一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆护套层材料技术领域，尤其涉及一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带。
【背景技术】
[0002]串联式电伴热带就是一种通过电能加热后发热的特殊电缆，目前已经广泛应用于石油、化工、医药以及食品等行业中，用于保温防冻以及恒温控制。其原理为当芯线通过大电流时，本身产生焦耳热，从而实现产生电伴热的效果。在大型槽池长输管线领域，作业环境恶劣，对于电伴热带的耐老化、耐热及力学性能都有较高要求，现有的电伴热带难以适用。如何制备一种耐老化、耐热及力学性能好的大型槽池长输管线用串联式电伴热带成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带，耐老化、耐热及力学性能好。
[0004]本发明提出的一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带，包括发热部件，发热部件由平行设置的两组发热单元组成，每组发热单元由发热芯及包覆在发热芯外的绝缘层组成，在发热部件外包覆有护套层，护套层外包覆有金属编织层，金属编织层外包覆有加强层；加强层由聚丙烯材料制成。
[0005]优选地，所述聚丙烯材料的原料按重量份包括:聚硫橡胶20-30份，三元乙丙橡胶30-40份，聚丙烯橡胶20-30份，四季戊四醇脂1-2份，水杨酸对叔丁基苯脂1_2份，芳香烃油0.5-1.5份，沉淀法白炭黑40-50份，青石棉5-8份，二氧化硅5_10份，改性石膏15-25份，玻璃微珠2-8份，聚乙烯醇0.5-1.4份，聚乙烯醇缩丁醛2-5份，偏苯三酸二辛1_3份，受阻酚类抗氧剂0.2-1.4份，硬脂酸0.5-1.8份，油酸0.8-1.5份，1，1-双(二叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷0.5-1.5份，二过氧化氢二异丙苯1-2份，重铬酸铵钠0.2-0.6份，促进剂DM 0.2-0.9份，促进剂MZ 0.5-1份。
[0006]优选地，在改性石膏的制备过程中，按重量份称取100份石膏，石膏粒径为5-25mm，送至蒸压釜中，通入水蒸汽至蒸压釜内蒸汽压力为0.1-0.9MPa，蒸汽温度为130-145°C，蒸压时间为5-12h，停止通入蒸汽，干燥至物料含水量为5_15wt %得到预制料，再加入1.2-1.8份钛酸酯偶联剂进行搅拌，搅拌速度7000-900()r/min，保持物料温度为130-150°C，干燥，粉碎，得到改性石膏。
[0007]优选地，在石膏中，粒径为5-10mm的石膏占30_40wt%，粒径为10_20mm的石膏占20-40wt%，其余为粒径为20-25mm的石膏。
[0008]优选地，聚硫橡胶、三元乙丙橡胶及聚丙烯橡胶的重量比为24-26:32-35:26_28。
[0009]优选地，沉淀法白炭黑、青石棉、二氧化硅、改性石膏及玻璃微珠的重量比为46-48:6-7:6-8: 18-22:4-6。
[0010]优选地，二过氧化氢二异丙苯、重铬酸铵钠、促进剂DM及促进剂MZ的重量比为1.4—1.8:0.3—0.4:0.4—0.6:0.6—0.8。
[0011]优选地，所述聚丙烯材料的原料按重量份包括:聚硫橡胶24-26份，三元乙丙橡胶32-35份，聚丙烯橡胶26-28份，四季戊四醇脂1.4-1.6份，水杨酸对叔丁基苯脂1.2-1.5份，芳香经油0.8-1份，沉淀法白炭黑46-48份，青石棉6-7份，二氧化娃6_8份，改性石膏18-22份，玻璃微珠4-6份，聚乙烯醇0.6-1份，聚乙烯醇缩丁醛3_4份，偏苯三酸二辛1.5-2份，受阻酚类抗氧剂0.5-1份，硬脂酸0.6-1份，油酸0.9-1.2份，1，1-双(二叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷0.8-0.9份，二过氧化氢二异丙苯1.4-1.8份，重铬酸铵钠
0.3-0.4 份，促进剂 DM 0.4-0.6 份，促进剂 MZ 0.6-0.8 份。
[0012]本发明中，所述聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤:将上述沉淀法白炭黑、青石棉、二氧化硅、改性石膏、玻璃微珠混合，搅拌均匀后加入四季戊四醇脂、水杨酸对叔丁基苯脂、芳香烃油混合均匀，在90-100°C下保温5-10min，冷却至常温，加入受阻酚类抗氧剂、硬脂酸、油酸在800-1000r/min搅拌分散l_2min得到预制料A ;将聚硫橡胶、三元乙丙橡胶、聚丙稀橡胶放入开炼机内，90-950C下混炼l_3min得到预制料B ;将上述预制料A与预制料B混合均匀后，加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、偏苯三酸二辛脂、1，1-双(二叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷混炼，混炼时间为l_3min，再加入二过氧化氢二异丙苯、重铬酸铵钠、促进剂DM、促进剂MZ，薄通2-5次后，挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度为140-160°C，即得所述聚丙烯材料。
