一种防腐蚀耐酸碱水密电缆及其制备方法与流程

文档序号:26180925发布日期:2021-08-06 18:28阅读:152来源:国知局
一种防腐蚀耐酸碱水密电缆及其制备方法与流程
本发明涉及线缆
技术领域
,尤其涉及一种防腐蚀耐酸碱水密电缆及其制备方法与在水密电缆上的应用。
背景技术
:近年来,我国船舶工业的规模迅速扩大,船产量急剧增加,船舶品种及结构不断升级,实现我国船舶配套设备的跨越式发展势在必行。水密电缆是用于水下船舶或装置的具有纵向阻水性能的电缆,目前满足重大海洋工程用电缆依靠国外进口,其关键技术被国外垄断,国内自主开发技术与国外先进水平还有较大差距。目前的水密电缆,为了起到阻水的作用,往往仅在电缆的外层设置一层阻水层,例如现有的专利号为“201910773946.4”,名称为“一种水密电缆及其制造方法”的中国发明专利,其就是通过在在缆线隔离层的外部挤包水密护套层,以达到阻水的效果,这样的设置阻水等级较低,一旦外层破坏,有可能会产生巨大的后果,在现有技术中,也有一些水密电缆在导体绞合的时候,加入了阻水带、阻水纱等来达到阻水的效果,但是这种方式不能有效的填充导体间的缝隙,会导致水密失效,且阻水带或阻水纱的导电性能不均匀,导电性能偏弱,也会对导体产生影响,因此,有必要设计一种新的,适合于深水的水密电缆。技术实现要素:针对上述问题,本发明的目的在于设计提供一种防腐蚀耐酸碱水密电缆及其制备方法,在结构上设置了多级阻水层,且阻水层紧密填充,阻水效果较好,且使用氯丁橡胶作为外护套基体材料,抗腐蚀、耐酸碱效果较好,能够满足于深海水环境的使用。本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:一种防腐蚀耐酸碱水密电缆,所述电缆包括多根导电中心单元,多根所述导电中心单元绞合成缆,且导电中心单元之间的空隙处均填充有阻水胶形成中间阻水层,多根所述导电中心单元外包覆有聚酯层,所述聚酯层外依次设置有金属屏蔽层和外护套,所述外护套和金属屏蔽层之间设置有外阻水层。进一步,所述导电中心单元包括多根绞合的导体以及包裹在多根导体外的绝缘层,多根所述导体之间填充有半导阻水胶形成内部阻水层。本发明的水密电缆,设置了内部阻水层、中间阻水层和外阻水层,在结构上增加了其阻水的效果,对内部的导体能够起到更好的阻水作用,同时所有阻水层采用阻水胶进行涂覆或填充形成,导体和导体之间不会存在缝隙,结合本发明的半导阻水胶,阻水效果更稳定。进一步,所述金属屏蔽层由软铜线编织而成,编织密度为82%-83%。进一步,所述外护套包括以下重量份原料:氯丁橡胶40-60份、改性聚四氟乙烯20-25份、聚酰胺16-18份、纳米氮化硅2-8份、碳纳米纤维3-5份、氧化锌1-2份、高级脂肪醇1-2份、硬脂酸钙0.5-1份、加工助剂3-4份。外护套采用氯丁橡胶和改性聚四氟乙烯作为主体,具有良好的防腐蚀性能和耐酸碱性,使得水密电缆能够更好的适应海水环境,增加其使用寿命,而纳米氮化硅和碳纳米纤维能够增加基体材料的机械性能和力学性能,从而使得本发明的水密电缆能够适应深水的环境,抵抗水压,保护内部导体正常工作。进一步,所述改性聚四氟乙烯由鞣酸和均苯三甲酰氯对聚四氟乙烯复合改性而成。通过鞣酸和均苯三甲酰氯在聚四氟乙烯的表面进行界面聚合反应,在聚四氟乙烯的上引入氯,增加了聚四氟乙烯的极性,从而提高了聚四氟乙烯和氯丁橡胶之间的相容性。进一步,所述半导阻水胶包括以下原料:双组份硅橡胶、硅树脂、复合导电颗粒、氯化石蜡、2-3份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。