专利名称：船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电力电缆，特别涉及一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆；本发明还涉及一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆的制造方法。
背景技术：
由于船舶及海洋工程设备作业环境的特殊性以及大功率动力设备的使用，对与之配套的电力电缆提出了越来越高的技术性能要求，其中最典型的是要求柔软、低烟无卤、拒水性且耐腐蚀性能好，具有较高的强度，抗拉性能好，不易老化等。因船舶等空间狭小，还需要电力电缆的外形尺寸小，重量轻。此外，目前船舶与海洋用电力电缆多采用普通的乙丙橡胶绝缘，普通乙丙橡胶绝缘电阻低，机械性能、老化性能差，这使得同样型号规格的电缆重量、外径等很大，不符合船舶和海洋工程设备轻便、增大有效负载的要求。
发明内容
本发明的首要目的是，提供一种性能优越的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆。为实现以上目的，本发明所提供的一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成绝缘芯线，三根所述绝缘芯线绞合后构成缆线， 所述缆线的外周挤包有低烟无卤内衬层，所述低烟无卤内衬层的外周绕包有非吸湿性隔离带，所述非吸湿性隔离带的外周包覆有金属铠装层，所述金属铠装层的外周设有纵包聚酯薄膜带，所述纵包聚酯薄膜带的外周挤包有低烟无卤外护套。相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果本发明的电力电缆采用低烟无卤内衬层及低烟无卤外护套使得电缆具有低烟无卤的特性，在低烟无卤内衬层外绕包非吸湿性隔离带提高了电缆的拒水性能，纵包聚酯薄膜带可以提高电缆的抗拉性能，金属铠装层的内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离。作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶 2470 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 0 1. 5份；过氧化二异丙苯DCP 0. 5 1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 3 0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB 0. 5 0. 8份；钛白粉1 1. 5份；石蜡油1. 0 1. 5份；氧化锌1. 0 1. 5份； 微晶石蜡0. 6 1. 0份；硬脂酸0. 2 0. 5份；白炭黑1 2份；超细滑石粉10 15 份；改性煅烧陶土 12 16份。使用该绝缘料制成的硬质乙丙橡胶绝缘层具有低烟、无卤、 阻燃、高机械强度、高绝缘电阻的特点；可以在保证性能的前提下，降低绝缘层厚度，使同样型号规格的电缆具有更小的外径，更轻的重量。作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶 2470 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 0份；过氧化二异丙苯DCP 0. 5份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 3份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 5份；钛白粉1份；石蜡油ι. O份；氧化锌1. 0份；微晶石蜡0. 6份；硬脂酸0. 2份；白炭黑1份； 超细滑石粉10份；改性煅烧陶土 12份。作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶 2470 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 2份；过氧化二异丙苯 DCP :0. 8份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 35份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 6份；钛白粉1. 3份；石蜡油1. 2份；氧化锌1. 3份；微晶石蜡0. 8份；硬脂酸0. 4份；白炭黑1. 5 份；超细滑石粉12份；改性煅烧陶土 14份。作为本发明的优选方案，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶 2470 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 5份；过氧化二异丙苯 DCP :1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 8份；钛白粉1. 5份；石蜡油1. 5份；氧化锌1. 5份；微晶石蜡1. 0份；硬脂酸0. 5份；白炭黑2 份；超细滑石粉15份；改性煅烧陶土 16份。作为本发明的优选方案，所述金属铠装层为镀锡钢丝编织铠装层或铜丝编织铠装层。本发明的另一个目的是，提供一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆的制造方法，制造而成的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆绝缘性能、机械性能、老化性能优越。为实现上述目的，本发明船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆的制造方法， 依次包括如下步骤在导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成绝缘芯线，将三根所述绝缘芯线绞合成缆线，在所述缆线的外周挤包低烟无卤内衬层，接着在所述低烟无卤内衬层的外周绕包非吸湿性隔离带，在所述非吸湿性隔离带的外周包覆金属铠装层，在所述金属铠装层的外周纵包聚酯薄膜带，在聚酯薄膜带的外周挤包低烟无卤外护套；其中所述硬质乙丙橡胶绝缘层按以下步骤制造(1)按以下组分及重量含量准备原料，乙丙橡胶M70 11 份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 0 1. 5份；过氧化二异丙苯 DCP 0. 5 1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 3 0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB 0. 5 0. 8份；钛白粉1 1. 5份；石蜡油1. 0 1. 5份；氧化锌1. 0 1. 5份；微晶石蜡0. 6 1. 0份；硬脂酸0. 2 0. 