一種用于水下或熱水、蒸汽中的軟電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電纜及其制作方法，特別是一種用于水下或熱水、蒸汽中的軟電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]用于水下、熱水或蒸汽中的電纜，由于水通常都具有導(dǎo)電性，這要求電纜絕緣材料要具有較高的體積電阻率和表面電阻率，同時(shí)要具有很好的絕緣穩(wěn)定性，要求電纜的絕緣材料的吸水率低、耐滲透性好，絕緣材料與水分子之間不能發(fā)生化學(xué)反映，水分子不能加速絕緣材料老化、分子鍵斷裂、分子降解，能很好抵制水份子入侵。
[0003]與此同時(shí)，電纜用于水中，絕緣材料與水分子緊密接觸，材料中的微量成份析出后會(huì)被溶入水、隨水滲入土壤或匯入地下水，這要求電纜材料所有成份都具有環(huán)保性和人體健康性。
[0004]電纜用絕緣材料，要符合電纜的生產(chǎn)、加工和使用基本特性，包括絕緣材料的高溫塑化性、流動(dòng)性、螺桿塑化擠出性、連續(xù)穩(wěn)定成型性，和機(jī)械性能、柔軟性能、耐溫性能、不延燃性、電性能等要求。
[0005]此類電纜在生產(chǎn)和使用時(shí)經(jīng)常需要彎曲，這要求電纜的設(shè)計(jì)要符合軟電纜的特性，能夠通過(guò)30000次曲繞試驗(yàn)，絕緣材料要柔軟，并有很好的伸長(zhǎng)率和耐疲勞性能。
[0006]目前，用于水下、熱水或蒸汽中的耐水電纜，絕緣材料通常選用以聚乙烯、聚烯烴、乙丙橡膠或硅橡膠為主要成份的混合物，絕緣擠出后經(jīng)交聯(lián)而成，交聯(lián)類材料不可再生利用，廢棄物作無(wú)公害化處理，不僅成本高，消耗能源，而且技術(shù)上難度很大。
[0007]絕緣材料聚乙烯、聚烯烴、乙丙橡膠或硅橡膠，都是易燃類材料，都需要加入大量的阻燃劑，大量阻燃劑的加入，使得這些絕緣材料的機(jī)械性能、低溫性能、軟硬度、疲勞性能和電性能降低很多。
[0008]這些絕緣材料在加入大量阻燃劑后，吸水率會(huì)偏高，耐滲透性變差，特別是遇熱水，極易被水分子滲入，形成水電樹(shù)枝，致電纜的絕緣電阻降低，電纜泄漏電流偏大。
[0009]水解、成份析出，導(dǎo)致電纜的電性能、機(jī)械性能、老化性能等物性下降。
[0010]這些絕緣材料往往為滿足某些特定需要，會(huì)在材料中添加改性物質(zhì)，其中就有少許有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)在產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用及報(bào)廢過(guò)程中，會(huì)與人體直接或間接接觸，或迀移至空氣、土壤和水質(zhì)中，這會(huì)對(duì)生物生存或人體健康帶來(lái)隱蔽性或長(zhǎng)期性的毒害。
[0011]現(xiàn)使用的水下電纜，大部分是通過(guò)在電纜外增加擠包護(hù)層，然后再熱壓、焊接或冷拔一層金屬護(hù)套，此類電纜成本高、需要專業(yè)設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)工藝要求性高，操作性復(fù)雜，可靠穩(wěn)定性差，此類電纜最大缺點(diǎn)是柔軟性不好，彎曲半徑大，往返彎曲會(huì)開(kāi)裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種耐水性好、絕緣電阻高、絕緣穩(wěn)定性好，環(huán)保無(wú)毒，加工性好的用于水下或熱水、蒸汽中的軟電纜。
[0013]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是:一種用于水下或熱水、蒸汽中的軟電纜，由銅導(dǎo)體、阻火帶、改性聚苯醚絕緣層、內(nèi)護(hù)套、外護(hù)套和填充材料組成，銅導(dǎo)體外周依次用阻火帶、改性聚苯醚絕緣層和阻火帶包覆，絞合成纜后，外周依次包覆內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套，空隙處用填充材料填充。
