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1、(10)申请公布号 CN 102969058 A (43)申请公布日 2013.03.13 CN 102969058 A *CN102969058A* (21)申请号 201210462857.6 (22)申请日 2012.11.16 H01B 7/17(2006.01) H01B 7/22(2006.01) H01B 7/282(2006.01) H01B 7/29(2006.01) H01B 7/00(2006.01) H01B 7/02(2006.01) H01B 7/04(2006.01) H01B 13/00(2006.01) H01B 13/14(2006.01) (71)申请人 。
2、江苏远洋东泽电缆股份有限公司 地址 225129 江苏省扬州市邗江区瓜洲镇宝 石路 2 号 (72)发明人 陆云春 李永江 (74)专利代理机构 南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 代理人 任利国 (54) 发明名称 海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆 及其制造方法 (57) 摘要 本发明涉及一种海上油气工程用耐高温软整 体屏蔽仪表电缆及其制造方法, 镀锡退火绞合铜 导体外周挤包化学交联聚烯烃绝缘层构成绝缘线 芯, 绝缘线芯两两绞合形成对绞线对, 对绞线对绞 合成缆芯, 缆芯外周依次绕包有铜箔聚酯复合带 屏蔽层和聚酯带, 聚酯带外周依次挤包有内护套, 包覆有铜合金丝编织铠装层, 绕。
3、包有防水包带, 挤 包有外护套。 绝缘层原料组份如下 : 乙烯/醋酸乙 烯酯共聚物 12 份 ; 高密度聚乙烯 6 份 ; 乙烯 - 甲 基丙烯酸共聚物 2 份 ; 交联剂 DCP : 0.5 1 份 ; 抗 氧剂 1076 : 0.4 0.9 份 ; 抗氧剂 DNP : 0.2 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 1 份 ; 氢氧化铝 : 25 30 份 ; 赤磷 : 0.6 1 份 ; 紫外线吸收剂 UV-326 : 0.05 0.1 份。该电缆的绝缘层耐高温、 耐老化 性能优异, 使用寿命长。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 1 页 (19)中华。
4、人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 1 页 1/2 页 2 1. 一种海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在于 : 0.352.5mm 的镀 锡退火绞合铜导体外周挤包有化学交联聚烯烃绝缘层构成绝缘线芯, 绝缘线芯两两绞合形 成对绞线对, 各所述对绞线对的绞合节距不大于 120mm 且所有对绞线对均采用各不相同的 绞合节距 ; 所有对绞线对以 1624 倍的绞合节径比右向绞合构成缆芯, 所述缆芯的外周绕 包有铜箔聚酯复合带屏蔽层且铜箔面向内, 所述铜箔聚酯复合带屏蔽层的内侧设有镀锡绞 合铜丝引流线, 所述镀锡绞合铜丝引流线贯穿对。
5、绞线对全长度并与铜箔面紧靠在一起 ; 所 述铜箔聚酯复合带屏蔽层外周绕包有聚酯带, 所述聚酯带的外周挤包有内护套, 所述内护 套的外周包覆有铜合金丝编织铠装层, 所述铜合金丝编织铠装层的外周绕包有防水包带, 所述防水包带的外周挤包有外护套。 2. 根据权利要求 1 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在 于, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.5 1 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 。
6、) 丙酸十八酯 : 0.4 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 1 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 25 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 1 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 0.1 份。 3. 根据权利要求 2 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在于, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6份 ; 乙烯-甲基丙烯酸共聚物 : 2份 ; 交。
7、联剂过氧化二异丙苯 : 0.5份 ; 抗氧 剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.4 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯 二胺 : 0.2 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 25 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 份 ; 紫外线 吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 份。 4. 根据权利要求 2 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在于, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯。
8、 : 6份 ; 乙烯-甲基丙烯酸共聚物 : 2份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.8份 ; 抗氧 剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.7 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯 二胺 : 0.3 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.6 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 28 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.8 份 ; 紫外线 吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.08 份。 5. 根据权利要求 2 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在于, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如下, 乙。
