[发明专利]高强度耐腐蚀水下电缆护套管及其应用

说明书

本发明属于电力电缆技术领域，公开了高强度耐腐蚀水下电缆护套管，其由内而外包括三层结构，分别为阻水带层、屏蔽层以及绝缘层；所述阻水带层外挤包屏蔽层，所述屏蔽层外挤包绝缘层。本发明护套管强度高，耐酸碱盐腐蚀，阻燃绝缘性能好，使用寿命长，能够满足水下使用环境条件。

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域，具体涉及高强度耐腐蚀水下电缆护套管及其应用。

背景技术

敷设于水下的电缆，如海底电缆，穿越江河、湖泊的水下电缆，电缆敷设时要求能承受比普通电缆更大的机械拉力，敷设后为防止抛锚，及渔具的机械损伤，要求电缆有较高的机械防护能力和耐腐蚀能力，这类电缆有时采用独立的金属护套(铅套)防水，独立的单层或双层钢丝铠装加强，但是重量较大，而且成本较高。铅护套、铠装钢丝为了防止氧化腐蚀，一般涂敷电缆沥青防腐蚀，由于沥青粘接力差、强度低，电缆在生产和运输过程中易被刮伤，使电缆的防腐蚀性能下降，同时使用电缆沥青，生产环境、电缆敷设环境较差，敷设后对周围环境有不同程度的污染，在环境要求较高的场所，受到一定的限制。电缆外层的护套一般采用PVC树脂制成。PVC树脂本身的阻燃性能比较好，但是在制造电缆护套料的过程中，需要加入大量的增塑剂来提高PVC的加工性能和平衡PVC电缆护套料的使用性能，使得PVC电缆护套料的阻燃性能大大降低，甚至变成可燃材料。我们需要对现有的护套材料进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明目的是提供高强度耐腐蚀水下电缆护套管，该护套管强度高，耐酸碱盐腐蚀，阻燃绝缘性能好，使用寿命长，能够满足水下使用环境条件。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

高强度耐腐蚀水下电缆护套管，其由内而外包括三层结构，分别为阻水带层、屏蔽层以及绝缘层；所述阻水带层外挤包屏蔽层，所述屏蔽层外挤包绝缘层；所述阻水带层的厚度为0.3-0.5mm、屏蔽层的厚度为0.05-0.1mm，绝缘层厚度为2-3mm；

所述屏蔽层是铝箔；所述绝缘层为改性聚乙烯复合材料层，其由如下重量份的原料制备而得：

高密度聚乙烯70-90份、低密度聚乙烯30-50份、聚碳酸酯15-20份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15份、聚乙烯蜡6-9份、癸二酸二辛酯6-9份、钛酸酯交联剂3-5份、氢氧化镁3-5份、氢氧化铝3-5份、氮化硼2-3份、碳化硅2-3份，炭黑2-3份、二硫化钼1-2份、四硫化双五亚甲基秋兰姆1-2份，玻璃纤维1-2份；

制备方法包括以下工艺步骤:

按照重量份取各原料备用；将癸二酸二辛酯、钛酸酯交联剂、氢氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、碳化硅、炭黑、二硫化钼以及玻璃纤维，依次添加到高速混合机中2000rpm混合搅拌5min，然后升温至90℃，保温3min，再加入聚碳酸酯和四硫化双五亚甲基秋兰姆，1000rpm搅拌3min，出料，然后与高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯蜡混匀，投入到双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得母料；将母料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，即得。

本发明取得的有益效果主要包括以下几个方面：

聚乙烯具有高的拉伸强度、极好的柔韧性、抗化学性及耐辐射性；乙烯-醋酸乙烯酯化学性能稳定，耐辐射，抗老化性能优秀的特点，其和无机物相容性好，共混所得材料性能稳定；氮化硼和碳化硅能够显著提高塑性材料的耐腐蚀性能和机械强度；玻璃纤维可以提高韧性和耐腐蚀性能；在原料配合添加适量的氢氧化铝、氢氧化镁，其价格低廉，不仅可降低成本，且制品护套外层可应用在对阻燃要求较为苛刻的场合，阻燃效果极为优异，且无卤环保；本发明使用四硫化双五亚甲基秋兰姆作为促进剂，配合过氧化物硫化体系使得电缆料的拉伸强度高，压缩永久变形小，综合性能良好，且硫化时间短且充分，制品护套具有良好的耐磨、耐溶剂及耐腐蚀性能；屏蔽层为铝箔屏蔽层结构，能够有效地防止外来电磁干扰；