专利名称：舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆，特别涉及一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆；本发明还涉及一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法。
背景技术：
舰船尤其是水下舰船在航行过程中因隐身的重要性，特别要防止磁性水雷攻击，为此需经常进行船体消磁。固定消磁在消磁站进行消磁即可，但对于长时间处于航行过程中的水下舰船所产生的感应磁场就需要借助自身船舷外安装的消磁系统进行消磁。但因为水下舰船航行环境的特殊性和复杂性，普通消磁电缆无法同时满足船舷外安装所需的纵向密封和消磁性能同时具备的技术要求。在绝缘橡胶行业，常用到三元乙丙橡胶K21、三元乙丙橡胶4045M，还用到各种硫化剂、防老剂，其中硫化剂过氧化二异丙苯又称硫化剂DCP，分子式C18H2202 ;硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯又称硫化促进剂TAIC，防老剂2-硫醇基苯并咪唑又称防老剂MB，防老剂2，2，4-三甲基-I，2-二氢化喹啉聚合体又称防老剂RD。在护套橡胶行业，常用到氯磺化聚乙烯橡胶H40 ;还用到各种硫化剂、活性剂、防老剂、增塑剂、阻燃剂及填充剂。硫化促进剂二硫化二苯并噻唑又称硫化剂DM，分子式为C14H8N2S4 ;硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆又称硫化促进剂DPTT ;防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍又称防老剂NBC，分子式为C18H36N2S4Ni，分子量为467.51 ;防老剂4,4/ -双(a，a-二甲基苄基)二苯胺又称防老剂HS-911，由浙江黄岩华星化学厂于2005年推出；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯又称增塑剂D0P。白炭黑按生产方法分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，原生粒径介于7 SOnm之间，比表面积一般大于100m2/ g。由硅的卤化物(主要是四氯化硅和甲基三氯硅烷)在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末，主要作为补强填料和多功能添加剂。公开号为CN 102408636A的发明专利公开了一种消磁电缆绝缘材料及其制备方法，其采用乙丙橡胶TER4044和EBM4050作为生胶基体，并以TER4044为主，以全精炼石蜡、石蜡油和微晶石蜡作为增塑剂，具有良好的电气绝缘和机械强度。乙丙橡胶阻燃想能较差，氧指数通常低于26，阻燃性能不好。公开号为CN 102417639A的发明专利公开了一种消磁电缆防水耐腐蚀护套材料及其制备方法，采用了氯丁橡胶100份、硫化剂5-20份、硫化促进剂0.5-5份、硫化助剂0.5-5份、填充剂50-120份、补强剂15-10份、防老剂1-5份、增塑剂5_15份、阻燃剂5-20份、偶联剂1-5份、加工助剂2-6份。该护套材料米用氯丁橡胶,氯丁橡胶的耐海水腐蚀性能远远低于氯磺化聚乙烯，该护套材料只实现浸入海水14天后承受耐压(7kV，5min)不击穿，在径向防水性能上，只能承受0. 5MPa气压、耐电压(7kV, 5min)不击穿
发明内容
本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，机械性能及水密性能优越，绝缘可靠，而且耐油、耐腐蚀，屏蔽效果好。为解决以上技术问题 ，本发明所提供的一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，多根镀锡铜丝浸溃密封胶后绞合成为绞合铜导体，所述绞合铜导体外周浸溃有导体密封胶层，所述导体密封胶层的外周挤包有绝缘橡胶层，所述绝缘橡胶层的外周编织有芳纶丝加强层构成绝缘芯线，各所述绝缘芯线之间的缝隙处填充有氯丁橡胶填充条且多根所述绝缘芯线整体绞合成缆芯，所述缆芯的外周挤包有缆芯内密封胶层，所述缆芯内密封胶层的外周挤包有内护套橡胶层，所述内护套橡胶层的外周编织有铠装屏蔽层，所述铠装屏蔽层的外周挤包有缆芯外密封胶层，所述缆芯外密封胶层的外周挤包有外护套橡胶层。相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果导体单丝浸溃密封胶，绞合铜导体外周浸溃有导体密封胶层，缆芯的外周挤包有缆芯内密封胶层，形成了多重密封，绝缘芯线之间的缝隙处填充有氯丁橡胶填充条，氯丁橡胶填充条在后续硫化时膨胀能够完全填充缆芯内的缝隙，并会造成绝缘芯线与绝缘芯线之间不再相切，从而使挤包缆芯内密封胶层时，密封胶能够渗透进缆芯内部，确保水密效果；每根绝缘芯线外周编织有芳纶丝加强层，抗拉强度高；缆芯外周还设有铠装屏蔽层、缆芯外密封胶层和外护套橡胶层，屏蔽效果、密封性能及耐腐蚀效果更好。作为本发明是优选方案，所述绞合铜导体的单丝直径为0. 2 0. 4mm，以8 10倍的节径比绞合成股线，所述股线再按照与原束绞相反的方向以12 16倍的节径比复绞成所述绞合铜导体；所述缆芯的绞合节径比为18 20倍；所述氯丁橡胶填充条的膨胀系数为I. I I. 2 ;所述芳纶丝加强层由直径为0. 15 0. 2mm的芳纶丝编织而成，所述芳纶丝的拉伸强度为3000MPa 4000MPa，弹性模量为IOOGPa 200GPa，编织角度为30° 50°之间，编织覆盖率为30% 45% ;所述铠装屏蔽层由直径为0. 3mm的镀锡铜丝编织而成，编织角度为40° 60°，编织覆盖率为88% 92%。作为本发明的优选方案，所述绝缘橡胶层的原料组分及重量含量如下三元乙丙橡胶K21 15份；三元乙丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 5 0. 6份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合体0. 2 0. 3份；增塑剂石蜡油1. 0 2. 0份；增塑剂氯化石蜡-52 :1 2份；增塑剂微晶石蜡0. 5 I. 0份；活性剂氧化锌1. 0
