船舶用耐腐蝕電纜密封護套及其製備方法與流程
2023-10-28 12:11:37
本發明涉及電纜密封護套，具體地，涉及一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套及其製備方法。
背景技術：
目前，隨著科學技術的發展，無論是工業還是人類的日常生活，均向著電氣化的方向發展，電纜則在工業以及電力領域中，其地位也在逐漸升高。電纜有電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、鋁合金電纜等等。電纜通常是由幾根或幾組導線每組至少兩根絞合而成的類似繩索的電纜，每組導線之間相互絕緣，並常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的電纜密封護套，用來連接電路、電器等。
隨著近年來霧霾現象的出現，空氣環境的變差，無論高架電纜還是埋地電纜均受到一定的影響，空氣環境中的有害物質增多，高架電纜長時間的處在這樣的空氣中表面會出現一些被腐蝕斑跡，很大程度上的縮短了電纜的壽命，同時通過降雨的形成的汙水，流入到地下，對埋地電纜有也一定的腐蝕性。所以電纜密封護套耐腐蝕需要進一步加強。
敷設於船舶的電纜，因其使用環境高鹼、高溼、高鹽，要求電纜密封護套不僅具有較高的機械防護能力，還要具有較強的耐腐蝕能力。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有技術存在的電纜密封護套強度低、不耐腐蝕等技術問題，而提供的一種高強度和耐腐蝕的電纜密封護套及其製備方法。
為了實現上述目的，本發明提供一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套的製備方法，包括以下步驟：(1)將甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、二甲基矽油、聚丙烯、碳纖維進行一次密煉，得一次密煉物；(2)將一次密煉物、白炭黑、鉬系催化劑和氧化鋅進行二次密煉，得二次密煉物；(3)將二次密煉物於擠出機中擠出；其中，二次密煉的溫度比一次密煉的溫度高20-40℃。
本發明還提供一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套，根據前文所述的製備方法製備得到。
通過上述技術方案，本發明通過控制船舶用耐腐蝕電纜密封護套的工藝步驟和原料組成，使用二次密煉和擠出的工藝製備了一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套。在常規認識當中，多次密煉和擠出，可能會造成橡膠等大分子原料的分子鏈斷裂，造成成品的強度下降，與此同時，多次密煉和擠出，可能會導致材料的裂解，生成小分子物質，使材料的強度和耐腐蝕性降低。而在本發明中，發現本發明的電纜密封護套配料經兩次密煉和一次擠出，尤其是在二次密煉溫度比一次密煉溫度高20-40℃的情況下，製備的電纜密封護套強度和耐腐蝕性非但沒有降低，反而具有顯著提升。不僅如此，該電纜密封護套的製備方法簡單，易於推廣，具有較高的應用價值。
本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
在本文中所披露的範圍的端點和任何值都不限於該精確的範圍或值，這些範圍或值應當理解為包含接近這些範圍或值的值。對於數值範圍來說，各個範圍的端點值之間、各個範圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值範圍，這些數值範圍應被視為在本文中具體公開。
為了實現上述目的，本發明提供一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套的製備方法，包括以下步驟：(1)將甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、二甲基矽油、聚丙烯、碳纖維進行一次密煉，得一次密煉物；(2)將一次密煉物、白炭黑、鉬系催化劑和氧化鋅進行二次密煉，得二次密煉物；(3)將二次密煉物於擠出機中擠出；其中，二次密煉的溫度比一次密煉的溫度高20-40℃。
通過上述技術方案，本發明通過控制船舶用耐腐蝕電纜密封護套的工藝步驟和原料組成，使用二次密煉和擠出的工藝製備了一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套。在常規認識當中，多次密煉和擠出，可能會造成橡膠等大分子原料的分子鏈斷裂，造成成品的強度下降，與此同時，多次密煉和擠出，可能會導致材料的裂解，生成小分子物質，使材料的強度和耐腐蝕性降低。而在本發明中，發現本發明的電纜密封護套配料經兩次密煉和一次擠出，尤其是在二次密煉溫度比一次密煉溫度高20-40℃的情況下，製備的電纜密封護套強度和耐腐蝕性非但沒有降低，反而具有顯著提升。不僅如此，該電纜密封護套的製備方法簡單，易於推廣，具有較高的應用價值。