[0014]本發(fā)明軟電纜是采用如下方法制備而成的:
主材用8?10份HIPS與30?35份聚苯醚熔融共混，作為分散相；用4?8份LDPE與20?45份SEBS共混物作為連繼相，再進(jìn)行三次熔融共混，形成類似于海洋圍繞島嶼式結(jié)構(gòu)。
[0015]配方中另加入2?4份經(jīng)偶聯(lián)處理過(guò)的納米級(jí)Si02、1.0?1.5份PL300和0.5?1.5份的PE-WAX、抗菌劑、相溶劑、抗氧劑1010、紫外光吸收劑。
[0016]生產(chǎn)前，材料先進(jìn)行60?90°C、3?6h烘烤和吸濕處理，濕度< 0.08%,螺桿塑化擠出溫度控制在210?235°C，擠出線速度在30?60米/分，絕緣芯線出機(jī)頭后先用干燥空氣進(jìn)行預(yù)冷，后用60?70°C溫水進(jìn)行預(yù)冷，然后吹干自然冷卻。
[0017]本發(fā)明由于采用材料致密好、耐滲透性好的改性聚苯醚(聚苯醚材質(zhì)本身硬而脆，不易彎曲，當(dāng)彎曲達(dá)20度左右就會(huì)斷裂，拉伸伸長(zhǎng)率不足15%，此特性不符合電線電纜的基本要求，電線電纜在生產(chǎn)時(shí)，無(wú)論是半成品，還是成品都需要卷繞上盤，還需要扭轉(zhuǎn)、繞合成纜，在安裝、使用時(shí)，還需要不同程度的彎曲，如何不改性，聚苯醚絕緣電纜在生產(chǎn)或使用過(guò)程中就會(huì)開(kāi)裂，電纜就會(huì)斷裂)作耐水電纜的絕緣層，使本發(fā)明軟電纜符合耐水、高電阻、高穩(wěn)定性、無(wú)毒等特性，并且加工性好、耐疲勞、柔軟；有很好的自熄性，不需要加入阻燃劑就能達(dá)到電線基本阻燃要求；材料的穩(wěn)定性好，不與水分子發(fā)生化學(xué)反映，不受水分子侵蝕斷鍵、不會(huì)催化降解；電性能優(yōu)良，介電常數(shù)為2.6，體積電阻率2X 116W.cm，表面電阻率I X 116W.cm ;具有很好的螺桿塑化擠出性和加工性，材質(zhì)柔軟，抗張強(qiáng)度13?15N/mm2，伸長(zhǎng)率300?350%，低溫脆化溫度能達(dá)到-40°C，吸水率在0.06%以下，介電常數(shù)為2.8，體積電阻率1.1 X 116W.cm，表面電阻率8.2 X 115W.cm，氧指數(shù)能達(dá)到27.8，有很好的自熄性，硬度Shore82?85A，耐疲勞彎曲性好，用此材料做成的軟電線能通過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)HD21.2要求的30000次曲繞試驗(yàn)；不含齒素、無(wú)致敏性、無(wú)刺激性、無(wú)遺傳毒性和無(wú)致癌性，對(duì)人體組織、血液、免疫等系統(tǒng)無(wú)不良反應(yīng)；材料可回收再利用，從而降低生產(chǎn)成本，減少資源消耗和廢棄物。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
[0020]如圖1所示:一種用于水下或熱水、蒸汽中的軟電纜，由銅導(dǎo)體1、阻火帶2、改性聚苯醚絕緣層3、內(nèi)護(hù)套4、外護(hù)套5和填充材料6組成，銅導(dǎo)體I外周依次用阻火帶2、改性聚苯醚絕緣層3和阻火帶2包覆，絞合成纜后，外周依次包覆內(nèi)護(hù)套4和外護(hù)套5，空隙處用填充材料6填充。
[0021]填充材料6為芳綸紗。內(nèi)護(hù)套4和外護(hù)套5的材料配方如下:氯化聚乙烯橡膠100份，乙烯-丁烯共聚物15份，乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA3份，氧化鎂10份，鈣鋅穩(wěn)定劑3份，防老劑2份，硬脂酸0.8份，三氧化二銻9份，半精煉石蠟2.5份，色素炭黑22份，沉淀法白炭黑27份，活性納米高嶺土 50