2.0份；活性剂硬脂酸0. 3 0. 5份；填充剂超细滑石粉8 11份；补强填充剂气相法白炭黑1.0 I. 5份；补强填充剂煅烧陶土 7 9份。本发明采用三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M混炼，三元乙丙橡胶K21的门尼粘度较低，塑性好，可以保证橡胶的柔软性要求，而三元乙丙橡胶4045M门尼粘度较高，生胶抗拉强度大，二者混炼可以实现柔软和高机械强度的综合性能，而且在成本上远低于乙丙橡胶TER4044和EBM4050 ;氯化石蜡除了具备增塑软化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，氯化石蜡替代全精炼石蜡，可以提高橡胶有效扑捉橡胶燃烧产生的自由基，起到阻燃作用，本发明材料采用HC-2氧指数测定仪测定其氧指数可以达到32. 1%;采用气相法白炭黑替代沉淀法白炭黑作为补强剂，可以更好地提高绝缘橡胶的绝缘性能和物理机械性能，且气相法白炭黑更细、杂质更少，易于混炼加工；采用氧化锌和硬脂酸混合活性剂，可以促进白炭黑和氧化锌的充分扩散，易于混炼均匀，并且硬脂酸与氧化锌反应可以促进活性；该绝缘橡胶老化前的抗拉强度大于6. 5N/mm2,断裂伸长率彡290%，绝缘电阻能够达到3400 MQ km以上，绝缘性能及机械性能优越，且耐老化，能够满足舰船用纵向水密消磁电缆的使用要求。作为本发明的优选方案，所述内护套橡胶层和外护套橡胶层的原料组分及重量含量如下氯磺化聚乙烯橡胶H40 20份；硫化促进剂二硫化二苯并噻唑0. 4 0. 6份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 3 0. 5份；活性剂氧化镁1. 0 I. 5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯2. 5 3. 0份；阻燃剂三氧化二锑1 I. 5份；增塑剂氯化石蜡-52 :0. 5 I份；阻燃剂氢氧化镁1 I. 5份；填充剂半补强炭黑0. 5 I份；补强填充剂 沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充剂超细滑石粉8 12份。氯化石蜡除了具备增塑软化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，阻燃剂三氧化二锑和增塑剂氯化石蜡-52反应可以扑捉橡胶燃烧产生的自由基，起到阻燃效果，提高橡胶的氧指数；填充剂半补强炭黑和沉淀法白炭黑组合使用可以提高护套的物理机械强度，增强橡胶的耐磨性能；该护套橡胶老化前的抗张强度可以达到14N/mnf以上，断裂伸长率彡330%,能实现浸入海水90天后承受耐压(7kV，5min)不击穿，承受3MPa气压且耐压(7kV，5min)不击穿；机械性能优越，耐老化，耐油，耐腐蚀，水密性能好，能够满足舰船用纵向水密消磁电缆的使用要求。本发明的另一个目的在于，提供一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，该方法制造而成的电缆机械性能及水密性能优越，绝缘可靠，而且耐油、耐腐蚀，屏蔽效果好。为解决以上技术问题，本发明所提供的一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，包括以下步骤先将单丝直径为0. 2 0. 4mm的镀锡铜丝在熔融的密封胶液中以4 5m/s的速度穿过，使其表面完全浸溃密封胶；再将多根单丝以8 10倍的节径比绞合成股线，多股股线再按照与单丝绞合相反的方向以12 16倍的节径比复绞成绞合铜导体；所述绞合铜导体在熔融的密封胶液中以30 40m/min的速度穿过，然后在绞合铜导体外周同时挤包导体密封胶层和绝缘橡胶层，所述导体密封胶层在内，所述绝缘橡胶层在外；所述绝缘橡胶层的外周编织芳纶丝加强层构成绝缘芯线；在各所述绝缘芯线之间的缝隙处填充膨胀系数为I. I I. 2的氯丁橡胶填充条，然后以节径比为18 20倍绞合成缆芯，接着在缆芯外周同时挤包缆芯内密封胶层和内护套橡胶层，所述缆芯内密封胶层在内，所述内护套橡胶层在外；然后在内护套橡胶层的外周编织铠装屏蔽层，在铠装屏蔽层的外周同时挤包缆芯外密封胶层和外护套橡胶层，缆芯外密封胶层在内，外护套橡胶层在外。相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果该方法制作而成的电缆，导体单丝浸溃密封胶，绞合铜导体外周浸溃有导体密封胶层，缆芯的外周挤包有缆芯内密封胶层，形成了多重密封，绝缘芯线之间的缝隙处填充有氯丁橡胶填充条，氯丁橡胶填充条在后续硫化时膨胀能够完全填充缆芯内的缝隙，并会造成绝缘芯线与绝缘芯线之间不再相切，从而使挤包缆芯内密封胶层时，密封胶能够渗透进缆芯内部，确保水密效果；每根绝缘芯线外周编织有芳纶丝加强层，抗拉强度高；缆芯外周还设有铠装屏蔽层、缆芯外密封胶层和外护套橡胶层，密封及耐腐蚀效果更好；缆芯外周还设有铠装屏蔽层、缆芯外密封胶层和外护套橡胶层，屏蔽效果、密封性能及耐腐蚀效果更好。
作为本发明的优选方案，所述绝缘橡胶层的绝缘橡胶的制备方法如下(1)按以下组分及重量含量准备原料，三元乙丙橡胶K21 15份；三元乙丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 5 0. 6份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 7 0. 9份；防老剂2，2，4-三甲基-I，2-二氢化喹啉聚合体0. 2
0.3份；增塑剂石蜡油1. 0 2. 0份；增塑剂氯化石蜡-52 :1 2份；增塑剂微晶石蜡