在上述技術方案中，常規平均分子量35-70萬的甲基乙烯基矽橡膠即可實現本發明，在後文的實施例中選擇型號為110-1，平均分子量為50-70萬的甲基乙烯基矽橡膠進行具體說明。
在上述技術方案中，聚丙烯的多種規格，例如薄膜級、注塑級均能夠實現本發明，在後文的具體實施例中，選擇蘭州石化的注塑級聚丙烯進行說明。
在上述技術方案中，碳纖維可以有多種選擇，例如選擇通用型、高強型、中模高強型、高模型和超高模型碳纖維，均可實現本發明，在後文的實施例中，選擇通用型聚丙烯腈碳纖維進行說明。
為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，更優選地，二次密煉的溫度比一次密煉的溫度高30-35℃。
在上述技術方案中，一次密煉的溫度可在較寬範圍內選擇，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，優選地，一次密煉的溫度為130～150℃。
在上述技術方案中，二次密煉的溫度可在較寬範圍內選擇，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，優選地，二次密煉的溫度為160～190℃。
在上述技術方案中，一次密煉的溫度可在較寬範圍內選擇，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，更優選地，一次密煉的溫度為135～145℃。
在上述技術方案中，二次密煉的溫度可在較寬範圍內選擇，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，進一步地，二次密煉的溫度為175～185℃。
其中，密煉的時間可在較寬範圍內調整，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，同時為了提高工作效率，優選地，一次密煉的時間為21-31min。
不僅如此，二次密煉的時間可在較寬範圍內調整，為了使製得的電纜密封護套具有較高的強度和較好的耐腐蝕性，同時為了提高工作效率，更優選地，二次密煉的時間為32-42min。
在上述技術方案中，物料的添加順序可在較寬範圍內選擇，為了使該製得的船舶用耐腐蝕電纜密封護套強度高和耐腐蝕，優選地，步驟(1)中物料的添加順序依次是：甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、聚丙烯、二甲基矽油、碳纖維。
更進一步地，為了使該製得的船舶用耐腐蝕電纜密封護套強度高和耐腐蝕，更優選地，步驟(1)中，自開始密煉起，密煉10-12min後添加聚丙烯，密煉14-18min後添加碳纖維。
在上述技術方案中，各組分的量可在較寬範圍內選擇，為了使該製得的船舶用耐腐蝕電纜密封護套強度高和耐腐蝕，優選地，以重量份計，甲基乙烯基矽橡膠100份，炭黑12-16份，正矽酸乙酯4-6份，二甲基矽油3-4份，碳纖維10-15份，聚丙烯25-30份，白炭黑6-8份，鉬系催化劑2-4份，氧化鋅3-5份。
在上述技術方案中，鉬系催化劑可以有多種選擇，為了製得強度高和耐腐蝕的船舶用耐腐蝕電纜密封護套，優選地，鉬系催化劑為四氯化鉬、五氯化鉬和二溴二氧化鉬中的一種或多種。
在上述技術方案中，擠出條件可在較寬範圍內選擇，為了使該製得的船舶用耐腐蝕電纜密封護套強度高和耐腐蝕，優選地，擠出溫度為180～210℃，轉數為20-30r/min。
本發明還提供一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套，根據前文所述的製備方法製備得到。
通過上述技術方案，本發明通過控制船舶用耐腐蝕電纜密封護套的工藝步驟和原料組成，使用二次密煉和擠出的工藝製備了一種船舶用耐腐蝕電纜密封護套。在常規認識當中，多次密煉和擠出，可能會造成橡膠等大分子原料的分子鏈斷裂，造成成品的強度下降，與此同時，多次密煉和擠出，可能會導致材料的裂解，生成小分子物質，使材料的強度和耐腐蝕性降低。而在本發明中，發現本發明的電纜密封護套配料經兩次密煉和一次擠出，尤其是在二次密煉溫度比一次密煉溫度高20-40℃的情況下，製備的電纜密封護套強度和耐腐蝕性非但沒有降低，反而具有顯著提升。不僅如此，該電纜密封護套的製備方法簡單，易於推廣，具有較高的應用價值。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。以下實施例中，密煉機為強力翻轉式密煉機，購自上海呈乾機械有限公司；擠出機為90型橡膠擠出機，購自河北偉源橡塑設備有限公司；聚丙烯為蘭州石化生產的的注塑級聚丙烯；碳纖維為聚丙烯腈碳纖維，為通用型聚丙烯腈碳纖維，購自河南永煤碳纖維有限公司；甲基乙烯基矽橡膠為型號為110-1，平均分子量為50-70萬的甲基乙烯基矽橡膠；鉬系催化劑為四氯化鉬；其他為常規市售品。
