本发明涉及一种电缆涂层及其制备方法，尤其是涉及一种改性电缆涂层及其制备方法。
背景技术：
防盐雾电缆是用于海洋开采船和石油钻井平台的电力连接。电缆通过浮坨漂浮在水面，将电力传输给采掘设备，在这样的使用场合，常常要经受大风速，强紫外线照射，高盐污、卤水浸泡，酸、碱、油、盐严重腐蚀的场合下，普通的电缆在长期使用后会在电缆表面凝结了一层很厚的结晶盐，加大电缆的重量，造成电缆重量增加，腐蚀电缆的表面，严重的会拉断电缆。同时，由于这些石油开采的特殊环境，需要电缆具有阻燃性。而目前许多用于电缆涂层的硅橡胶组合物的表面在燃烧时破碎，暴露了未燃烧的聚合物和基质，使得火势蔓延，因此，危害性很大。
技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种防盐雾、阻燃性好的改性电缆涂层及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种改性电缆涂层，由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷55－65份、硫酸钙15－28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35－45份、硅橡胶(rtv)100份、2号气相法白炭黑20-40份、二苯基硅二醇2-6份、过氧化苯甲酰(bp)0.5-1份、氧化锌15-35份、抗紫外线剂0.5-1份、石蜡4-8份、石蜡油3-6份、变压器油4-6份。
优选的，由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、硅橡胶(rtv)100份、2号气相法白炭黑25份、二苯基硅二醇3份、过氧化苯甲酰(bp)1份、氧化锌20份、抗紫外线剂0.75份、石蜡6份、石蜡油6份、变压器油5份。
一种改性电缆涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250－290ml无水乙醇中，于33－42℃下搅拌3-5小时，抽滤6-7次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌36-45分钟，超声9-11分钟，再搅拌10-15分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗2-3次，再于真空箱中45－55℃下干燥23－25小时得到干燥的改性无水硫酸钙；
(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于30-35℃下搅拌25－35min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24～30小时得到中间溶液，然后用常温水冷却；
(4)将硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼6～16分钟，使胶料各成分混合均匀；
(5)使用开炼机将步骤(3)中的胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片；
(6)将步骤(4)中的混合胶片剪成小块，置于步骤(3)中所述中间溶液中，搅拌，制成浓度为15～25％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明公开的改性电缆涂层，所采用的聚二甲基硅氧烷聚合物无毒无味，具有生理惰性，具有良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性、疏水性，其耐腐蚀性好，制造成本比氟聚合物低。改性无水硫酸钙化学性质不活泼，具有耐化学药品性和电绝缘性，因此一方面可提高材料的阻燃性和电绝缘性，大大地降低成本；另外一方面可调节材料的稳定性、刚性和硬度，从而提高材料的力学性能和耐热性；由于硫酸钙是无机物，而聚二甲基硅氧烷聚合物是高聚物，两者界面相容性差，因此加入乙烯基三乙氧基硅烷，其分子链上有亲聚二甲基硅氧烷聚合物的乙烯基，也有亲硫酸钙的乙氧基，所以乙烯基三乙氧基硅烷能够很好的改善聚二甲基硅氧烷聚合物和无水硫酸钙之间的界面相容性，不仅能提高材料的阻燃性，也能够保证材料的整体力学性能。本发明的电缆涂层还可以很好的保护电缆防止强紫外线照射，高盐污、卤水浸泡，酸、碱、油、盐等的严重腐蚀，涂层在使用的过程中，在电缆的表面会逐步析出石蜡和变压器油，有效地防止海水造成的结晶盐粘附在电缆表面，对电缆起到很好的保护作用，电缆的使用寿命可以得到极大的提高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例原料重量配比：聚二甲基硅氧烷55份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、硅橡胶(rtv)100份、2号气相法白炭黑20份、二苯基硅二醇2份、过氧化苯甲酰(bp)0.份、氧化锌15份、抗紫外线剂0.5份、石蜡4份、石蜡油3份、变压器油4份。
制备方法：
(1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250ml无水乙醇中，于33℃下搅拌3小时，抽滤6次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌40分钟，超声10分钟，再搅拌15分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗3次，再于真空箱中50下干燥25小时得到干燥的改性无水硫酸钙；