0.5 I. 0份；活性剂氧化锌1. 0 2. 0份；活性剂硬脂酸0. 3 0. 5份；填充剂超细滑石粉8 11份；补强填充剂气相法白炭黑1. 0 I. 5份；补强填充剂煅烧陶土 7 9份；
(2)先将三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M生胶在温度为65°C 75°C的密炼机上混炼直至均匀，然后依次加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑、防老剂2，2，4-三甲基-I，2- 二氢化 喹啉聚合体、增塑剂氯化石蜡-52、增塑剂石蜡油、增塑剂微晶石蜡、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、补强填充剂气相法白炭黑、补强填充剂煅烧陶土和填充剂超细滑石粉在密炼机上混炼14 16分钟，混炼均匀后上开炼机打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却18 24小时；再将胶料上密炼机混炼3 5分钟，在混炼最后一分钟内依次间隔10 20秒加入硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯、硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机打六次三角包后出料下片，下片后在干燥洁净的空间内继续晾放8 12小时备用。本发明采用三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M混炼，三元乙丙橡胶K21的门尼粘度较低，塑性好，可以保证橡胶的柔软性要求，而三元乙丙橡胶4045M门尼粘度较高，生胶抗拉强度大，二者混炼可以实现柔软和高机械强度的综合性能，而且在成本上远低于乙丙橡胶TER4044和EBM4050 ;氯化石蜡除了具备增塑软化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，氯化石蜡替代全精炼石蜡，可以提高橡胶有效扑捉橡胶燃烧产生的自由基，起到阻燃作用，本发明材料采用HC-2氧指数测定仪测定其氧指数可以达到32. 1%;采用气相法白炭黑替代沉淀法白炭黑作为补强剂，可以更好地提高绝缘橡胶的绝缘性能和物理机械性能，且气相法白炭黑更细、杂质更少，易于混炼加工；采用氧化锌和硬脂酸混合活性剂，可以促进白炭黑和氧化锌的充分扩散，易于混炼均匀，并且硬脂酸与氧化锌反应可以促进活性；该绝缘橡胶老化前的抗拉强度大于6. 5N/mm2,断裂伸长率彡290%，绝缘电阻能够达到3400 MQ km以上，绝缘性能及机械性能优越，且耐老化，能够满足舰船用纵向水密消磁电缆的使用要求。作为本发明的优选方案，所述绝缘橡胶挤出时挤橡机的机头温度80°C ± 5°C;机身温度为75°C ±5°C ;硫化管道的蒸汽压力为0. 5 0. 6MPa，挤橡机冷却方式为水冷却。作为本发明的优选方案，所述内护套橡胶层和外护套橡胶层的护套橡胶的制备方法如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯磺化聚乙烯橡胶H40 20份；硫化促进剂二硫化二苯并噻唑0. 4 0. 6份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 3 0. 5份；活性剂氧化镁1. 0 I. 5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0.4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯2. 5 3. 0份；阻燃剂三氧化二锑1 I. 5份；增塑剂氯化石蜡-52
0.5 I份；阻燃剂氢氧化镁1 I. 5份；填充剂半补强炭黑0. 5 I份；补强填充剂沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充剂超细滑石粉8 12份；(2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40生胶在温度为75°C 85°C的密炼机上混炼3 4分钟，然后依次加入活性剂氧化镁、活性剂聚乙二醇、阻燃剂三氧化二锑、填充剂超细滑石粉、增塑剂氯化石蜡-52、阻燃剂氢氧化镁、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、填充剂半补强炭黑和补强填充剂沉淀法白炭黑在密炼机上混炼4 6分钟，接着在密炼机上依次加入防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺、硫化促进剂二硫化二苯并噻唑、防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍和硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆，再混炼40 60秒形成混炼料，将所述混炼料的温度控制在90°C 110°C并搬到开炼机上进行薄通4 6次散热，同时在开炼机上翻8个三角包，在开炼机上的整个轧料时间为8 10分钟；接着通过三辊压延机出片，所出薄片经冷却辊在15 20分钟内将温度快速降至30°C 40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时以上备用。氯化石蜡除了具备增塑软化作用外，其含有的氯元素也具有阻燃作用，阻燃剂三氧化二锑和增塑剂氯化石蜡-52反应可以扑捉橡胶燃烧产生的自由基，起到阻燃效果，提高橡胶的氧指数；填充剂半补强炭黑和沉淀法白炭黑组合使用可以提高护套的物理机械强度，增强橡胶的耐磨性能；该护套橡胶老化前的抗张强度可以达到14N/mm2以上，断裂伸长率彡330%，能实现浸入海水90天后承受耐压(7kV, 5min)不击穿,承受3MPa气压且耐压(7kV, 5min)不击穿；机械性能优越，耐老化，耐油，耐腐蚀，水密性能好，能够满足舰船用纵向水密消磁电缆的使用要求 作为本发明的优选方案，所述护套橡胶挤出时的机身温度为65±5°C，机头温度为60±5°C,挤橡机的螺杆温度冷却方式米用水冷却,挤出后米用压力为0. 6 0. 8MPa的压力进行硫化，出线速度约为10 12m/min，挤出厚度为I. 8 2. 2mm。
