一种电缆用水密封热熔胶及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纵向水密电缆各结构空隙中所填充使用的热熔胶及其应用，属于电缆技术领域。
【背景技术】
[0002]纵向水密电缆是应用于军用舰艇、民用船舶、水下航行器、海洋探测器、水利工程、石油平台、隧道及地下工程的电力、信号传输的电缆。
[0003]目前所用的普通电缆是通过外护套的完好，达到防水功能。然而，在水下使用时，外护套只要有一点损坏，会造成水沿电缆长度方向将大量渗入舱室及进入仪器设备，同时海水进入电缆内部也会腐蚀电缆从而造成整根电缆报废乃至损坏与电缆联接的精密仪器设备。其造成的损失极大。直接关系到设备或工程的安全性和可靠性。
[0004]欧美国家目前的纵向水密电缆是采用一种粉状物对电缆内部空隙进行填密。当电缆有局部损坏后，水会与其中的粉状物发生化学反应使得粉状物膨胀充满电缆间隙，而达到阻水的目的，但是这种技术最大的缺陷是不能完全阻止水的渗透，它允许有少量的水渗入，然后随着时间推移会渗入全部电缆中。面对现状，因此很有必要开发适应现代技术发展水平的新型纵向水密电缆，提高电缆的纵向阻水能力，满足海洋工程对装备建设和发展的迫切需要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种电缆用水密封热熔胶。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种电缆用水密封热熔胶的制备方法。
[0007]本发明的又一目的在于提供一种电缆用水密封热熔胶在制备水密性电缆中的应用。
[0008]为了克服现有技术不能满足电缆纵向水密的技术问题，增加水下电缆的纵向水密性，本发明公开了一种纵向水密性电缆各结构之间的空隙中所填充使用的热熔胶。
[0009]众所周知，电缆的芯线与芯线护套存在空隙，芯线与外护套之间也有空隙，芯线与屏蔽层之间也存在或大或小的空隙。电缆在水下，特别是在深水区工作时，承受着几个兆帕(MPa)的压力，当电缆护套发生破损时，这些空隙都会引起电缆内部进水而使得电缆无法正常工作。沿着电缆纵向填充热熔胶，能够达到电缆承受纵向高水压时也不会渗漏水的目的。
[0010]本发明的第一方面，提供了一种电缆用水密封热熔胶，由以下组分按质量百分比组成:
[0011]APAO:30%?60% ;
[0012]石油树脂:15%?45% ；
[0013]松香树脂:5%?20% ;
[0014]PB:5% ?10%;
[0015]石英粉:5%?10%。
[0016]优选的，其中所述热熔胶，由以下组分按质量百分比组成:
[0017]APAO: 45%
[0018]石油树脂:30%
[0019]松香树脂:10%
[0020]PB:5%
[0021]石英粉:10%。
[0022]其中，APAO(Amorphous poly alpha olefin)是指非晶态α-稀径共聚物或无定型烯烃共聚物，分子量50000?80000。
[0023]其中，石油树脂是指C5树脂或质量比为1:1的C5与C9的共混树脂(即C5树脂与C9树脂的混合物)。
[0024]PB (聚丁烯)分子量为1000?1500。
[0025]石英粉为5000目以上，二氧化硅含量99%以上。
[0026]松香树脂为工业一级氢化松香。
[0027]本发明的第二方面，提供了上述热熔胶的制备方法:
[0028]按上述组分配比，先将石英粉在60°C?100°C，优选80°C下进行脱水干燥；然后将APAO加热至160°C?190°C，优选180°C，在升温至120°C左右时，可开始采用电动搅拌机搅拌，搅拌转速150?200转/min，温度稳定后继续搅拌I?1.5小时，优选1.2小时，直至APAO呈均匀熔融状态。分批加入石英粉，充分搅拌I?2小时，优选1.5小时，至石英粉分散均匀后，将温度升至190°C?210°C，优选200°C，温度稳定后加入石油树脂，然后再加入松香树脂，充分搅拌I?1.5小时，优选1.2小时后加入PB充分搅拌均匀，降温冷却至20°C?60°C，优选 30 0C ο
[0029]本发明的第三方面，提供了上述热熔胶在制备纵向水密电缆中的应用。
[0030]上述纵向水密电缆的制备方法，按照下述步骤进行:
[0031]1.电缆导体采用纯铜丝经绞合而成，热熔胶放于设置于中心线的导线模前的加热模中，模具加热至220°C?240°0，优选230°0。行进中的中心线带着热熔胶与其他铜丝绞合，在绞合后经过一个绞合模进行整形，并将多余的热熔胶勒去。
