一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电缆及其制作方法，特别是一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆。
【背景技术】
[0002]用于水下、热水或蒸汽中的电缆，由于水通常都具有导电性，这要求电缆绝缘材料要具有较高的体积电阻率和表面电阻率，同时要具有很好的绝缘稳定性，要求电缆的绝缘材料的吸水率低、耐渗透性好，绝缘材料与水分子之间不能发生化学反映，水分子不能加速绝缘材料老化、分子键断裂、分子降解，能很好抵制水份子入侵。
[0003]与此同时，电缆用于水中，绝缘材料与水分子紧密接触，材料中的微量成份析出后会被溶入水、随水渗入土壤或汇入地下水，这要求电缆材料所有成份都具有环保性和人体健康性。
[0004]电缆用绝缘材料，要符合电缆的生产、加工和使用基本特性，包括绝缘材料的高温塑化性、流动性、螺杆塑化挤出性、连续稳定成型性，和机械性能、柔软性能、耐温性能、不延燃性、电性能等要求。
[0005]此类电缆在生产和使用时经常需要弯曲，这要求电缆的设计要符合软电缆的特性，能够通过30000次曲绕试验，绝缘材料要柔软，并有很好的伸长率和耐疲劳性能。
[0006]目前，用于水下、热水或蒸汽中的耐水电缆，绝缘材料通常选用以聚乙烯、聚烯烃、乙丙橡胶或硅橡胶为主要成份的混合物，绝缘挤出后经交联而成，交联类材料不可再生利用，废弃物作无公害化处理，不仅成本高，消耗能源，而且技术上难度很大。
[0007]绝缘材料聚乙烯、聚烯烃、乙丙橡胶或硅橡胶，都是易燃类材料，都需要加入大量的阻燃剂，大量阻燃剂的加入，使得这些绝缘材料的机械性能、低温性能、软硬度、疲劳性能和电性能降低很多。
[0008]这些绝缘材料在加入大量阻燃剂后，吸水率会偏高，耐渗透性变差，特别是遇热水，极易被水分子渗入，形成水电树枝，致电缆的绝缘电阻降低，电缆泄漏电流偏大。
[0009]水解、成份析出，导致电缆的电性能、机械性能、老化性能等物性下降。
[0010]这些绝缘材料往往为满足某些特定需要，会在材料中添加改性物质，其中就有少许有毒有害物质，这些物质在产品生产、运输、使用及报废过程中，会与人体直接或间接接触，或迀移至空气、土壤和水质中，这会对生物生存或人体健康带来隐蔽性或长期性的毒害。
[0011]现使用的水下电缆，大部分是通过在电缆外增加挤包护层，然后再热压、焊接或冷拔一层金属护套，此类电缆成本高、需要专业设备，对生产工艺要求性高，操作性复杂，可靠稳定性差，此类电缆最大缺点是柔软性不好，弯曲半径大，往返弯曲会开裂。
【发明内容】
[0012]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种耐水性好、绝缘电阻高、绝缘稳定性好，环保无毒，加工性好的用于水下或热水、蒸汽中的软电缆。
[0013]实现本实用新型上述目的的技术方案是:一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆，由铜导体、阻火带、改性聚苯醚绝缘层、内护套、外护套和填充材料组成，铜导体外周依次用阻火带、改性聚苯醚绝缘层和阻火带包覆，绞合成缆后，外周依次包覆内护套和外护套，空隙处用填充材料填充。
[0014]本实用新型软电缆是采用如下方法制备而成的:
[0015]主材用8?10份HIPS与30?35份聚苯醚熔融共混，作为分散相；用4?8份LDPE与20?45份SEBS共混物作为连继相，再进行三次熔融共混，形成类似于海洋围绕岛ill与式结构。
[0016]配方中另加入2?4份经偶联处理过的纳米级Si02、1.0?1.5份PL300和0.5?