图I为本发明舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的结构示意图。图中1.绞合铜导体、2.导体密封胶层、3.绝缘橡胶层、4.芳纶丝加强层、5.氯丁橡胶填充条、6.缆芯内密封胶层、7.内护套橡胶层、8.铠装屏蔽层、9.缆芯外密封胶层、10.外护套橡胶层。
具体实施例方式实施例一
先制备绝缘橡胶备用，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料三元乙丙橡胶K21 15份；三元乙丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 5份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 7份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合体0. 2份；增塑剂石蜡油1. 0份；增塑剂氯化石蜡-52 1份；增塑剂微晶石蜡0. 5份；活性剂氧化锌1. 0份；活性剂硬脂酸0. 3份；填充剂超细滑石粉8份；补强填充剂气相法白炭黑1.0份；补强填充剂煅烧陶土 7份；(2)先将三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M生胶在温度为65°C的密炼机上混炼直至均匀，然后依次加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑、防老剂2，2，4-三甲基-I，2-二氢化喹啉聚合体、增塑剂氯化石蜡-52、增塑剂石蜡油、增塑剂微晶石蜡、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、补强填充剂气相法白炭黑、补强填充剂煅烧陶土和填充剂超细滑石粉在密炼机上混炼14分钟，混炼均匀后上开炼机打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却18小时；再将胶料上密炼机混炼3分钟，在混炼最后一分钟内依次间隔10秒加入硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯、硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机打六次三角包后出料下片，下片后在干燥洁净的空间内继续晾放8小时备用。再制备护套橡胶备用，步骤如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯磺化聚乙烯橡胶H40 20份；硫化促进剂二硫化二苯并噻唑0. 4份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 3份；活性剂氧化镁1. 0份；活性剂聚乙二醇1. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2份；防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺0. I份；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯2. 5份；阻燃剂三氧化二锑1份；增塑剂氯化石蜡-52 :0. 5份；阻燃剂氢氧化镁I份；填充剂半补强炭黑0. 5份；补强填充剂沉淀法白炭黑5. 5份；填充剂超细滑石粉8份；(2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40生胶在温度为75°C的密炼机上混炼3分钟，然后依次加入活性剂氧化镁、活性剂聚乙二醇、阻燃剂三氧化二锑、填充剂超细滑石粉、增塑剂氯化石蜡-52、阻燃剂氢氧化镁、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、填充剂半补强炭黑和补强填充剂沉淀法白炭黑在密炼机上混炼4分钟,然后在密炼机上依次加入防老剂4，4'-双(a，a -二甲基苄基)二苯胺、硫化促进剂二硫化二苯并噻唑、防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍和硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆，再混炼40秒形成混炼料，将所述混炼料的温度控制在90°C并搬到开炼机上进行薄通4次散热，同时在开炼机上翻8个三角包，在开炼机上的整个轧料 时间为8分钟；接着通过三辊压延机出片，所出薄片经冷却辊在15分钟内将温度快速降至40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时备用。制造电缆的步骤如下先将单丝直径为0. 2mm的镀锡铜丝在熔融的密封胶液中以4m/s的速度穿过，使其表面完全浸溃密封胶；再将多根单丝以8倍的节径比绞合成股线，多股股线再按照与单丝绞合相反的方向以12倍的节径比复绞成绞合铜导体I ;绞合铜导体I在熔融的密封胶液中以30m/min的速度穿过，然后在绞合铜导体I外周同时挤包导体密封胶层2和绝缘橡胶层3，导体密封胶层2在内，绝缘橡胶层3在外，绝缘橡胶层3的外周编织有芳纶丝加强层4构成绝缘芯线，芳纶丝加强层4由直径为0. 15mm的芳纶丝编织而成，芳纶丝的拉伸强度为3000MPa，弹性模量为lOOGPa，编织角度为30°，编织覆盖率为30% ;在各绝缘芯线之间的缝隙处填充膨胀系数为I. I的氯丁橡胶填充条5，然后以节径比为18倍绞合成缆芯，接着在缆芯外周同时挤包缆芯内密封胶层6和甲胄式内护套橡胶层7，缆芯内密封胶层6在内，内护套橡胶层7在外；接着在内护套橡胶层7的外周用直径为0. 3mm的镀锡铜丝编织铠装屏蔽层8，编织角度为40°，编织覆盖率为88% ;然后在铠装屏蔽层8的外周同时挤包缆芯外密封胶层9和甲胄式外护套橡胶层10，缆芯外密封胶层9在内，外护套橡胶层10在外。绝缘橡胶挤出时挤橡机的机头温度75V ;机身温度为70°C ;硫化管道的蒸汽压力为0. 5MPa，挤橡机冷却方式为水冷却。护套橡胶挤出时的机身温度为60°C，机头温度为55°C，挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却，挤出后采用压力为0. 6MPa的压力进行硫化，出线速度约为10m/min，挤出厚度为I. 8_。实施例二