[0032]2.步骤I得到的绞合后的导体经挤塑机挤包PE绝缘护套。在挤塑机前设有加热模和整形模，热熔胶放于加热模中，加热模加热至220°C?240°C，优选230°C，整形模加热至70°C?90°C，优选80°C，挤出温度190°C?230°C，螺杆转速6转/min。
[0033]3.步骤2得到的芯线在屏蔽编织机上进行屏蔽编织，编织线的每根铜丝均设有加热模，热熔胶在加热模中加热，加热温度220°C?240°C，优选230°C。
[0034]4.多芯线绞合用笼式绞缆机，在中心线出线部位设置有热熔胶加热模，模具加热至220°C?240°C，优选230°C。在绞合模处设有热熔胶挤出机，挤出温度160°C?200°C，挤出压力14MPa?18MPa。成缆节距不大于20倍外径。多股步骤3得到的芯线经过绞合模后，芯线间内部空隙均被填充，多余的热熔胶被模具勒去，使得整缆的空隙填充均匀。
[0035]若要制备单芯线电缆，省略步骤4 ;制备2?6芯等无中心线电缆则不设置中心线部位的加热模。
[0036]5.步骤4得到的绞合后的芯线经挤塑机挤包PVC外护套，在挤塑机前设有加热模和整形模，热熔胶放于加热模中，加热模加热至220°C?240°C，优选230°C，整形模加热至70°C?90 °C，优选80 °C，挤出温度200 °C?240 °C，螺杆转速42?46转/min。
[0037]本发明的第四方面，提供了一种纵向水密电缆，其特征在于，由至少一根的芯线、包裹芯线的外护套和填充在芯线和外护套之间的热熔胶组成；
[0038]其中芯线由导体、绝缘护套、屏蔽层和热熔胶组成；其中导体为多根直径和材料相同的金属丝绞合而成，导体间隙填充有热熔胶，导体外包覆有厚度均匀的绝缘护套，绝缘护套采用聚乙烯或交联聚乙烯，绝缘护套外包覆有屏蔽层，屏蔽层为铜丝或镀锡铜丝，在芯线中的空隙全部填充有热熔胶；
[0039]其中外护套为PVC材料；
[0040]在一些实施例中，芯线外周屏蔽层之间的空隙中也填充热熔胶。优选的，所述电[0041 ] 缆为单芯电缆或多芯电缆。
[0042]在一些实施例中，电缆是两芯的。
[0043]在另外一些实施例中，电缆是三芯或三芯以上的。
[0044]有益效果
[0045]这种研制的特种热熔胶必须具备与电缆的芯线一一铜材料、屏蔽层一一铜材料、芯线护套一一聚乙烯(PE)材料、外护套一一聚氯乙烯(PVC)材料同时紧密粘接的作用。本发明的纵向水密电缆是利用一种热熔胶沿电缆纵向进行填充，不仅对电缆内部多股芯线与外护套之间形成的空隙进行全部填充，而且，对芯线本身与护套之间形成的空隙进行填充，以达到纵向、全长度阻水渗入的作用，其可靠性明显高于目前欧美国家采用的纵向水密电缆填充技术。
[0046]由于本发明的纵向水密电缆达到了上述目的，可以保证在水下达1000米深度时电缆仍然正常工作。
【附图说明】
[0047]图1本发明的水密性电缆的截面结构原理示意图。
[0048]图2芯线的截面结构原理示意图。
[0049]1.导体，2.绝缘护套，3.屏蔽层，4.热熔胶，5外护套。
【具体实施方式】
[0050]下面通过实施例并结合附图进一步说明本发明的实现。
[0051]实施例1水密封热熔胶
[0052]一种电缆用水密封热熔胶，由以下组分按质量百分比组成:
[0053]APAO: 45%
[0054]石油树脂:30%
[0055]松香树脂:10%
[0056]PB:5%
[0057]石英粉:10%
[0058]其中，APAO的分子量 65000，购自美国 HUNTSMAN，APAO RT 2723 ；
[0059]其中，石油树脂为C5树脂，购自兰州石化；
[0060]其中，松香树脂为EASTMAN氢化松香，购自上海水兴实业，Foralyn 90 ；
[0061]PB(聚丁烯)分子量为1400，购自韩国PB1400 ；
[0062]石英粉为5000目，购自安徽华星。
[0063]上述热熔胶的制备方法:
[0064]按上述组分配比，先将石英粉在80°C下进行干燥24h ;然后将APAO加热至180°C，在升温至120°C时，电动搅拌机开始搅拌，搅拌转速150转/min，温度稳定后继续搅拌I小时后，分等量的3批加入石英粉，充分搅拌1.5小时至分散均匀后，升温至200°C，温度稳定后加入石油树脂，再加入松香树脂，充分搅拌1.2小时后加入PB充分搅拌均匀，降温冷却至30。。。
[0065]实施例2水密封热熔胶
[0066]一种电缆用水密封热熔胶，由以下组分按质量百分比组成:
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