1.5份的PE-WAX、抗菌剂、相溶剂、抗氧剂1010、紫外光吸收剂。
[0017]生产前，材料先进行60?90°C、3?6h烘烤和吸湿处理，湿度< 0.08%,螺杆塑化挤出温度控制在210?235°C，挤出线速度在30?60米/分，绝缘芯线出机头后先用干燥空气进行预冷，后用60?70°C温水进行预冷，然后吹干自然冷却。
[0018]本实用新型由于采用材料致密好、耐渗透性好的改性聚苯醚(聚苯醚材质本身硬而脆，不易弯曲，当弯曲达20度左右就会断裂，拉伸伸长率不足15%，此特性不符合电线电缆的基本要求，电线电缆在生产时，无论是半成品，还是成品都需要卷绕上盘，还需要扭转、绕合成缆，在安装、使用时，还需要不同程度的弯曲，如何不改性，聚苯醚绝缘电缆在生产或使用过程中就会开裂，电缆就会断裂)作耐水电缆的绝缘层，使本实用新型软电缆符合耐7K、高电阻、高稳定性、无毒等特性，并且加工性好、耐疲劳、柔软；有很好的自熄性，不需要加入阻燃剂就能达到电线基本阻燃要求；材料的稳定性好，不与水分子发生化学反映，不受水分子侵蚀断键、不会催化降解；电性能优良，介电常数为2.6，体积电阻率2 X 1016ff.cm,表面电阻率1X1016W.cm ;具有很好的螺杆塑化挤出性和加工性，材质柔软，抗张强度13?15N/mm2,伸长率300?350%，低温脆化温度能达到_40°C，吸水率在0.06%以下，介电常数为2.8，体积电阻率1.1 X 1016ff.cm，表面电阻率8.2X1015ff.cm，氧指数能达到27.8，有很好的自熄性，硬度Shore82?85A，耐疲劳弯曲性好，用此材料做成的软电线能通过欧洲标准HD21.2要求的30000次曲绕试验；不含卤素、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性和无致癌性，对人体组织、血液、免疫等系统无不良反应；材料可回收再利用，从而降低生产成本，减少资源消耗和废弃物。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合图和实施例对本实用新型的详细结构作进一步描述。
[0021]如图1所示:一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆，由铜导体1、阻火带2、改性聚苯醚绝缘层3、内护套4、外护套5和填充材料6组成，铜导体1外周依次用阻火带2、改性聚苯醚绝缘层3和阻火带2包覆，绞合成缆后，外周依次包覆内护套4和外护套5，空隙处用填充材料6填充。
[0022]填充材料6为芳纶纱。内护套4和外护套5的材料配方如下:氯化聚乙烯橡胶100份，乙烯-丁烯共聚物15份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3份，氧化镁10份，钙锌稳定剂3份，防老剂2份，硬脂酸0.8份，三氧化二锑9份，半精炼石蜡2.5份，色素炭黑22份，沉淀法白炭黑27份，活性纳米高岭土 50份，阻燃剂18份，滑石粉20份，癸二酸二辛酯D0S18份，助交联剂6份，过氧化物交联剂5份。
[0023]防老剂包括防老剂RD1.0份和防老剂MB1.0份。
[0024]该配方带来的有益效果如下:在炼制过程中，将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA —起加入密炼机混炼，使三者充分和混合。乙烯-丁烯共聚物分散到氯化聚乙烯橡胶里面，降低了氯化聚乙烯橡胶的玻璃化温度，改善了材料的低温性能。
[0025]配方中采用的乙烯-丁烯共聚物是作为氯化聚乙烯橡胶的低温改善材料，由于乙烯-丁烯共聚物分子量分布较宽，杂链较少，玻璃化温度为-70°C，其改善氯化聚乙烯橡胶的低温性能的效果更好，可有效提高成品电缆的低温拉伸性能和低温曲挠性能。
[0026]配方中采用的增塑剂是癸二酸二辛酯D0S，其熔点温度为_55°C，故在_50°C时仍具有良好的流动特性，低挥发的性能使氯化聚乙烯橡胶具有较低的硬度，成品电缆具有优良的低温柔韧性能和良好的物理机械性能。
[0027]实施例1:一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆，其是采用如下方法制备而成的:
[0028]主材用8份HIPS与30份聚苯醚熔融共混，作为分散相；用5份LDPE与25份SEBS共混物作为连继相，再进行三次熔融共混，形成类似于海洋围绕岛屿式结构；配方中另加入2份经偶联处理过的纳米级Si02、1.0份PL300和0.5份的PE-WAX、抗菌剂、相溶剂、抗氧剂1010、紫外光吸收剂；生产前，材料先进行65°C、3h烘烤和吸湿处理，湿度< 0.08%,螺杆塑化挤出温度控制在210°C，挤出线速度在35米/分，绝缘芯线出机头后先用干燥空气进行预冷，后用60°C温水进行预冷，然后吹干自然冷却。
[0029]实施例2:—种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆，其是采用如下方法制备而成的:
[0030]主材用10份HIPS与35份聚苯醚熔融共混，作为分散相；用7份LDPE与40份SEBS共混物作为连继相，再进行三次熔融共混，形成类似于海洋围绕岛屿式结构；配方中另加入4份经偶联处理过的纳米级Si02、1.5份PL300和1.5份的PE-WAX、抗菌剂、相溶剂、抗氧剂1010、紫外光吸收剂；生产前，材料先进行85°C 5h烘烤和吸湿处理，湿度< 0.08%,螺杆塑化挤出温度控制在235°C，挤出线速度在55米/分，绝缘芯线出机头后先用干燥空气进行预冷，后用70°C温水进行预冷，然后吹干自然冷却。
【主权项】
1.一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆，其特征是由铜导体、阻火带、改性聚苯醚绝缘层、内护套、外护套和填充材料组成，铜导体外周依次用阻火带、改性聚苯醚绝缘层和阻火带包覆，绞合成缆后，外周依次包覆内护套和外护套，空隙处用填充材料填充。
【专利摘要】<b>一种用于水下或热水、蒸汽中的软电缆</b>，由铜导体1、阻火带2、改性聚苯醚绝缘层3、内护套4、外护套5和填充材料6组成，铜导体1外周依次用阻火带2、改性聚苯醚绝缘层3和阻火带2包覆，绞合成缆后，外周依次包覆内护套4和外护套5，空隙处用填充材料6填充。本实用新型耐水性好、绝缘电阻高、绝缘稳定性好，环保无毒，加工性好。
【IPC分类】H01B7/17, H01B13/02, H01B3/28, H01B7/282, H01B7/295, H01B7/02, H01B7/04, H01B3/42
【公开号】CN205016268
【申请号】CN201520793676
【发明人】何厚廷, 高峰, 王晓荣, 欧名利, 刘威, 唐攀
【申请人】衡阳恒飞电缆有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月15日