先制备绝缘橡胶备用，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料三元乙丙橡胶K21 15份；三元乙丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 55份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 25份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 8份；防老剂2，2，4-三甲基-I，2- 二氢化喹啉聚合体0. 25份；增塑剂石蜡油1. 5份；增塑剂氯化石蜡-52 :1. 5份；增塑剂微晶石蜡0. 8份；活性剂氧化锌1. 5份；活性剂硬脂酸0. 4份；填充剂超细滑石粉9份；补强填充剂气相法白炭黑1. 2份；补强填充剂煅烧陶土 8份；(2)先将三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M生胶在温度为70°C的密炼机上混炼直至均匀，然后依次加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑、防老剂2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合体、增塑剂氯化石蜡-52、增塑剂石蜡油、增塑剂微晶石蜡、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、补强填充剂气相法白炭黑、补强填充剂煅烧陶土和填充剂超细滑石粉在密炼机上混炼15分钟，混炼均匀后上开炼机打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却20小时；再将胶料上密炼机混炼4分钟，在混炼最后一分钟内依次间隔15秒加入硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯、硫化剂 氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机打六次三角包后出料下片，下片后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时备用。再制备护套橡胶备用，步骤如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯磺化聚乙烯橡胶H40 20份；硫化促进剂二硫化二苯并噻唑0. 5份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 4份；活性剂氧化镁1. 2份；活性剂聚乙二醇1. 5份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 3份；防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺0. 15份；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯2. 8份；阻燃剂三氧化二锑I. 2份；增塑剂氯化石蜡-52 :0. 8份；阻燃剂氢氧化镁1. 2份；填充剂半补强炭黑0. 8份；补强填充剂沉淀法白炭黑6. 0份；填充剂超细滑石粉10份；(2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40生胶在温度为80°C的密炼机上混炼3. 5分钟，然后依次加入活性剂氧化镁、活性剂聚乙二醇、阻燃剂三氧化二锑、填充剂超细滑石粉、增塑剂氯化石蜡-52、阻燃剂氢氧化镁、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、填充剂半补强炭黑和补强填充剂沉淀法白炭黑在密炼机上混炼5分钟，然后在密炼机上依次加入防老剂4，4'-双(a , a - 二甲基苄基)二苯胺、硫化促进剂二硫化二苯并噻唑、防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍和硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆，再混炼50秒形成混炼料，将所述混炼料的温度控制在100°C并搬到开炼机上进行薄通5次散热，同时在开炼机上翻8个三角包，在开炼机上的整个轧料时间为9分钟；接着通过三辊压延机出片，所出薄片经冷却辊在18分钟内将温度快速降至35°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放11小时备用。制造电缆的步骤如下先将单丝直径为0. 3mm的镀锡铜丝在熔融的密封胶液中以4. 5m/s的速度穿过，使其表面完全浸溃密封胶；再将多根单丝以9倍的节径比绞合成股线，多股股线再按照与单丝绞合相反的方向以14倍的节径比复绞成绞合铜导体I ;绞合铜导体I在熔融的密封胶液中以35m/min的速度穿过，然后在绞合铜导体I外周同时挤包导体密封胶层2和绝缘橡胶层3，导体密封胶层2在内，绝缘橡胶层3在外，绝缘橡胶层3的外周编织有芳纶丝加强层4构成绝缘芯线，芳纶丝加强层4由直径为0. 