(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于33℃下搅拌35min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时得到中间溶液，然后用25℃水冷却；
(4)将硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀；
(5)使用开炼机将步骤(3)中的胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片；
(6)将步骤(4)中的混合胶片剪成小块，置于步骤(3)中所述中间溶液中，搅拌，制成浓度为15％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆。
将本实施例所得胶浆涂于电缆表面，风干。本实施例所得电缆与普通电缆涂层做产品性能对比检测，拉伸强度按gb/t12914－2008规定方法进行，用圆锥量热器测定放热速率表征阻燃性，结果本实施例提供的电缆涂层的显示燃烧后的重量损失比为未改性的电缆涂层的未改性的电缆涂层的40％。同时，在试用本发明防盐雾涂层的电缆，电缆使用半年后，电缆表面结盐现象明显减少，只有轻微的痕迹，与普通电缆在相同环境下表面开裂、腐蚀的现象形成鲜明对比。
实施例2
本实施例原料重量配比：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、硅橡胶(rtv)100份、2号气相法白炭黑25份、二苯基硅二醇3份、过氧化苯甲酰(bp)1份、氧化锌20份、抗紫外线剂0.75份、石蜡6份、石蜡油6份、变压器油5份。
制备方法：
(1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250ml无水乙醇中，于33℃下搅拌3小时，抽滤6次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌40分钟，超声10分钟，再搅拌15分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗3次，再于真空箱中50下干燥25小时得到干燥的改性无水硫酸钙；
(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于33℃下搅拌35min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时得到中间溶液，然后用25℃水冷却；
(4)将硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀；
(5)使用开炼机将步骤(3)中的胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片；
(6)将步骤(4)中的混合胶片剪成小块，置于步骤(3)中所述中间溶液中，搅拌，制成浓度为25％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆。
本实施例与未改性的电缆涂层做产品性能对比检测，拉伸强度按gb/t12914－2008规定方法进行，用圆锥量热器测定放热速率表征阻燃性，结果本实施例提供的电缆涂层的显示燃烧后的重量损失比为未改性的电缆涂层的未改性的电缆涂层的38.7％。同时，在试用本发明防盐雾涂层的电缆，电缆使用半年后，电缆表面结盐现象明显减少，只有轻微的痕迹，与普通电缆在相同环境下表面开裂、腐蚀的现象形成鲜明对比。
实施例3
一种改性电缆涂层，由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷45份、硅橡胶(rtv)100份、2号气相法白炭黑40份、二苯基硅二醇6份、过氧化苯甲酰(bp)1份、氧化锌35份、抗紫外线剂1份、石蜡8份、石蜡油6份、变压器油6份。
制备方法：
(1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250ml无水乙醇中，于33℃下搅拌3小时，抽滤6次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌40分钟，超声10分钟，再搅拌15分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗3次，再于真空箱中50下干燥25小时得到干燥的改性无水硫酸钙；
(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于33℃下搅拌35min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时得到中间溶液，然后用25℃水冷却；
(4)将硅橡胶、2号气相法白炭黑、二苯基硅二醇、过氧化苯甲酰、氧化锌、抗紫外线剂、石蜡、石蜡油和变压器油混合，使用密炼机混炼10分钟，使胶料各成分混合均匀；
(5)使用开炼机将步骤(3)中的胶料返炼，混炼胶经充分返炼后下薄片，制成硅橡胶混合胶片；
(6)将步骤(4)中的混合胶片剪成小块，置于步骤(3)中所述中间溶液中，搅拌，制成浓度为20％(w/w)的电缆防盐雾涂层胶浆。
本实施例与未改性的电缆涂层做产品性能对比检测，拉伸强度按gb/t12914－2008规定方法进行，用圆锥量热器测定放热速率表征阻燃性，结果本实施例提供的电缆涂层的显示燃烧后的重量损失比为未改性的电缆涂层的未改性的电缆涂层的39％。同时，在试用本发明防盐雾涂层的电缆，电缆使用半年后，电缆表面结盐现象明显减少，只有轻微的痕迹，与普通电缆在相同环境下表面开裂、腐蚀的现象形成鲜明对比。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。