實施例1
船舶用耐腐蝕電纜密封護套的製備方法，包括以下步驟：
(1)將甲基乙烯基矽橡膠100份，炭黑12份，正矽酸乙酯4份，二甲基矽油3份，碳纖維10份，聚丙烯25份，於130℃進行一次密煉，密煉21min，得一次密煉物；其中，步驟(1)中物料的添加順序依次是：甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、聚丙烯、二甲基矽油、碳纖維，自開始密煉起，密煉10min後添加聚丙烯，密煉14min後添加碳纖維；
(2)將一次密煉物，白炭黑6份，四氯化鉬2份，氧化鋅3份，於160℃進行二次密煉，二次密煉的時間為32min，得二次密煉物；
(3)將二次密煉物於螺杆擠出機中擠出，擠出溫度為180℃，轉數為20r/min。
實施例2
船舶用耐腐蝕電纜密封護套的製備方法，包括以下步驟：
(1)將甲基乙烯基矽橡膠100份，炭黑16份，正矽酸乙酯6份，二甲基矽油4份，碳纖維15份，聚丙烯30份，於150℃進行一次密煉，密煉31min，得一次密煉物；其中，步驟(1)中物料的添加順序依次是：甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、聚丙烯、二甲基矽油、碳纖維，自開始密煉起，密煉12min後添加聚丙烯，密煉18min後添加碳纖維；
(2)將一次密煉物，白炭黑8份，四氯化鉬4份，氧化鋅5份，於190℃進行二次密煉，二次密煉的時間為42min，得二次密煉物；
(3)將二次密煉物於螺杆擠出機中擠出，擠出溫度為210℃，轉數為30r/min。
實施例3
船舶用耐腐蝕電纜密封護套的製備方法，包括以下步驟：
(1)將甲基乙烯基矽橡膠100份，炭黑14份，正矽酸乙酯5份，二甲基矽油3.5份，碳纖維12.5份，聚丙烯28份，於140℃進行一次密煉，密煉26min，得一次密煉物；其中，步驟(1)中物料的添加順序依次是：甲基乙烯基矽橡膠、炭黑、正矽酸乙酯、聚丙烯、二甲基矽油、碳纖維，自開始密煉起，密煉11min後添加聚丙烯，密煉16min後添加碳纖維；
(2)將一次密煉物，白炭黑7份，四氯化鉬3份，氧化鋅4份，於175℃進行二次密煉，二次密煉的時間為37min，得二次密煉物；
(3)將二次密煉物於螺杆擠出機中擠出，擠出溫度為195℃，轉數為25r/min。
對比例1
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，將實施例3中的所有物料只按照步驟(1)中的密煉條件密煉一次，密煉時間為63min。
對比例2
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，將實施例3中的所有物料只按照步驟(2)中的密煉條件密煉一次，密煉時間為63min。
對比例3
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，步驟(2)中的密煉溫度為150℃。
對比例4
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，步驟(2)中的密煉溫度為190℃。
對比例5
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，不添加聚丙烯。
對比例6
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，不添加碳纖維。
對比例7
按照實施例3的方法製備船舶用耐腐蝕電纜密封護套，不同的是，不添加四氯化鉬。
檢測例1
本發明獲得的耐腐蝕電纜密封護套按照電線電纜行業通用測試方法測試抗張強度、斷裂伸長率。測試結果見表1。
檢測例2
酸鹼失重率檢測參照gb/t1690-2010，將各電纜密封護套常溫下浸泡於30％質量分數的鹽酸和40％質量分數的氫氧化鈉溶液中各10天，測算出失重率，失重率越小表明耐酸鹼性能越強。測試結果見表1。
表1
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。