18mm的芳纶丝编织而成，芳纶丝的拉伸强度为3500MPa，弹性模量为150GPa，编织角度为40°，编织覆盖率为40% ;在各绝缘芯线之间的缝隙处填充膨胀系数为I. 15的氯丁橡胶填充条5，然后以节径比为19倍绞合成缆芯，接着在缆芯外周同时挤包缆芯内密封胶层6和甲胄式内护套橡胶层7，缆芯内密封胶层6在内，内护套橡胶层7在外；接着在内护套橡胶层7的外周用直径为0. 3mm的镀锡铜丝编织铠装屏蔽层8，编织角度为50°，编织覆盖率为90% ;然后在铠装屏蔽层8的外周同时挤包缆芯外密封胶层9和甲胄式外护套橡胶层10，缆芯外密封胶层9在内，外护套橡胶层10在外。绝缘橡胶挤出时挤橡机的机头温度80°C，机身温度为75°C，硫化管道的蒸汽压力为0. 55MPa，挤橡机冷却方式为水冷却。护套橡胶挤出时的机身温度为65°C，机头温度为60°C，挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却，挤出后采用压力为0. 7MPa的压力进行硫化，出线速度约为llm/min，挤出厚度为2. 0_。实施例三 先制备绝缘橡胶备用，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料三元乙丙橡胶K21 15份；三元乙丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 6份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 3份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 9份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合体0. 3份；增塑剂石蜡油2. 0份；增塑剂氯化石蜡-52 2份；增塑剂微晶石蜡1. 0份；活性剂氧化锌2. 0份；活性剂硬脂酸0. 5份；填充剂超细滑石粉11份；补强填充剂气相法白炭黑1. 5份；补强填充剂煅烧陶土 9份；(2)先将三元乙丙橡胶K21和三元乙丙橡胶4045M生胶在温度为75°C的密炼机上混炼直至均匀，然后依次加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑、防老剂2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合体、增塑剂氯化石蜡-52、增塑剂石蜡油、增塑剂微晶石蜡、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、补强填充剂气相法白炭黑、补强填充剂煅烧陶土和填充剂超细滑石粉在密炼机上混炼16分钟，混炼均匀后上开炼机打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却24小时；再将胶料上密炼机混炼5分钟，在混炼最后一分钟内依次间隔20秒加入硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯、硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机打六次三角包后出料下片，下片后在干燥洁净的空间内继续晾放12小时备用。再制备护套橡胶备用，步骤如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯磺化聚乙烯橡胶H40 20份；硫化促进剂二硫化二苯并噻唑0. 6份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 5份；活性剂氧化镁1. 5份；活性剂聚乙二醇2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. 2份；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯3. 0份；阻燃剂三氧化二锑1. 5份；增塑剂氯化石蜡-52 1份；阻燃剂氢氧化镁
I.5份；填充剂半补强炭黑1份；补强填充剂沉淀法白炭黑6. 5份；填充剂超细滑石粉12份；(2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40生胶在温度为85°C的密炼机上混炼4分钟，然后依次加入活性剂氧化镁、活性剂聚乙二醇、阻燃剂三氧化二锑、填充剂超细滑石粉、增塑剂氯化石蜡-52、阻燃剂氢氧化镁、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、填充剂半补强炭黑和补强填充剂沉淀法白炭黑在密炼机上混炼6分钟，然后在密炼机上依次加入防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺、硫化促进剂二硫化二苯并噻唑、防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍和硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆，再混炼60秒形成混炼料，将所述混炼料的温度控制在110°C并搬到开炼机上进行薄通6次散热，同时在开炼机上翻8个三角包，在开炼机上的整个轧料时间为10分钟；接着通过三辊压延机出片，所出薄片经冷却辊在20分钟内将温度快速降至30 V，然后在干燥洁净的空间内继续晾放13小时备用。制造电缆的步骤如下先将单丝直径为0. 4mm的镀锡铜丝在熔融的密封胶液中以5m/s的速度穿过，使其表面完全浸溃密封胶；再将多根单丝以10倍的节径比绞合成股线，多股股线再按照与单丝绞合相反的方向以16倍的节径比复绞成绞合铜导体I ;绞合铜导体I在熔融的密封胶液中以40m/min的速度穿过，然后在绞合铜导体I外周同时挤包导体密封胶层2和绝缘橡胶层3，导体密封胶层2在内，绝缘橡胶层3在外，绝缘橡胶层3的外周编织有芳纶丝加强层4构成绝缘芯线，芳纶丝加强层4由直径为0. 