进一步,所述半导体阻水胶包括以下重量份原料:100份双组份硅橡胶、20-28份硅树脂、10-16份复合导电颗粒、4-6份氯化石蜡、2-3份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1-2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。进一步,所述复合导电颗粒是以cop量子点/导电炭黑复合颗粒为核心,在核心外包裹了聚苯胺壳层的核壳结构。本发明的复合导电颗粒,将cop量子点和导电炭黑进行复合,cop量子点的均匀结合可以为导电炭黑提供更多的活性界面,能够促进聚苯胺和导电活性炭之间的电子传导,再通过聚苯胺对cop量子点/导电炭黑复合颗粒的包裹,一方面聚苯胺壳层能够和内部的导电炭黑起到相互作用,提高整体的导电性质,另一方面,聚苯胺壳层能够减少导电炭黑复合颗粒之间的团聚作用,提高导电炭黑和基体的硅橡胶之间的相容性,使得cop量子点/导电炭黑复合颗粒在基体材料中均匀分布,能够形成稳定的导电网络,进而提高了半导体阻水胶的电导率,且在使用过程中聚苯胺壳层的存在也能够在一定程度上对cop量子点/导电炭黑复合颗粒起到一定的限位作用,保证其稳定性,另外经过发明人的研究,得出最适宜的添加量,不会使得半导体阻水胶的电导率过高或过低,对电缆的导电性能造成影响。进一步,所述复合导电颗粒的制备方法包括以下步骤:cop量子点/导电炭黑复合颗粒的制备:将硝酸钴和2-甲基咪唑先后溶解于蒸馏水中,然后加入经过预处理的导电炭黑粉末,静置4-6h后,将导电炭黑粉末捞出置于石英舟内,将次亚磷酸钠置于另一只石英舟内,并放置于导电炭黑粉末的上游,在氩气气氛下于400℃煅烧2h,冷却至室温后取出,得到cop量子点/导电炭黑复合颗粒;复合导电颗粒的制备:将制备得到的cop量子点/导电炭黑复合颗粒搅拌分散于去离子水中,加入苯胺,超声分散均匀后,在0-4℃温度下,加入浓盐酸,搅拌反应10min,加入二氧化锰溶液,继续反应10-15min后,滴加加入过硫酸铵溶液,持续搅反应4h,过滤,滤饼用1mol/l氨水溶液浸泡12h,过滤后用乙醇溶液清洗干净,真空干燥得到复合导电颗粒。进一步,所述导电炭黑粉末的预处理具体为:将导电炭黑粉末搅拌分散于混酸溶液中,浸泡12-16h,且每4h进行超声振荡一次,处理完成后过滤,滤饼烘干后在富氧气氛下于800℃温度下热处理4h,随炉冷却后取出,搅拌分散于乙醇溶液中,再加入聚乙烯比咯烷酮,搅拌混匀后,加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈,在氮气气氛下,升温至80℃,控制反应时间,反应完成后过滤,将滤饼用无水乙醇清洗三遍后,烘干。对导电炭黑粉末进行预处理,先用混酸溶液和热处理对其进行活化,增加导电炭黑粉末上的含氧基团,然后以聚乙烯比咯烷酮作为分散剂,在导电炭黑粉末上原位形成聚甲基丙烯酸甲酯,增加导电炭黑粉末的表面粗糙度,在纳米导电碳粉末上引入羟基、羰基、羧基等官能团,为后续cop量子点的复合提供有利的条件。进一步,所述混酸溶液为硝酸和硫酸的混合溶液,所述混酸溶液中硝酸和硫酸的体积比为3:1。进一步,所述半导体阻水胶的制备方法为:将捏合机的温度升温至140-150℃,加入双组份硅橡胶,进行密炼20min后,加入硅树脂,保温45-50min,降温至110-120℃,加入氯化石蜡、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,搅拌混合均匀后,降温至80-90℃,加入复合导电颗粒,搅拌混合60min,真空静置脱泡,真空条件下,降温持续搅拌1h,出料得到半导体阻水胶此外,本发明还公开了上述防腐蚀耐酸碱水密电缆的制备方法,所述制备方法具体包括以下步骤:绞丝:将所需