[0013]本发明中，三元乙丙橡胶耐老化、耐腐性能好，聚丙烯橡胶耐腐性性能好，粘结性好，但耐冲击性较差，聚硫橡胶耐腐蚀性能好，但强度不高，耐老化性较差，加工性不好，三元乙丙橡胶、聚丙烯橡胶及聚硫橡胶协同作用，耐老化、耐热、力学性能较为优异；沉淀法白炭黑、青石棉、二氧化硅、改性石膏及玻璃微珠协同作用可显著增强制品力学性能，通过在石膏表面改性接枝，石膏的晶体变化，改性石膏的抗压、抗折强度好，力学性能优异，改性石膏与三元乙丙橡胶、聚丙烯橡胶及聚硫橡胶等有机材料的相容性好，物料间混合均匀性能好，制品密度高，结合力强，耐老化及耐热性能进一步增强，另外采用四季戊四醇脂、水杨酸对叔丁基苯脂及芳香烃油协同作用，可促进韧性与硬度达到均衡不易折断，力学性能进一步增强，采用1，1_双(二叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷、二过氧化氢二异丙苯、促进剂DM及促进剂MZ协同作用作为硫化体系，硫化性好，力学性能好，制品的耐热及耐老化性能进一步增强。
【附图说明】
[0014]图1是本发明提出的一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，图1是本发明提出的一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带的结构示意图。
[0016]实施例1
[0017]参照图1，一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带，包括发热部件，发热部件由平行设置的两组发热单元I组成，每组发热单元I由发热芯11及包覆在发热芯11外的绝缘层12组成，在发热部件外包覆有护套层2，护套层2外包覆有金属编织层3，金属编织层3外包覆有加强层4 ;加强层4由聚丙烯材料制成。
[0018]所述聚丙烯材料的原料按重量份包括:聚硫橡胶20份，三元乙丙橡胶40份，聚丙烯橡胶20份，四季戊四醇脂2份，水杨酸对叔丁基苯脂I份，芳香烃油1.5份，沉淀法白炭黑40份，青石棉8份，二氧化硅5份，改性石膏25份，玻璃微珠2份，聚乙烯醇1.4份，聚乙烯醇缩丁醛2份，偏苯三酸二辛3份，受阻酚类抗氧剂0.2份，硬脂酸1.8份，油酸0.8份，1，1-双(二叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷1.5份，二过氧化氢二异丙苯I份，重铬酸铵钠0.6份，促进剂DM 0.2份，促进剂MZ I份。
[0019]实施例2
[0020]一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带，包括发热部件，发热部件由平行设置的两组发热单元I组成，每组发热单元I由发热芯11及包覆在发热芯11外的绝缘层12组成，在发热部件外包覆有护套层2，护套层2外包覆有金属编织层3，金属编织层3外包覆有加强层4 ;加强层4由聚丙烯材料制成。
[0021]所述聚丙烯材料的原料按重量份包括:聚硫橡胶30份，三元乙丙橡胶30份，聚丙烯橡胶30份，四季戊四醇脂I份，水杨酸对叔丁基苯脂2份，芳香烃油0.5份，沉淀法白炭黑50份，青石棉5份，二氧化硅10份，改性石膏15份，玻璃微珠8份，聚乙烯醇0.5份，聚乙烯醇缩丁醛5份，偏苯三酸二辛I份，受阻酚类抗氧剂1.4份，硬脂酸0.5份，油酸1.5份，1，1-双(二叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷0.5份，二过氧化氢二异丙苯2份，重铬酸铵钠0.2份，促进剂DM 0.9份，促进剂MZ 0.5份。
[0022]实施例3
[0023]一种大型槽池长输管线用串联式电伴热带，包括发热部件，发热部件由平行设置的两组发热单元I组成，每组发热单元I由发热芯11及包覆在发热芯11外的绝缘层12组成，在发热部件外包覆有护套层2，护套层2外包覆有金属编织层3，金属编织层3外包覆有加强层4 ;加强层4由聚丙烯材料制成。
[0024]所述聚丙烯材料的原料按重量份包括:聚硫橡胶24份，三元乙丙橡胶35份，聚丙烯橡胶26份，四季戊四醇脂1.6份，水杨酸对叔丁基苯脂1.2份，芳香烃油I份，沉淀法白炭黑46份，青石棉7份，二氧化硅6份，改性石膏22份，玻璃微珠4份，聚乙烯醇I份，聚乙烯醇缩丁醛3份，偏苯三酸二辛2份，受阻酚类抗氧剂0.5份，硬脂酸I份，油酸0.9份，1，1-双(二叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷0.9份，二过氧化氢二异丙苯1.4份，重铬酸铵钠0.4份，促进剂DM 0.4份，促进剂MZ 0.8份。
[0025]在改性石膏的制备过程中，按重量份称取100份石膏，石膏粒径为5-25_，送至蒸压釜中，通入水蒸汽至蒸压釜内蒸汽压力为0.1MPa，蒸汽温度为145°C，蒸压时间为5h，停止通入蒸汽，干燥至物料含水量为15wt%得到预制料，再加入1.2份钛酸酯偶联剂进行搅拌，搅拌速度9000r/min，保持物料温度为130°C，干燥，粉碎，得到改性石膏。
[0026]在石膏中，粒径为5-10mm的石膏占40wt%，粒径为10_20mm的石膏占20wt%，其余为粒径为20-25mm的石膏。
[0027]所述聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤:将上述沉淀法白炭黑、青石棉、二氧化硅、改性石膏、玻璃微珠混合，搅拌均匀后加入四季戊四醇脂、水杨酸对叔丁基苯脂、芳香烃油混合均匀，在100°C下保温5min，冷却至常温，加入受阻酚类抗氧剂、硬脂酸、油酸在lOOOr/min搅拌分散Imin得到预制料A ;将聚硫橡胶、三元乙丙橡胶、聚丙稀橡胶放入开炼机内，95°C下混炼