一种阻燃性高的石油平台用电缆的制作方法

1.本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种阻燃性高的石油平台用电缆。


背景技术：

2.石油平台电缆由于安装在环境复杂的场所，其设计、制造和安装要求都远远高于普通的电缆，并且石油平台电缆对于阻燃、耐腐蚀、防水效果的好坏很大程度上决定了其使用寿命的长短。其中阻燃性能对于石油平台电缆来说是很重要的，一旦石油平台电缆着火，将造成严重的后果，现有技术石油平台用的电缆阻燃性能不是特别好，不能很好的满足实际使用需求，需要改进。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃性高的石油平台用电缆。
4.本发明采用的技术方案是：
5.一种阻燃性高的石油平台用电缆，包括有线芯，所述的线芯包括有导体，在导体外面依次包覆有阻燃绝缘层和铝镁合金丝编织屏蔽层，将两根导体对绞后在外面依次包覆有硅酸铝纤维编织层、防水帆布绕包层和铝带联锁铠装层，将多个线芯束绞后在外面依次包覆有隔热层、镀锌钢带铠装层和阻燃外护套，在所述的阻燃外护套的内侧和外侧均设有防腐蚀涂层，在所述的缆芯内侧空隙处均填充有阻燃纤维丝填充层。
6.在所述的铝带联锁铠装层的外壁设有若干一体成型的弧形凸起。
7.所述的阻燃外护套为无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套。
8.所述的阻燃绝缘层为硅橡胶绝缘层。
9.所述的隔热层为pet聚酯薄膜绕包层。
10.所述的无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套，其材料是由下述重量份的原料组成的：
11.四异丙氧基钛40-69、脂肪酸二乙醇酰胺3-5、2-巯基苯并咪唑2-3、对甲基苯磺酸1-2、硅烷偶联剂kh560 3-5、聚氯乙烯100-120、羧甲基纤维素10-15、三芳基磷酸酯6-8、硬脂酸钡2-5、4-十二烷基苯胺1-2。
12.无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套材料的制备方法，包括以下步骤：
13.(1)取脂肪酸二乙醇酰胺、羧甲基纤维素混合，加入到混合料重量20-30倍的无水乙醇中，在60-65℃的水浴中，保温搅拌2-3小时，得预混分散液；
14.(2)取对甲基苯磺酸，加入到其重量100-140倍的去离子水中，搅拌均匀，加入四异丙氧基钛，在40-50℃下搅拌反应4-5小时，加入上述预混分散液，搅拌均匀，静置陈化10-16小时，在80-85℃下热空气下处理10-12小时，再在100℃下干燥，送入煅烧炉中，在500-600℃下煅烧2-3小时，出料冷却，得纳米填料；
15.(3)取4-十二烷基苯胺，加入到其重量50-65倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述纳米填料，在60-65℃搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得预处理纳米填料；
16.(4)取三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂kh560混合，加入到混合料重量20-30倍的无水乙
醇中，超声10-20分钟，旋蒸除去乙醇，得硅烷改性料；
17.(5)取上述预处理纳米填料、硅烷改性料、聚氯乙烯混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，在160-170℃下预热搅拌30-40分钟，加入2-巯基苯并咪唑、硬脂酸钡，搅拌均匀，熔融挤出，冷却，即得。
18.本发明的优点是：