要的多根导体进行绞合,在绞合的同时在导体上涂覆半导体阻水胶,使得导体之间的缝隙内均填充满半导体阻水胶,凝固后得到内部阻水层;绝缘:在多根导体的表面挤包绝缘层,得到导电中心单元;成缆:取所需导电中心单元,采用分层绞合的方式,以右向的成缆方向进行绞合成缆,同时在多根导电中心单元外左向重叠绕包聚酯带形成聚酯层,在绞合的过程中,每道绞笼后均进行阻水胶填充,形成中间阻水层;编织金属屏蔽层:在聚酯层外,利用软铜线编织得到金属屏蔽层,同时在金属屏蔽层上涂覆阻水胶,形成外阻水层;成型:利用挤塑机将炼好的外护套原料料挤出包覆在外阻水层外,得到水密电缆。进一步,所述外护套原料的炼制具体为:将纳米氮化硅、碳纳米纤维、氧化锌放入球磨机中,球磨混匀30-40min,加入无水乙醇,超声震荡10min,离心、烘干得到混合粒料,将氯丁橡胶、改性四氟乙烯、聚酰胺加入密炼炉中,于30-45s时间内升温至150-180℃,密炼30min,再于45-60s的时间内升温至240-260℃,密炼45min,最后于120-150s时间内降温至100-105℃,加入混合粒料,混炼20-30min,加入高级脂肪醇、硬脂酸钙、和加工助剂,升温至135-150℃,密炼10-15min,出料。进一步,所述改性聚四氟乙烯的制备方法为:将碳酸氢钠加入去离子水中搅拌完全溶解后,加入吐温80,搅拌混匀后加入鞣酸,磁力搅拌至完全溶解得到鞣酸混合溶液,称取均苯三甲酰氯加入正己烷溶液中,超声振荡30min,静置去除气泡,得到均苯三甲酰氯混合溶液,将聚四氟乙烯先后用去离子水和无水乙醇清洗干净后烘干后加入鞣酸混合溶液中,浸泡15min,捞出后立即加入均苯三甲酰氯溶液中,搅拌反应5min,离心,用热风吹干后,于60℃温度下烘烤30min,取出用去离子清洗干净,烘干。本发明的有益效果:1、本发明的一种防腐蚀耐酸碱水密电缆,在结构上设置了多级阻水层,且阻水层紧密填充,阻水效果较好,且使用氯丁橡胶作为外护套基体材料,抗腐蚀、耐酸碱效果较好,能够满足于深海水环境的使用。2、本发明的半导体阻水胶,附着力好,使用的复合导电颗粒和硅橡胶基体的相容性更好,对硅橡胶基体的加工性影响更小,且复合导电颗粒能够均匀的分散在硅橡胶基体中,形成稳定的导电网络,使得半导体阻水胶的导电性能更稳定。附图说明图1是本发明的防腐蚀耐酸碱水密电缆的结构示意图;其中,导体11、绝缘层12、内部阻水层13、中间阻水层2、聚酯层3、金属屏蔽层4、外护套5、外阻水层6。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明:本发明的防腐蚀耐酸碱水密电缆,包括多根导电中心单元,导电中心单元包括多根绞合的导体11以及包裹在多根导体外的绝缘层12,多根导体之间填充有半导阻水胶形成内部阻水层13,多根导电中心单元绞合成缆,且导电中心单元之间的空隙处均填充有阻水胶形成中间阻水层2,多根导电中心单元外包覆有聚酯层3,聚酯层3外依次设置有金属屏蔽层4和外护套5,外护套5和金属屏蔽层4之间设置有外阻水层6。其中,本发明的半导体阻水胶,在原料中使用了复合导电颗粒,该复合导电颗粒是以cop量子点/导电炭黑复合颗粒为核心,在核心外包裹了聚苯胺壳层的核壳结构,具体为:实施例一半导体阻水胶的制备1导电炭黑粉末的预处理将浓硝酸和浓硫酸按照3:1的体积比搅拌混合得到混酸溶液,称取导电炭黑粉末搅拌分散于混酸溶液中,浸泡12-16h,且每4h进行超声振荡一次,处理完成后过滤,滤饼烘干后在富氧气氛下于800℃温度下热处理4h,随炉冷却后取出,按照1g/l的固液比搅拌分散于65wt%乙醇溶液中,再加入3%倍导电炭黑粉末质量的聚乙烯比咯烷酮,搅拌混匀后,加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈,导电炭黑粉末和甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈的质量比为1:0.5:0.005,持续搅拌,在氮气气氛下,升温至80℃,控制反应时间6h,反应完成后过滤,将滤饼用无水乙醇清洗三遍后,烘干。