5份；白炭黑1 2份；超细滑石粉10 15份；改性煅烧陶土 12 16份；(2)先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均勻；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9 12分钟，使各组份均勻；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑 MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均勻；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放至少6小时；(3)在挤橡机上挤包绝缘层，挤橡机的机身温度1区为70士5°C，2区为75士5°C，机头为85士5°C，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0. 9 1. IMPa的压力进行硫化，出线速度为30 35m/min。相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果本发明的电力电缆采用低烟无卤内衬层及低烟无卤外护套使得电缆具有低烟无卤的特性，在低烟无卤内衬层外绕包非吸湿性隔离带提高了电缆的拒水性能，纵包聚酯薄膜带可以提高电缆的抗拉性能，金属铠装层的内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离。绝缘层抗拉强度可达到不小于9. 5MPa,断裂伸长率大于350%，绝缘电阻大于3000M Ω ·—，机械性能、绝缘性能及老化性能优越。
图1为本发明船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆的结构示意图。图中1.导体；2.硬质乙丙橡胶绝缘层；3.低烟无卤内衬层；4.非吸湿性隔离带；5.金属铠装层；6.纵包聚酯薄膜带；7.低烟无卤外护套。
具体实施例方式如图1所示，本发明的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，导体1外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层2构成绝缘芯线，三根绝缘芯线绞合后构成缆线，缆线的外周挤包有低烟无卤内衬层3，低烟无卤内衬层3的外周绕包有非吸湿性隔离带4，非吸湿性隔离带4 的外周包覆有金属铠装层5，金属铠装层5的外周设有纵包聚酯薄膜带6，纵包聚酯薄膜带 6的外周挤包有低烟无卤外护套7。硬质乙丙橡胶绝缘层2按以下方法制造 实施例一
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料乙丙橡胶对70 11份；乙丙橡胶4044 9 份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0):1. 0份；过氧化二异丙苯DCP :0. 5份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 0. 3份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 5份；钛白粉1份；石蜡油1. 0份；氧化锌1. 0份；微晶石蜡0. 6份；硬脂酸0. 2份；白炭黑1份；超细滑石粉10份；改性煅烧陶土 12份；
生产时依次包括以下步骤先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均勻；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9分钟，使各组份均勻；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层 20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、 过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均勻；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放6小时。上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为 65°C，2区为70°C，机头为80°C，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为0. 9MPa的压力进行硫化，出线速度为30m/min。实施例二
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料乙丙橡胶对70 11份；乙丙橡胶4044 9 份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0):1. 2份；过氧化二异丙苯DCP :0. 8份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 0. 35份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 6份；钛白粉1. 3份；石蜡油1. 2份；氧化锌1. 3份；微晶石蜡0. 8份；硬脂酸0. 4份；白炭黑1. 5份；超细滑石粉12份；改性煅烧陶土 14份；
生产时依次包括以下步骤先将乙丙橡胶对70、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均勻；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼10分钟，使各组份均勻；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑 MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均勻；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放7小时。上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为 70°C，2区为75°C，机头为85°C，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为1. 0 MPa的压力进行硫化，出线速度为32m/min。实施例三
按以下组分及重量含量准备绝缘料的原料乙丙橡胶对70 11份；乙丙橡胶4044 9 份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0):1. 5份；过氧化二异丙苯DCP :1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 :0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 8份；钛白粉1. 5份；石蜡油1. 5份；氧化锌1. 5份；微晶石蜡1. 0份；硬脂酸0. 5份；白炭黑2份；超细滑石粉15份；改性煅烧陶土 16份；