19.本发明用阻燃绝缘层、铝镁合金丝编织屏蔽层、硅酸铝纤维编织层、防水帆布绕包层和铝带联锁铠装层对线芯导体进行基础保护，有效地防止导体起火，且防止外部潮气进入线芯；线芯外面的隔热层能隔离导体与外界高温的热量交换，减小外界高温对导体的影响；在阻燃外护套的内侧和外侧均设有防腐蚀涂层，防腐蚀效果特别好，能很好的防止阻燃外护套受外部恶劣环境的影响而开裂，延长使用寿命；整个电缆内部都填充阻燃纤维丝填充层，发生火灾时，防止内部导体被烧坏，增加电缆的安全使用性能。本发明加入的阻燃外护套材料，其是以四异丙氧基钛为前驱体制备的二氧化钛纳米填料，在陈化过程中加入了纤维素的分散液，通过煅烧，可以实现碳层对二氧化钛的包覆，然后采用4-十二烷基苯胺处理，改善了填料的表面活性，之后与环氧基硅烷共混，高温预热交联，从而改善了填料在聚氯乙烯基材间的分散性能，提高了成品的温度性，本发明加入的碳层包覆填料，可以起到很好的防火阻隔性能，加入的磷酸酯类也是很好的阻燃剂，与无机阻燃形成很好的协同效果。
附图说明
20.图1为本发明结构示意图。
21.图中：导体1，阻燃绝缘层2,，铝镁合金丝编织屏蔽层3，硅酸铝纤维编织层4，防水帆布绕包层5，铝带联锁铠装层6，隔热层7，镀锌钢带铠装层8，阻燃外护套9，阻燃纤维丝填充层10，弧形凸起11。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.实施例1
24.一种阻燃性高的石油平台用电缆，包括有线芯，线芯包括有导体1，在导体1外面依次包覆有阻燃绝缘层2和铝镁合金丝编织屏蔽层3，将两根导体对绞后在外面依次包覆有硅酸铝纤维编织层4、防水帆布绕包层5和铝带联锁铠装层6，硅酸铝纤维编织层4具有耐高温、热稳定性好、热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点；将多个线芯束绞后在外面依次包覆有隔热层7、镀锌钢带铠装层8和阻燃外护套9，在阻燃外护套9的内侧和外侧均设有防腐蚀涂层，防腐蚀涂层均采用软质、高粘性的电缆沥青，均匀、完全的涂覆在阻燃外护套9的内、外圆周面上，不易脱落，且防腐蚀效果好，能很好的保护外护套。在缆芯内侧空隙处均填充有阻燃纤维丝填充层10，整个电缆内部都填充阻燃纤维丝填充层10，发生火灾时，防止内部导体被烧坏，增加电缆的安全使用性能。
25.在铝带联锁铠装层6的外壁设有若干一体成型的弧形凸起11，在电缆伸展弯曲过程中，凸起可以增加铝带联锁铠装层的机械强度，避免断裂，增加抗弯曲性能，能更好的保护内部导体不受到损害。
26.阻燃外护套9为无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套，在发生火灾时具有很好的阻燃性能，并且保护内部结构不受外界恶劣环境的影响。
27.阻燃外护套9，其材料是由下述重量份的原料组成的：
28.四异丙氧基钛40、脂肪酸二乙醇酰胺3、2-巯基苯并咪唑2、对甲基苯磺酸1、硅烷偶联剂kh560 3、聚氯乙烯100、羧甲基纤维素10、三芳基磷酸酯6、硬脂酸钡2、4-十二烷基苯胺1。
29.无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套材料的制备方法，包括以下步骤：
30.(1)取脂肪酸二乙醇酰胺、羧甲基纤维素混合，加入到混合料重量20倍的无水乙醇中，在60℃的水浴中，保温搅拌2小时，得预混分散液；
31.(2)取对甲基苯磺酸，加入到其重量100倍的去离子水中，搅拌均匀，加入四异丙氧基钛，在40℃下搅拌反应4小时，加入上述预混分散液，搅拌均匀，静置陈化10小时，在80℃下热空气下处理10小时，再在100℃下干燥，送入煅烧炉中，在500℃下煅烧2小时，出料冷却，得纳米填料；
32.(3)取4-十二烷基苯胺，加入到其重量50倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述纳米填料，在60℃搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得预处理纳米填料；
33.(4)取三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂kh560混合，加入到混合料重量20倍的无水乙醇中，超声10分钟，旋蒸除去乙醇，得硅烷改性料；
34.(5)取上述预处理纳米填料、硅烷改性料、聚氯乙烯混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，在160℃下预热搅拌30分钟，加入2-巯基苯并咪唑、硬脂酸钡，搅拌均匀，熔融挤出，冷却，即得。