复合导电颗粒的制备cop量子点/导电炭黑复合颗粒的制备:将硝酸钴和2-甲基咪唑按照1:2的质量比先后溶解于80倍硝酸钴质量的蒸馏水中,然后加入1/2倍硝酸钴质量的经过预处理的导电炭黑粉末,静置6h后,将导电炭黑粉末捞出置于石英舟内,将4倍导电炭黑粉末质量的次亚磷酸钠置于另一只石英舟内,并放置于导电炭黑粉末的上游,在氩气气氛下于400℃煅烧2h,冷却至室温后取出,得到cop量子点/导电炭黑复合颗粒;复合导电颗粒的制备:将制备得到的cop量子点/导电炭黑复合颗粒按照1g/l的固液比搅拌分散于去离子水中,加入12倍cop量子点/导电炭黑复合颗粒质量的苯胺,超声分散均匀后,在0-4℃温度下,加入0.1倍去离子水体积的浓盐酸,搅拌反应10min,加入等浓盐酸体积的5wt%二氧化锰溶液,继续反应12min后,以1-2d/s的速度滴加加入1.5倍浓盐酸体积的100mg/ml的过硫酸铵溶液,持续搅反应4h,过滤,滤饼用1mol/l氨水溶液浸泡12h,过滤后用乙醇溶液清洗干净,于60℃温度下真空干燥得到复合导电颗粒。半导体阻水胶的制备所述制备方法为:将捏合机的温度升温至150℃,加入100重量份双组份硅橡胶,进行密炼20min后,加入28重量份硅树脂,保温50min,降温至110℃,加入6重量份氯化石蜡、3重量份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和1重量份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,搅拌混合均匀后,降温至90℃,加入16重量份复合导电颗粒,搅拌混合60min,真空静置脱泡,真空条件下,降温持续搅拌1h,出料得到半导体阻水胶。实施例二半导体阻水胶的制备2导电炭黑粉末的预处理和实施例一相同。复合导电颗粒的制备cop量子点/导电炭黑复合颗粒的制备:将硝酸钴和2-甲基咪唑按照1:3的质量比先后溶解于90倍硝酸钴质量的蒸馏水中,然后加入1/2倍硝酸钴质量的经过预处理的导电炭黑粉末,静置5h后,将导电炭黑粉末捞出置于石英舟内,将4倍导电炭黑粉末质量的次亚磷酸钠置于另一只石英舟内,并放置于导电炭黑粉末的上游,在氩气气氛下于400℃煅烧2h,冷却至室温后取出,得到cop量子点/导电炭黑复合颗粒;复合导电颗粒的制备:将制备得到的cop量子点/导电炭黑复合颗粒按照1.2g/l的固液比搅拌分散于去离子水中,加入8倍cop量子点/导电炭黑复合颗粒质量的苯胺,超声分散均匀后,在0-4℃温度下,加入0.1倍去离子水体积的浓盐酸,搅拌反应10min,加入等浓盐酸体积的5wt%二氧化锰溶液,继续反应15min后,以1-2d/s的速度滴加加入1.5倍浓盐酸体积的100mg/ml的过硫酸铵溶液,持续搅反应4h,过滤,滤饼用1mol/l氨水溶液浸泡12h,过滤后用乙醇溶液清洗干净,于60℃温度下真空干燥得到复合导电颗粒。半导体阻水胶的制备所述制备方法为:将捏合机的温度升温至150℃,加入100重量份双组份硅橡胶,进行密炼20min后,加入26重量份硅树脂,保温45min,降温至20℃,加入5重量份氯化石蜡、2重量份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和1重量份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,搅拌混合均匀后,降温至85℃,加入13重量份复合导电颗粒,搅拌混合60min,真空静置脱泡,真空条件下,降温持续搅拌1h,出料得到半导体阻水胶。