2mm的芳纶丝编织而成，芳纶丝的拉伸强度为4000MPa，弹性模量为200GPa，编织角度为50°，编织覆盖率为45% ;在各绝缘芯线之间的缝隙处填充膨胀系数为I. 2的氯丁橡胶填充条5，然后以节径比为20倍绞合成缆芯，接着在缆芯外周同时挤包缆芯内密封胶层6和甲胄式内护套橡胶层7，缆芯内密封胶层6在内，内护套橡胶层7在外；接着在内护套橡胶层7的外周用直径为0. 3mm的镀锡铜丝编织铠装屏蔽层8，编织角度为60°，编织覆盖率为92% ;然后在铠装屏蔽层8的外周同时挤包缆芯外密封胶层9和甲胄式外护套橡胶层10，缆芯外密封胶层9在内，外护套橡胶层10在外。绝缘橡胶挤出时挤橡机的机头温度85°C ;机身温度为80°C ;硫化管道的蒸汽压力为0. 6MPa，挤橡机冷却方式为水冷却。护套橡胶挤出时的机身温度为70°C，机头温度为65°C，挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却，挤出后采用压力为0. 8MPa的压力进行硫化，出线速度约为12m/min，挤出厚度为2. 2_。对实施例一至实施例三中绝缘橡胶老化前机械性能测试结果如表I :
表 I
权利要求
1.一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，其特征是，多根镀锡铜丝浸溃密封胶后绞合成为绞合铜导体，所述绞合铜导体外周浸溃有导体密封胶层，所述导体密封胶层的外周挤包有绝缘橡胶层，所述绝缘橡胶层的外周编织有芳纶丝加强层构成绝缘芯线，各所述绝缘芯线之间的缝隙处填充有氯丁橡胶填充条且多根所述绝缘芯线整体绞合成缆芯，所述缆芯的外周挤包有缆芯内密封胶层，所述缆芯内密封胶层的外周挤包有内护套橡胶层，所述内护套橡胶层的外周编织有铠装屏蔽层，所述铠装屏蔽层的外周挤包有缆芯外密封胶层，所述缆芯外密封胶层的外周挤包有外护套橡胶层。
2.根据权利要求I所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，其特征是，所述绞合铜导体的单丝直径为O. 2 O. 4mm，以8 10倍的节径比绞合成股线，所述股线再按照与原束绞相反的方向以12 16倍的节径比复绞成所述绞合铜导体；所述缆芯的绞合节径比为18 20倍；所述氯丁橡胶填充条的膨胀系数为I. I I. 2 ;所述芳纶丝加强层由直径为O. 15 O. 2mm的芳纶丝编织而成，所述芳纶丝的拉伸强度为3000MPa 4000MPa，弹性模量为IOOGPa 200GPa，编织角度为30° 50°之间，编织覆盖率为30% 45% ;所述铠装屏蔽层由直径为O. 3mm的镀锡铜丝编织而成，编织角度为40° 60°，编织覆盖率为88% 92%。
3.根据权利要求I所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，其特征是，所述绝缘橡胶层的原料组分及重量含量如下三元こ丙橡胶K21 15份；三元こ丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化ニ异丙苯0. 5 O. 6份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 O. 3份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 7 O. 9份；防老剂2，2，4-三甲基-I，2-ニ氢化喹啉聚合体0. 2 O. 3份；增塑剂石蜡油1. O 2. O份；增塑剂氯化石蜡-52 :1 2份；增塑剂微晶石蜡0. 5 I. O份；活性剂氧化锌1. O 2. O份；活性剂硬脂酸0. 3 O. 5份；填充剂超细滑石粉8 11份；补强填充剂气相法白炭黑1. O I. 5份；补强填充剂煅烧陶土 7 9份。
4.根据权利要求I所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆，其特征是，所述内护套橡胶层和外护套橡胶层的原料组分及重量含量如下氯磺化聚こ烯橡胶H40 :20份；硫化促进剂ニ硫化ニ苯并噻唑0. 4 O. 6份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 3 0.5份；活性剂氧化镁1. O I. 5份；活性剂聚こニ醇1. O 2. O份；防老剂ニ丁基ニ硫代氨基甲酸镍0. 2 O. 4份；防老剂4，4'-双(α，α - ニ甲基苄基)ニ苯胺0. I O. 2份；增塑剂邻苯ニ甲酸ニ辛酯2. 5 3. O份；阻燃剂三氧化ニ锑1 I. 5份；增塑剂氯化石蜡-52 :0. 5 I份；阻燃剂氢氧化镁1 I. 5份；填充剂半补强炭黑0. 5 I份；补强填充剂沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充剂超细滑石粉8 12份。
5.一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，其特征是，包括以下步骤先将单丝直径为O. 2 O. 4mm的镀锡铜丝在熔融的密封胶液中以4 5m/s的速度穿过，使其表面完全浸溃密封胶；再将多根单丝以8 10倍的节径比绞合成股线，多股股线再按照与单丝绞合相反的方向以12 16倍的节径比复绞成绞合铜导体；所述绞合铜导体在熔融的密封胶液中以30 40m/min的速度穿过，然后在绞合铜导体外周同时挤包导体密封胶层和绝缘橡胶层，所述导体密封胶层在内，所述绝缘橡胶层在外；所述绝缘橡胶层的外周编织芳纶丝加强层构成绝缘芯线；在各所述绝缘芯线之间的缝隙处填充膨胀系数为I. I 2的氯丁橡胶填充条，然后以节径比为18 20倍绞合成缆芯，接着在缆芯外周同时挤包缆芯内密封胶层和内护套橡胶层，所述缆芯内密封胶层在内，所述内护套橡胶层在外；然后在内护套橡胶层的外周编织铠装屏蔽层，在铠装屏蔽层的外周同时挤包缆芯外密封胶层和外护套橡胶层，缆芯外密封胶层在内，外护套橡胶层在外。