35.实施例2
36.一种阻燃性高的石油平台用电缆，包括有线芯，线芯包括有导体1，在导体1外面依次包覆有阻燃绝缘层2和铝镁合金丝编织屏蔽层3，将两根导体对绞后在外面依次包覆有硅酸铝纤维编织层4、防水帆布绕包层5和铝带联锁铠装层6，硅酸铝纤维编织层4具有耐高温、热稳定性好、热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点；将多个线芯束绞后在外面依次包覆有隔热层7、镀锌钢带铠装层8和阻燃外护套9，在阻燃外护套9的内侧和外侧均设有防腐蚀涂层，防腐蚀涂层均采用软质、高粘性的电缆沥青，均匀、完全的涂覆在阻燃外护套9的内、外圆周面上，不易脱落，且防腐蚀效果好，能很好的保护外护套。在缆芯内侧空隙处均填充有阻燃纤维丝填充层10，整个电缆内部都填充阻燃纤维丝填充层10，发生火灾时，防止内部导体被烧坏，增加电缆的安全使用性能。
37.在铝带联锁铠装层6的外壁设有若干一体成型的弧形凸起11，在电缆伸展弯曲过程中，凸起可以增加铝带联锁铠装层的机械强度，避免断裂，增加抗弯曲性能，能更好的保护内部导体不受到损害。
38.阻燃外护套9为无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套，在发生火灾时具有很好的阻燃性能，并且保护内部结构不受外界恶劣环境的影响。
39.阻燃外护套9，其材料是由下述重量份的原料组成的：
40.四异丙氧基钛69、脂肪酸二乙醇酰胺5、2-巯基苯并咪唑3、对甲基苯磺酸2、硅烷偶联剂kh560 5、聚氯乙烯120、羧甲基纤维素15、三芳基磷酸酯8、硬脂酸钡5、4-十二烷基苯胺2。
41.无机纳米阻燃复合聚烯烃外护套材料的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)取脂肪酸二乙醇酰胺、羧甲基纤维素混合，加入到混合料重量30倍的无水乙醇中，在65℃的水浴中，保温搅拌3小时，得预混分散液；
43.(2)取对甲基苯磺酸，加入到其重量140倍的去离子水中，搅拌均匀，加入四异丙氧基钛，在50℃下搅拌反应5小时，加入上述预混分散液，搅拌均匀，静置陈化16小时，在85℃下热空气下处理12小时，再在100℃下干燥，送入煅烧炉中，在600℃下煅烧3小时，出料冷却，得纳米填料；
44.(3)取4-十二烷基苯胺，加入到其重量65倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述纳米填料，在65℃搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得预处理纳米填料；
45.(4)取三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂kh560混合，加入到混合料重量30倍的无水乙醇中，超声20分钟，旋蒸除去乙醇，得硅烷改性料；
46.(5)取上述预处理纳米填料、硅烷改性料、聚氯乙烯混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，在170℃下预热搅拌40分钟，加入2-巯基苯并咪唑、硬脂酸钡，搅拌均匀，熔融挤出，冷却，即得。
47.阻燃绝缘层2为硅橡胶绝缘层，硅橡胶绝缘层具有很好的耐高温、耐低温、阻燃、安全环保的性能。可以对导体进行最直接最安全的保护；硅橡胶显著的特征是高温稳定性，在200℃以上的高温环境下，硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度，且力学性能无明显变化。低温性能硅橡胶的玻璃化温度一般为-70～-50℃；还具有优良的耐候性。耐油及化学试剂性好。硅橡胶无毒，无味，安全环保。
48.隔热层7为pet聚酯薄膜绕包层，pet聚酯薄膜不仅具有良好的隔热性能，且机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性良好，非常适合用于石油平台电缆，不易损坏。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。