实施例三半导体阻水胶的制备3导电炭黑粉末的预处理和实施例一相同。复合导电颗粒的制备cop量子点/导电炭黑复合颗粒的制备:将硝酸钴和2-甲基咪唑按照1:2的质量比先后溶解于100倍硝酸钴质量的蒸馏水中,然后加入1/3倍硝酸钴质量的经过预处理的导电炭黑粉末,静置4h后,将导电炭黑粉末捞出置于石英舟内,将4倍导电炭黑粉末质量的次亚磷酸钠置于另一只石英舟内,并放置于导电炭黑粉末的上游,在氩气气氛下于400℃煅烧2h,冷却至室温后取出,得到cop量子点/导电炭黑复合颗粒;复合导电颗粒的制备:将制备得到的cop量子点/导电炭黑复合颗粒按照1.1g/l的固液比搅拌分散于去离子水中,加入10倍cop量子点/导电炭黑复合颗粒质量的苯胺,超声分散均匀后,在0-4℃温度下,加入0.1倍去离子水体积的浓盐酸,搅拌反应10min,加入等浓盐酸体积的5wt%二氧化锰溶液,继续反应15min后,以1-2d/s的速度滴加加入1.5倍浓盐酸体积的100mg/ml的过硫酸铵溶液,持续搅反应4h,过滤,滤饼用1mol/l氨水溶液浸泡12h,过滤后用乙醇溶液清洗干净,于60℃温度下真空干燥得到复合导电颗粒。半导体阻水胶的制备所述制备方法为:将捏合机的温度升温至145℃,加入100重量份双组份硅橡胶,进行密炼20min后,加入20重量份硅树脂,保温50min,降温至115℃,加入4重量份氯化石蜡、2重量份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和2重量份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,搅拌混合均匀后,降温至80℃,加入10重量份复合导电颗粒,搅拌混合60min,真空静置脱泡,真空条件下,降温持续搅拌1h,出料得到半导体阻水胶。实施例四水密电缆的制备1改性聚四氟乙烯的制备:按照1.2:1:0.1的质量比分别称取碳酸氢钠、鞣酸和吐温80,将碳酸氢钠加入去离子水中搅拌完全溶解后,加入吐温80,搅拌混匀后加入鞣酸,磁力搅拌至完全溶解得到2.5wt%的鞣酸混合溶液,称取均苯三甲酰氯加入正己烷溶液中,超声振荡30min,静置去除气泡,得到0.5wt%的均苯三甲酰氯混合溶液,将聚四氟乙烯先后用去离子水和无水乙醇清洗干净后烘干后加入鞣酸混合溶液中,浸泡15min,捞出后立即加入均苯三甲酰氯溶液中,搅拌反应5min,离心,用热风吹干后,于60℃温度下烘烤30min,取出用去离子水清洗干净,烘干备用。外护套原料的炼制:将2重量份纳米氮化硅、5重量份碳纳米纤维、2重量份氧化锌放入球磨机中,球磨混匀30min,加入6倍体积的无水乙醇,超声震荡10min,离心、烘干得到混合粒料,将50重量份氯丁橡胶、25重量份改性四氟乙烯、18重量份聚酰胺加入密炼炉中,于30s时间内升温至150℃,密炼30min,再于60s的时间内升温至260℃,密炼45min,最后于120s时间内降温至105℃,加入混合粒料,混炼25min,加入1重量份高级脂肪醇、0.5重量份硬脂酸钙、和4重量份加工助剂acr401,升温至150℃,密炼12min,出料。