生产时依次包括以下步骤先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均勻；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼12分钟，使各组份均勻；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑 MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均勻；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放8小时。上述电缆绝缘料在挤橡机上挤包电缆绝缘层，挤出时挤橡机的机身温度1区为 75°C，2区为80°C，机头为90°C，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为1. IMPa的压力进行硫化，出线速度为35m/min。对实施例一至实施例三的电缆绝缘料的测试结果如下表
权利要求
1.一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成绝缘芯线，三根所述绝缘芯线绞合后构成缆线，所述缆线的外周挤包有低烟无卤内衬层，所述低烟无卤内衬层的外周绕包有非吸湿性隔离带，所述非吸湿性隔离带的外周包覆有金属铠装层，所述金属铠装层的外周设有纵包聚酯薄膜带，所述纵包聚酯薄膜带的外周挤包有低烟无卤外护套。
2.根据权利要求1所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶M70 :11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) :1. 0 1. 5份；过氧化二异丙苯DCP 0. 5 1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 0. 3 0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 5 0. 8份；钛白粉1 1. 5 份；石蜡油1. 0 1. 5份；氧化锌1. 0 1. 5份；微晶石蜡0. 6 1. 0份；硬脂酸0. 2 0.5份；白炭黑1 2份；超细滑石粉10 15份；改性煅烧陶土 12 16份。
3.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶M70 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0)1.0份；过氧化二异丙苯DCP 0. 5份；三烯丙基异三聚氰酸酯 TAIC-70 :0. 3份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 5份；钛白粉1份；石蜡油1. 0份；氧化锌1. 0 份；微晶石蜡0. 6份；硬脂酸0. 2份；白炭黑1份；超细滑石粉10份；改性煅烧陶土 12 份。
4.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶M70 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) 1. 2份；过氧化二异丙苯DCP 0. 8份；三烯丙基异三聚氰酸酯 TAIC-70 0. 35份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 6份；钛白粉1. 3份；石蜡油1. 2份；氧化锌1.3份；微晶石蜡0. 8份；硬脂酸0. 4份；白炭黑1. 5份；超细滑石粉12份；改性煅烧陶土 14 份。
5.根据权利要求2所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，所述硬质乙丙橡胶绝缘层的原料组分如下乙丙橡胶M70 11份；乙丙橡胶4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0)1.5份；过氧化二异丙苯DCP :1. 0份；三烯丙基异三聚氰酸酯 TAIC-70 0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 8份；钛白粉1. 5份；石蜡油1. 5份；氧化锌 1. 5份；微晶石蜡1. 0份；硬脂酸0. 5份；白炭黑2份；超细滑石粉15份；改性煅烧陶土 16 份。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆，其特征是，所述金属铠装层为镀锡钢丝编织铠装层或铜丝编织铠装层。
7.一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆的制造方法，其特征是，依次包括如下步骤在导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成绝缘芯线，将三根所述绝缘芯线绞合成缆线，在所述缆线的外周挤包低烟无卤内衬层，接着在所述低烟无卤内衬层的外周绕包非吸湿性隔离带，在所述非吸湿性隔离带的外周包覆金属铠装层，在所述金属铠装层的外周纵包聚酯薄膜带，在聚酯薄膜带的外周挤包低烟无卤外护套；其中所述硬质乙丙橡胶绝缘层按以下步骤制造(1)按以下组分及重量含量准备原料，乙丙橡胶M70 :11份；乙丙橡胶 4044 9份；高压聚乙烯(熔融指数为2. 0) 1. 0 1. 5份；过氧化二异丙苯DCP :0. 5 1. 0 份；三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70 0. 3 0. 4份；2-硫醇基苯并咪唑MB :0. 5 0. 8份；钛白粉1 1. 5份；石蜡油1. 0 1. 5份；氧化锌1. 0 1. 5份；微晶石蜡0. 6 1. 0 份；硬脂酸0. 2 0. 5份；白炭黑1 2份；超细滑石粉10 15份；改性煅烧陶土 12 16份；(2)先将乙丙橡胶2470、乙丙橡胶4044和高压聚乙烯密炼混合均勻；然后依次加入钛白粉、石蜡油、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、白炭黑、超细滑石粉和改性煅烧陶土进行混炼9 12分钟，使各组份均勻；接着上开炼机打七次三角包后滤橡，滤网为三层20+40+60 目；滤橡出片后停放20小时以上，再上密炼机加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑MB、过氧化二异丙苯DCP和三烯丙基异三聚氰酸酯TAIC-70，并混合均勻；最后在开炼机上打五次三角包出片，出片后继续停放至少6小时；(3)在挤橡机上挤包绝缘层，挤橡机的机身温度1区为70士5°C，2区为75士5°C，机头为85士5°C，挤橡机螺杆采用水冷却，挤出后采用压力为 0. 9 1. IMPa的压力进行硫化，出线速度为30 35m/min。
全文摘要
本发明公开了一种船舶及海洋用硬质乙丙橡胶绝缘电力电缆及其制造方法，导体外周包覆硬质乙丙橡胶绝缘层构成绝缘芯线，三根绝缘芯线绞合后构成缆线，缆线的外周挤包有低烟无卤内衬层，低烟无卤内衬层的外周绕包有非吸湿性隔离带，非吸湿性隔离带的外周包覆有金属铠装层，金属铠装层的外周设有纵包聚酯薄膜带，纵包聚酯薄膜带的外周挤包有低烟无卤外护套。本发明的电力电缆具有低烟无卤的特性，机械性能、绝缘性能及抗老化性能俱佳，金属铠装层的内外设有包带可有效避免铠装丝端头刺入内衬层，同时也可避免外护套材料在挤包时因为熔融渗入金属铠装层的编织孔而与内衬层粘为一体，利于施工时外护套的剥离。
文档编号H01B9/02GK102347107SQ20111017702
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者李永江, 陆云春 申请人:江苏远洋东泽电缆股份有限公司