独特的介电性能,国内外作了大量的研究工作,认为无机纳米颗粒能改善绝缘介电性能有以下原因:纳米颗粒具有电子和紫外线屏蔽效应,提高了传热能力,具有均匀电场、空间电荷抑制作用等;同时,无机-有机相界面在纳米复合材料中起到了关键作用,认为界面区为准电导区,电荷不容易累积。作为涂料,它是由多种化学成分组成,经科学配制,独特的理化反应而成的,如果配方及工艺不合理,即使加入一些纳米级原料,在品质上也不会有太大提高,相反会造成工业成本的提高。技术实现要素:本发明使用了改性的聚硅氧烷乳液,大大提高了其对于沥青的相容性,使得沥青质能够更好的与涂层基质相贴合,延长了涂层的使用寿命,如聚合物的成膜性、优良的力学性能、耐水性以及无机材料的硬度、耐化学药品性、耐热性等,相互弥补了不足。本发明创造性的提出将这种材料引入到电缆防腐涂层中,并对其制备方法进行了适当的改进,以适应电缆防腐涂层的应用环境。该乳液具有优异的稳定性,形成的胶膜具有优异的耐腐蚀性能。一种电缆防腐蚀涂层,包括以下重量份的组分,改性聚硅氧烷乳液5-10份,沥青10-20份,聚丙烯酸酯5-10份,碳酸二甲酯20-50份,抗氧剂1-3份,氧化锌0.5-1份,硅橡胶1-5份,烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.5份,非离子氟碳表面活性剂0.1-0.3份。优选的,所述防腐蚀涂层包括以下重量份的组分,改性聚硅氧烷乳液6-8份,沥青5-18份,聚丙烯酸酯5-8份,碳酸二甲酯30-35份,抗氧剂1-2份,氧化锌0.5-0.6份,硅橡胶1-2份,烷基酚聚氧乙烯醚0.2-0.3份,非离子氟碳表面活性剂0.1-0.2份。所述抗氧剂是受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂,二者的比例是1-3:1,优选是1-2:1。所述改性聚硅氧烷乳液由以下步骤制得:(1)向硅溶胶中加入硅烷偶联剂,在常温下磁力强烈搅拌6-8h,然后将体系升至80-90℃并维持1-2h,得到改性的硅溶胶;(2)将表面活性剂水溶液加入到反应器中,在室温下通入氮气高速搅拌,加入四乙烯基四甲基环四硅氧烷、改性的硅溶胶混合液和催化剂,升温至80℃,连续高速搅拌1-2h之后过滤得到预乳化液,然后再加入丙烯酸类单体,开始升温,待体系温度稳定在90℃后,用滴液漏斗滴加溶有引发剂,连续反应6-12h后降温,用氢氧化钠调pH至7-8,过滤,得到改性聚硅氧烷乳液。所述表面活性剂是烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和萘磺酸盐中的一种。所述电缆防腐蚀涂层的制备方法:将聚合物-无机纳米复合乳液,沥青,聚丙烯酸酯,抗氧剂,氧化锌,硅橡胶,混合,使用密炼机混炼6~16分钟,使胶料各成分混合均匀,在加入烷基酚聚氧乙烯醚和非离子氟碳表面活性剂,继续混合3-5分钟,然后使用开炼机将胶料返炼,混炼胶经充分返炼,制成颗粒;将颗粒置于碳酸二甲酯中浸泡24~36小时,搅拌,制成电缆防腐蚀涂层胶浆;最后将上述电缆防腐蚀胶浆涂于电缆表面,风干。所述电缆防腐蚀涂层可以在电缆出厂时由生产厂涂抹,或在电缆敷设时涂抹,或电缆使用一段时间以后再次涂抹。该涂层在常温下即可固化,加热后固化速度更快,使用非常方便。有益效果:本发明的电缆防腐蚀涂层可以很好的保护电缆有效减缓高盐污、卤水浸泡,酸、碱、油、盐等对电缆的腐蚀。所述电缆防腐蚀涂层的有益效果,极强的附着力;优异的耐候性;干燥速度快;耐高低温。由于聚丙烯酸酯和沥青与其它原料配制,使涂料的微细颗粒渗透到基层中使之形成了一个整体,从而极大的提高了涂膜的粘接强度,涂层干燥后形成一层坚韧的附着力极强的漆层。可在电缆上附着力达到0级,涂覆一次能使电缆表面达到长久的防腐保护作用。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例中所述改性聚硅氧烷乳液由以下步骤制得:(1)向硅溶胶中加入硅烷偶联剂,在常温下磁力强烈搅拌6h,然后将体系升至80℃并维持2h,得到改性的硅溶胶;(2)将萘磺酸钠水溶液加入到反应器中,在室温下通入氮气高速搅拌,加入四乙烯基四甲基环四硅氧烷、改性的硅溶胶混合液和催化剂,升温至80℃,连续高速搅拌2h之后过滤得到预乳化液,然后再加入丙烯酸类单体,开始升温,待体系温度稳定在90℃后,用滴液漏斗滴加溶有引发剂,连续反应12h后降温,用氢氧化钠调pH至7,过滤,得到改性聚硅氧烷乳液。实施例1改性聚硅氧烷乳液6份,沥青10份,聚丙烯酸酯5份,碳酸二甲酯30份,抗氧剂1份,氧化锌0.5份,硅橡胶1-2份,烷基酚聚氧乙烯醚0.2份,非离子氟碳表面活性剂0.1份。实施例2改性聚硅氧烷乳液8份,沥青18份,聚丙烯酸酯8份,碳酸二甲酯35份,抗氧剂2份,氧化锌0.6份,硅橡胶2份,烷基酚聚氧乙烯醚0.3份,非离子氟碳表面活性剂0.2份。对比例1沥青18份,聚丙烯酸酯8份,碳酸二甲酯35份,抗氧剂2份,氧化锌0.6份,硅橡胶2份,烷基酚聚氧乙烯醚0.3份,非离子氟碳表面活性剂0.2份。对比例2普通PVC电缆,未涂敷防腐蚀涂层。对实施例和对比例进行老化试验和击穿电压测试,结果如下表所示:实施例1实施例2对比例1对比例2老化试验(h)31.230.625.821.3击穿试验(kV)26.525.120.218.6本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概括。本发明的所有实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制,凡是根据本发明的技术内容所作出的任何细微修改或等同替换,都属于本发明的技术方案之内。当前第1页1 2 3 
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