水密电缆制备绞丝:取标称截面积为1.0mm2的多根导体进行绞合,绞合方向为左向,在绞合的同时在导体上涂覆半导体阻水胶,使得导体之间的缝隙内均填充满半导体阻水胶,凝固后得到内部阻水层,其中,导体采用第二类导体,经检测,多根导体绞合后得到的绞丝外径为1.30±0.2mm,绞丝节距为9mm,20℃最大直流电阻为18.1ω/km;绝缘:在多根导体的表面挤包绝缘层,得到导电中心单元,绝缘层采用现有的乙丙绝缘料,平均厚度为0.85mm,得到的导电中心单元的标称外径为2.91mm,绝缘表面塑化良好,横断面无目力可视气孔,将导电中心单元取样送出进行水密性检测,检测得到渗漏水体积为0ml,位移量为3.0mm,证明水密性较好,同时按照gb/t3048.4的方法进行绝缘交流电压试验,在相与相、相与屏蔽之间施加2kv/5min,绝缘未发生击穿;成缆:取所需导电中心单元,采用分层绞合的方式,以右向的成缆方向进行绞合成缆,同时在多根导电中心单元外左向重叠绕包聚酯带形成聚酯层,重叠绕包过程中保证平均重叠率在15%-18%,在绞合的过程中,节距为180mm,每道绞笼后均进行阻水胶填充,此处的阻水胶可采用现有的阻水胶即可,形成中间阻水层,绕包后得到的外径为15.6mm;编织金属屏蔽层:在聚酯层外,利用7根丝径为0.19mm的软铜线编织得到金属屏蔽层,编织密度为82%,同时在金属屏蔽层上涂覆阻水胶,形成外阻水层,编织后外径为16.5mm;成型:利用挤塑机将炼好的外护套原料挤出包覆在外阻水层外,得到水密电缆,经检测,制备得到的水密电缆的外径为24mm,外护套层的厚度为3.3mm。实施例五水密电缆的制备2改性聚四氟乙烯的制备与实施例四相同。外护套原料的炼制:将8重量份纳米氮化硅、4重量份碳纳米纤维、1重量份氧化锌放入球磨机中,球磨混匀35min,加入8倍体积的无水乙醇,超声震荡10min,离心、烘干得到混合粒料,将40重量份氯丁橡胶、20重量份改性四氟乙烯、17重量份聚酰胺加入密炼炉中,于45s时间内升温至180℃,密炼30min,再于50s的时间内升温至250℃,密炼45min,最后于150s时间内降温至100℃,加入混合粒料,混炼20min,加入2重量份高级脂肪醇、0.5重量份硬脂酸钙、和3重量份加工助剂acr401,升温至145℃,密炼10min,出料。水密电缆制备绞丝:取标称截面积为1.0mm2的多根导体进行绞合,绞合方向为左向,在绞合的同时在导体上涂覆半导体阻水胶,使得导体之间的缝隙内均填充满半导体阻水胶,凝固后得到内部阻水层,经检测,多根导体绞合后得到的绞丝外径为1.30±0.2mm,绞丝节距为7mm,20℃最大直流电阻为17.6ω/km;绝缘:在多根导体的表面挤包绝缘层,得到导电中心单元,绝缘层采用现有的乙丙绝缘料,平均厚度为0.8mm,得到的导电中心单元的标称外径为2.91mm,绝缘表面塑化良好,横断面无目力可视气孔,将导电中心单元取样送出进行水密性检测,检测得到渗漏水体积为0ml,位移量为3.5mm,证明水密性较好,同时按照gb/t3048.4的方法进行绝缘交流电压试验,在相与相、相与屏蔽之间施加2kv/5min,绝缘未发生击穿;成缆:取所需导电中心单元,采用分层绞合的方式,以右向的成缆方向进行绞合成缆,同时在多根导电中心单元外左向重叠绕包聚酯带形成聚酯层,重叠绕包过程中保证平均重叠率在18%,在绞合的过程中,节距为190mm,每道绞笼后均进行阻水胶填充,此处的阻水胶可采用现有的阻水胶即可,形成中间阻水层,绕包后得到的外径为15.8mm;编织金属屏蔽层:在聚酯层外,利用7根丝径为0.19mm的软铜线编织得到金属屏蔽层,编织密度为83%,同时在金属屏蔽层上涂覆阻水胶,形成外阻水层编织后外径为16.8mm;成型:利用挤塑机将炼好的外护套原料料挤出包覆在外阻水层外,得到水密电缆经检测,制备得到的水密电缆的外径为24mm,外护套层的厚度为3.4mm。实施例六水密电缆的制备3改性聚四氟乙烯的制备与实施例四相同。