一种自限温油井用中温电伴热带的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电伴热带技术领域，尤其涉及一种自限温油井用中温电伴热带。
【背景技术】
[0002]自限温中温电伴热带的工作原理是在两根平行导线中间填充高分子导电塑料作芯带，其中高分子塑料是基体材料，起骨架和填料载体的作用，无机导体填料是电流载体在绝缘体中形成连通的导电网络，起电流通道作用。当电源接通后，电流经过其中一根导线通过芯带到另一根导线上，形成回路，芯带通电后发热，以补偿管道的散热损失。导电塑料在当温度上长升时，受热膨胀，使得部分电流通道网络逐步断开，通过的电流减少，发热量也随之减少。当温度上升到某个范围时，导电塑料中电流通道重新接通，电伴热带又开始供给热量，而目前的自限温油井用中温电伴热带在使用过程中，仍存在一定局限性，其耐磨性较差，且不能有效兼顾韧性及刚性平衡，制品性能提升受到限制。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种自限温油井用中温电伴热带，耐磨性好，且能有效兼顾韧性及刚性平衡。
[0004]本发明提出的一种自限温油井用中温电伴热带，包括带芯，带芯由平行设置的两组导电单元组成；每组导电单元包括平行设置的两根镀锡圆线，填充在两根镀锡圆线间的导电塑料层，包覆在导电塑料层外的氟塑料绝缘内层，及包覆在氟塑料绝缘内层外的由镀锡软圆铜线编织的屏蔽层；带芯外包覆有聚烯烃绝缘外层，聚烯烃绝缘外层外包覆有氟塑料绝缘外层，氟塑料绝缘外层外包覆有加强护套，氟塑料绝缘外层采用氟塑料制成。
[0005]优选地，所述氟塑料的原料按重量份包括:聚四氟乙烯100份，改性纳米滑石粉
2-5份，玻璃纤维1-3份，石墨1-4份，二硫化钼1-2份，纳米三氧化二铝0.5-1.2份，聚碳酸酯0.5-0.8份，纳米氧化锌0.5-2份，三氨基硅烷1-2份。
[0006]优选地，在聚四氟乙烯中，粒径为5-15 μπι的聚四氟乙烯占20_40wt%，粒径为30-60 μπι的聚四氟乙烯占20-35wt %，其余为粒径70-85 μπι的聚四氟乙烯。
[0007]优选地，在改性纳米滑石粉的制备过程中:按重量份将30-50份棉短绒送入破碎机中破碎，然后过40-60目筛，送入60-90份浓度为0.1-0.3mol/L的氢氧化钠溶液中进行室温陈化7-12天，过滤，洗涤，然后送入20-40份浓度为20-35wt%的乙酸溶液中，再加入20-30份纳米滑石粉，在搅拌过程中从室温升高温度至98-102°C，其中搅拌速度为50_70r/min，升温速度为1.2-1.9°C /min,保温搅拌20_50min，过滤，用去离子水进行清洗至滤液pH为6-7，加入50-60份浓度为60-75%乙醇溶液搅拌均匀，加入1-2份乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷进行搅拌，搅拌时间为20-35min，搅拌温度为60_75°C，静置4_6h后，加入0.5-1.2份螯合型钛酸酯偶联剂继续搅拌10-20min，搅拌温度为65-70 °C，过滤，用浓度为60-70 %的乙醇溶液洗涤至pH为6-7，送入烘箱中干燥，干燥温度为80-95 °C，干燥时间为5-10h，粉碎得到改性纳米滑石粉。
[0008]优选地，聚四氟乙烯与改性纳米滑石粉的重量比为100:3-4.5。
[0009]优选地，改性纳米滑石粉、玻璃纤维、石墨、二硫化钼、纳米三氧化二铝及纳米氧化锌的重量比为 3-4.5:2-2.6:2-3.5:1.6-1.8:0.6-1:0.8-1.2。
[0010]优选地，聚四氟乙烯与三氨基硅烷的重量比为100:1.4-1.6。
[0011]优选地，所述氟塑料的原料按重量份包括:聚四氟乙烯100份，改性纳米滑石粉
3-4.5份，玻璃纤维2-2.6份，石墨2-3.5份，二硫化钼1.6-1.8份，纳米三氧化二铝0.6-1份，聚碳酸酯0.6-0.7份，纳米氧化锌0.8-1.2份，三氨基硅烷1.4-1.6份。
