[发明专利]一种可用于海洋的绝缘电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及一种可用于海洋的绝缘电缆。

背景技术

电缆是用一根或多根导线经过绞合制作成导体线芯，再在导体上施以相应的绝缘层，外面包上密封护套而形成的导线，主要由线芯、绝缘层、屏蔽层和护套层构成。电缆具有占用地面和空间少；供电安全可靠，触电可能性小；有利于提高电力系统的功率因数；运行、维护工作简单方便；有利于美化城市，具有保密性等诸多优点，被广泛应用于生活和生产中的各个领域。

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，具有耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强的优点，但也存在耐低温性差、耐臭氧性差、绝缘性能低劣、机械性能较差等缺陷；因而，直接采用丁腈橡胶制备的电缆机械强度低、绝缘性差，不能满足电缆在海洋工程中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有丁腈橡胶绝缘电缆机械性能低、绝缘性能差的缺陷，提供一种可用于海洋的绝缘电缆；本发明将经过改性处理的，具有优异绝缘性和机械性能的丁腈橡胶改性材料作为电缆护套层中的内护套和外被层，提高了绝缘电缆的机械强度和绝缘性，使该丁腈橡胶电缆可用于海洋工程中。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种可用于海洋的绝缘电缆，包括：至少一根导体线芯、包绕于所述导体线芯外的绝缘层、包绕于所述绝缘层外的屏蔽层、包覆绕于所述屏蔽层外的护套层；所述的护套层包括内护套、内衬层、铠装层和外被层；所述内护套和外被层采用丁腈橡胶改性材料制备而成；所述的丁腈橡胶改性材料包括以下重量份原材料制备而成：12-15份的陶瓷纤维、15-25份的聚乙烯、50-60份的丁腈橡胶、1-5份的偶联剂、20-30份的酚醛树脂、0.3-0.8份的纳米氧化铝、0.3-0.5份的交联剂、1-3份的分散剂。

本发明一种可用于海洋的绝缘电缆，该电缆的护套层中的内护套和外被层选用经过改性处理的具有优异绝缘性和机械性能的丁腈橡胶改性材料，使电缆的海洋中的复杂环境情况下可长时间稳定工作。

上述一种可用于海洋的绝缘电缆，其中，优选的，所述的陶瓷纤维长度≤3mm，直径为1-5μm。

其中，所述的陶瓷纤维为氧化铝陶瓷纤维、长石质陶瓷纤维、氮化硅陶瓷纤维、碳化硅陶瓷纤维中的一种或多种。

上述一种可用于海洋的绝缘电缆，其中，优选的，所述的纳米氧化铝粒径为5-80nm。最优选的，所述的纳米氧化铝为直径2-5nm、长径比为3-10︰1的纳米氧化铝晶须。

上述一种可用于海洋的绝缘电缆，其中，优选的，所述的聚乙烯聚合度为50-200；低聚合度聚乙烯材料，能交联形成更稳定的网络结构，使得到的丁腈橡胶改性材料性能更优异。

其中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

其中，所述的交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；既能对聚乙烯快速交联，形成网络结构，又能与陶瓷纤维键接，形成化学键，使陶瓷纤维在体系中更稳定，对丁腈橡胶的增强作用更好。

其中，所述的分散剂为聚乙烯蜡；即能起到分散作用，还能作为交联反应物，有助于形成网络结构。

其中，所述的丁腈橡胶改性材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将陶瓷纤维用偶联剂进行处理后，与聚乙烯混合挤出得混合料A；

（2）将丁腈橡胶与纳米氧化铝、分散剂混合挤出得到混合料B；

（3）将混合料A与混合料B、酚醛树脂、交联剂混合均匀后用挤出机进行挤出，得到丁腈橡胶改性材料。

上述一种可用于海洋的绝缘电缆，其中，所述的导体线芯是由导电材料制备而成的导线；优选的，所述的导体材料为铜、铝及其合金中的一种。

其中，所述的屏蔽层由屏蔽材料构成；优选的，所述的屏蔽材料为复合屏蔽材料。

其中，所述的绝缘层采用高性能绝缘材料构成；优选的，所述的绝缘材料为复合绝缘材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明电缆中内护套和外被层所述使用的丁腈橡胶改性材料中含有陶瓷纤维，且与聚乙烯共同在交联剂的作用下形成了网络结构，使内护套和外被层具有优异的机械性能和绝缘性，使电缆能适应复杂的海洋环境。

2、本发明电缆中内护套和外被层所述使用的丁腈橡胶改性材料中的均匀分散有纳米氧化铝，能显著提高电缆的绝缘性，使电缆在复杂海洋环境中不易出现故障。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1