外护套原料的炼制:将6重量份纳米氮化硅、3重量份碳纳米纤维、1重量份氧化锌放入球磨机中,球磨混匀40min,加入7倍体积的无水乙醇,超声震荡10min,离心、烘干得到混合粒料,将60重量份氯丁橡胶、22重量份改性四氟乙烯、16重量份聚酰胺加入密炼炉中,于40s时间内升温至165℃,密炼30min,再于45s的时间内升温至240℃,密炼45min,最后于130s时间内降温至100℃,加入混合粒料,混炼30min,加入2重量份高级脂肪醇、0.8重量份硬脂酸钙、和3重量份加工助剂acr401,升温至135℃,密炼15min,出料。水密电缆制备绞丝:取标称截面积为1.0mm2的多根导体进行绞合,绞合方向为左向,在绞合的同时在导体上涂覆半导体阻水胶,使得导体之间的缝隙内均填充满半导体阻水胶,凝固后得到内部阻水层,经检测,多根导体绞合后得到的绞丝外径为1.30±0.2mm,绞丝节距为8mm,20℃最大直流电阻为18.0ω/km;绝缘:在多根导体的表面挤包绝缘层,得到导电中心单元绝缘层采用现有的乙丙绝缘料,平均厚度为0.82mm,得到的导电中心单元的标称外径为2.91mm,绝缘表面塑化良好,横断面无目力可视气孔,将导电中心单元取样送出进行水密性检测,检测得到渗漏水体积为0ml,位移量为3.2mm,证明水密性较好,同时按照gb/t3048.4的方法进行绝缘交流电压试验,在相与相、相与屏蔽之间施加2kv/5min,绝缘未发生击穿;成缆:取所需导电中心单元,采用分层绞合的方式,以右向的成缆方向进行绞合成缆,同时在多根导电中心单元外左向重叠绕包聚酯带形成聚酯层,重叠绕包过程中保证平均重叠率在16%,在绞合的过程中,节距为175mm,每道绞笼后均进行阻水胶填充,形成中间阻水层,绕包后得到的外径为15.2mm;编织金属屏蔽层:在聚酯层外,利用7根丝径为0.19mm的软铜线编织得到金属屏蔽层,编织密度为82%,同时在金属屏蔽层上涂覆阻水胶,形成外阻水层,编织后外径为16.8mm;成型:利用挤塑机将炼好的外护套原料料挤出包覆在外阻水层外,得到水密电缆,经检测,制备得到的水密电缆的外径为24mm,外护套层的厚度为3.4mm。对比例一本对比例和实施例一的区别在于,本对比例的复合导电颗粒核心仅为经过预处理的导电碳黑。对比例二本对比例和实施例一的区别在于,本对比例的复合导电颗粒仅有核心,外部没有包覆聚苯胺壳层。对比例三本对比例和实施例一相比,其不同之处在于,本对比例的复合导电颗粒在制备的过程中,导电碳黑粉末没有经过预处理。对比例四本对比例和实施例一相比,其不同之处在于,本对比例将实施例一的复合导电颗粒替换为常规的导电碳黑。将实施例一~实施例三,对比例一~对比例四制备得到的半导体阻水胶用于进行胶体强度、体积电阻、防水性等性能进行测试,测试结果如表1所示:表1通过上表数据可以看出,本发明的防水胶,防水性能更好,导电性能更稳定,进行使得用于制备得到的本发明的水密电缆具有更好的防水性能。将实施例四~实施例五制备得到的水密电缆进行水密性能以及主要性能指标检测,同时以现有的市场购得的水密电缆作为对比,检测结果如表2所示:实施例四实施例五实施例六现有电缆渗漏水体积/ml000150位移量(受压端)/mm2.62.42.55.5填充物低落试验(95±1℃)0000护套断裂伸长率300310306247电缆低温弯曲(-20℃)无损伤无损伤无损伤细微裂痕耐火试验3a熔丝不熔断不熔断不熔断微融通过表2数据可以看出,本发明的水密电缆,其阻水性能远远优于现有的水密电缆,且其护套的机械性能和抗低温性能等也优于现有的水密电缆。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。当前第1页12
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