[0012]本发明中，聚四氟乙烯的刚性差，且易产生变形，通过加入三氨基硅烷，并与聚碳酸酯、改性纳米滑石粉、玻璃纤维、石墨、二硫化钼、纳米氧化锌、纳米三氧化二铝协同作用，可有效提高制品的稳定性、耐磨性及刚性，制品不易变形，而改性纳米滑石粉与玻璃纤维协同作用可增加聚四氟乙烯的机械强度，有效维持刚性与韧性的平衡，制品即使在强弯折作用下也不会发生脆裂，而改性纳米滑石粉中，通过对棉短绒进行处理使得其纤维表面形成许多空腔，纳米滑石粉为层状结构且耐热、润滑、抗酸碱性能优异，制备的改性纳米滑石粉与聚四氟乙烯的结合力更强，采用乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷与螯合型钛酸酯偶联剂对纳米滑石粉及棉短绒进行进一步改性，与聚四氟乙烯及其他物料的接触程度增加，反应活性进一步增强，制品的耐磨性好，刚性及韧性的兼顾性进一步增强。
【附图说明】
[0013]图1为本发明提出的一种自限温油井用中温电伴热带的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，图1为本发明提出的一种自限温油井用中温电伴热带的结构示意图。
[0015]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016]实施例1
[0017]参照图1，一种自限温油井用中温电伴热带，包括带芯，带芯由平行设置的两组导电单元I组成；每组导电单元I包括平行设置的两根镀锡圆线11，填充在两根镀锡圆线11间的导电塑料层12，包覆在导电塑料层12外的氟塑料绝缘内层13，及包覆在氟塑料绝缘内层13外的由镀锡软圆铜线编织的屏蔽层14 ;带芯I外包覆有聚烯烃绝缘外层2，聚烯烃绝缘外层2外包覆有氟塑料绝缘外层3，氟塑料绝缘外层3外包覆有加强护套4，氟塑料绝缘外层3采用氟塑料制成。
[0018]所述氟塑料的原料按重量份包括:聚四氟乙烯100份，改性纳米滑石粉2份，玻璃纤维3份，石墨I份，二硫化钼2份，纳米三氧化二铝0.5份，聚碳酸酯0.8份，纳米氧化锌0.5份，三氨基硅烷2份。
[0019]实施例2
[0020]一种自限温油井用中温电伴热带，包括带芯，带芯由平行设置的两组导电单元I组成；每组导电单元I包括平行设置的两根镀锡圆线11，填充在两根镀锡圆线11间的导电塑料层12，包覆在导电塑料层12外的氟塑料绝缘内层13，及包覆在氟塑料绝缘内层13外的由镀锡软圆铜线编织的屏蔽层14 ;带芯I外包覆有聚烯烃绝缘外层2，聚烯烃绝缘外层2外包覆有氟塑料绝缘外层3，氟塑料绝缘外层3外包覆有加强护套4，氟塑料绝缘外层3采用氟塑料制成。
[0021]所述氟塑料的原料按重量份包括:聚四氟乙烯100份，改性纳米滑石粉5份，玻璃纤维I份，石墨4份，二硫化钼I份，纳米三氧化二铝1.2份，聚碳酸酯0.5份，纳米氧化锌2份，三氨基硅烷I份。
[0022]实施例3
[0023]一种自限温油井用中温电伴热带，包括带芯，包括带芯，带芯由平行设置的两组导电单元I组成；每组导电单元I包括平行设置的两根镀锡圆线11，填充在两根镀锡圆线11间的导电塑料层12，包覆在导电塑料层12外的氟塑料绝缘内层13，及包覆在氟塑料绝缘内层13外的由镀锡软圆铜线编织的屏蔽层14 ;带芯I外包覆有聚烯烃绝缘外层2，聚烯烃绝缘外层2外包覆有氟塑料绝缘外层3，氟塑料绝缘外层3外包覆有加强护套4，氟塑料绝缘外层3采用氟塑料制成。
[0024]其原料按重量份包括:聚四氟乙烯100份，改性纳米滑石粉3份，玻璃纤维2.6份，石墨2份，二硫化钼1.8份，纳米三氧化二铝0.6份，聚碳酸酯0.7份，纳米氧化锌0.8份。
[0025]在聚四氟乙烯中，粒径为5-15 μπι的聚四氟乙烯占40wt%，粒径为30-60 μπι的聚四氟乙稀占20wt%，其余为粒径70-85 μπι的聚四氟乙稀。
[0026]在改性纳米滑石粉的制备过程中:按重量份将50份棉短绒送入破碎机中破碎，然后过40目筛，送入90份浓度为0.lmol/L的氢氧化钠溶液中进行室温陈化12天，过滤，洗涤，然后送入20份浓度为35wt%的乙酸溶液中，再加入20份纳米滑石粉，在搅拌过程中从室温升高温度至102°C，其中搅拌速度为50r/min，升温速度为1.9°C /min,保温搅拌20min，过滤，用去离子水进行清洗至滤液PH为7，加入50份浓度为75 %乙醇溶液搅拌均匀，加入I份乙烯基三2-甲氧基乙氧基硅烷进行搅拌，搅拌时间为35min，搅拌温度为60 °C，静置6h后，加入0.5份螯合型钛酸酯偶联剂继续搅拌20min，搅拌温度为6