6.根据权利要求5所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，其特征是，所述绝缘橡胶层的绝缘橡胶的制备方法如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，三元こ丙橡胶K21 15份；三元こ丙橡胶4045M 5份；硫化剂过氧化ニ异丙苯0. 5 O. 6份；硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 O. 3份；防老剂2-硫醇基苯并咪唑0. 7 .0.9份；防老剂2，2，4-三甲基-1，2- ニ氢化喹啉聚合体0. 2 O. 3份；增塑剂石蜡油.1.O 2. O份；增塑剂氯化石蜡-52 :1 2份；增塑剂微晶石蜡0. 5 I. O份；活性剂氧化锌1. O 2. O份；活性剂硬脂酸0. 3 O. 5份；填充剂超细滑石粉8 11份；补强填充剂气相法白炭黑1. O I. 5份；补强填充剂煅烧陶土 7 9份；(2)先将三元こ丙橡胶K21和三元こ丙橡胶4045M生胶在温度为65°C 75°C的密炼机上混炼直至均匀，然后依次加入防老剂2-硫醇基苯并咪唑、防老剂2，2，4-三甲基-1，2- ニ氢化喹啉聚合体、增塑剂氯化石蜡-52、增塑剂石蜡油、增塑剂微晶石蜡、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、补强填充剂气相法白炭黑、补强填充剂煅烧陶土和填充剂超细滑石粉在密炼机上混炼14 16分钟，混炼均匀后上开炼机打八次三角包，然后采用20目+40目+60目+80目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却18 24小时；再将胶料上密炼机混炼3 5分钟，在混炼最后一分钟内依次间隔10 20秒加入硫化促进剂三烯丙基异三聚氰酸酯、硫化剂过氧化ニ异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机打六次三角包后出料下片，下片后在干燥洁净的空间内继续晾放8 12小时备用。
7.根据权利要求6所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，其特征是，所述绝缘橡胶挤出时挤橡机的机头温度80°C ±5°C ;机身温度为75°C ±5°C ;硫化管道的蒸汽压カ为O. 5 O. 6MPa,挤橡机冷却方式为水冷却。
8.根据权利要求5所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，其特征是，所述内护套橡胶层和外护套橡胶层的护套橡胶的制备方法如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯磺化聚こ烯橡胶H40 20份；硫化促进剂ニ硫化ニ苯并噻唑0. 4 .O.6份；硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆0. 3 O. 5份；活性剂氧化镁1. O I. 5份；活性剂聚こニ醇1. O 2. O份；防老剂ニ丁基ニ硫代氨基甲酸镍0. 2 O. 4份；防老剂.4,4/ -双(α，α-ニ甲基苄基)ニ苯胺0. I O. 2份；增塑剂邻苯ニ甲酸ニ辛酷2. 5 .3.O份；阻燃剂三氧化ニ锑1 I. 5份；增塑剂氯化石蜡-52 :0. 5 I份；阻燃剂氢氧化镁I I. 5份；填充剂半补强炭黑0. 5 I份；补强填充剂沉淀法白炭黑5. 5 6. 5份；填充剂超细滑石粉8 12份；(2)先将氯磺化聚こ烯橡胶H40生胶在温度为75°C 85°C的密炼机上混炼3 4分钟，然后依次加入活性剂氧化镁、活性剂聚こニ醇、阻燃剂三氧化ニ锑、填充剂超细滑石粉、增塑剂氯化石蜡-52、阻燃剂氢氧化镁、增塑剂邻苯ニ甲酸ニ辛酷、填充剂半补强炭黑和补强填充剂沉淀法白炭黑在密炼机上混炼4 6分钟，接着在密炼机上依次加入防老剂4，V -双(α，α - ニ甲基苄基)ニ苯胺、硫化促进剂ニ硫化ニ苯并噻唑、防老剂ニ丁基ニ硫代氨基甲酸镍和硫化促进剂六硫化双五甲撑秋兰姆，再混炼40 60秒形成混炼料，将所述混炼料的温度控制在90°C 110°C并搬到开炼机上进行薄通4 6次散热，同时在开炼机上翻8个三角包，在开炼机上的整个轧料时间为8 10分钟；接着通过三辊压延机出片，所出薄片经冷却辊在15 20分钟内将温度快速降至30°C 40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时以上备用。
9.根据权利要求8所述的舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆的制造方法，其特征是，所述护套橡胶挤出时的机身温度为65±5°C，机头温度为60±5°C，挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却，挤出后采用压カ为O. 6 O. SMPa的压カ进行硫化，出线速度约为10 12m/min，挤出厚度为I. 8 2. 2_。
全文摘要
本发明公开了电缆领域的一种舰船用增强抗拉屏蔽型纵向水密消磁电缆及其制造方法，多根镀锡铜丝浸渍密封胶后绞合成为绞合铜导体，绞合铜导体外周浸渍有导体密封胶层，导体密封胶层的外周挤包有绝缘橡胶层，所述绝缘橡胶层的外周编织有芳纶丝加强层构成绝缘芯线，各绝缘芯线之间的缝隙处填充有氯丁橡胶填充条且多根绝缘芯线整体绞合成缆芯，缆芯的外周挤包有缆芯内密封胶层，缆芯内密封胶层的外周挤包有内护套橡胶层。该电缆导体外周设置了多重密封，氯丁橡胶填充条在后续硫化时膨胀能够完全填充缆芯内的缝隙，并会造成绝缘芯线与绝缘芯线之间不再相切，从而使挤包缆芯内密封胶层时，密封胶能够渗透进缆芯内部，确保水密效果。
文档编号H01B5/08GK102737760SQ20121020384
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20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