9、烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6份 ; 乙烯-甲基丙烯酸共聚物 : 2份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 1份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二 胺 : 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 1 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 1 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.1 份。 6. 根据权利要求 1 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其特征在 于, 所述铜合金丝编。
10、织铠装层的原料组分及重量含量如下, 铜 : 铁 : 铅 : 锌 =(89.091.0) : (0.030.05) :(0.010.05) : 10。 7. 一种海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的制造方法, 其特征是, 依次包括 以下步骤 : 在 0.352.5mm 的镀锡退火绞合铜导体外周挤包化学交联聚烯烃绝缘层构成绝 权 利 要 求 书 CN 102969058 A 2 2/2 页 3 缘线芯, 绝缘线芯两两绞合形成对绞线对, 各所述对绞线对的绞合节距不大于 120mm 且所 有对绞线对均采用各不相同的绞合节距 ; 所有对绞线对以 1624 倍的绞合节径比右向绞合 构成缆芯, 在所述缆。
11、芯的外周绕包铜箔聚酯复合带屏蔽层且铜箔面向内, 所述铜箔聚酯复 合带屏蔽层的内侧设有镀锡绞合铜丝引流线, 所述镀锡绞合铜丝引流线贯穿对绞线对全长 度并与铜箔面紧靠在一起 ; 在所述铜箔聚酯复合带屏蔽层外周绕包聚酯带, 在所述聚酯带 的外周挤包内护套, 接着在所述内护套的外周包覆铜合金丝编织铠装层, 在所述铜合金丝 编织铠装层的外周绕包防水包带, 最后在所述防水包带的外周挤包外护套 ; 其中所述化学 交联聚烯烃绝缘层的制备方法如下 :(1) 按以下组分及重量含量准备原料, 乙烯 / 醋酸乙 烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交。
12、联剂过氧化二 异丙苯 : 0.5 1 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.4 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 1 份 ; 阻燃 剂氢氧化铝 : 25 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 1 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁 基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 0.1 份 ;(2) 先将密炼机温度升至 130 150, 依次加入上述乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚 物, 并塑化混炼均匀, 。
13、然后加入抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯、 抗 氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺、 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑、 阻燃剂氢氧化铝和阻燃剂赤磷, 并混炼均匀后下料 ; 将混炼机温度 升至 60 70, 将上述混合料投入该混炼机中, 加入润滑剂硬脂酸和交联剂过氧化二异 丙苯混炼均匀, 然后将混炼胶料移至三辊开炼机上打三角包并经薄通46次, 辊温控制在 60 5, 前辊温度比后辊温度高 3 5, 薄通完成后切割、 冷却备用。 8. 根据权利要求 7 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的制。
14、造方 法, 其特征在于, 所述铜合金丝编织铠装层的原料组分及重量含量如下, 铜 : 铁 : 铅 : 锌 = (89.091.0) :(0.010.05) :(0.010.05) : 10。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的制造方 法, 其特征在于, 所述化学交联聚烯烃绝缘层采用冷喂料方式在双螺杆挤橡机上挤出, 螺杆 的长径比为 (15 25) :1, 双螺杆挤橡机的机身一区温度为 110 5, 机身二区温度为 120 5, 机头温度为 130 5, 模具温度为 140 5, 挤橡机螺杆冷却方式为水 冷却。 10. 根据权利要求 9 所述的海上油气工。
15、程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的制造方法, 其特征是, 所述化学交联聚烯烃绝缘层在双螺杆挤橡机上挤出时, 模芯的承线长度与挤出 的外径比为 1 :(1 1.2) , 模芯与模套之间的间隙为 1 1.5mm ; 所述绝缘橡胶从所述双螺 杆挤橡机的机头挤出后进入交联管道, 所述交联管道的温度为 160 180。 权 利 要 求 书 CN 102969058 A 3 1/12 页 4 海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种仪表电缆, 特别涉及一种海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表 电缆。本发明还涉及一种海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的制造方法。 。
16、背景技术 0002 随着海上油气能源的开采, 油气工程用电缆越来越多, 性能要求越来越高, 尤其是 作为电缆重量主要构成部分的绝缘和金属铠装需要最大限度的得到降低, 同时需要满足对 电缆的机械保护、 电缆具备适应油气工程环境多潮气侵蚀渗透以及电缆能够安全运行 25 年左右的使用寿命要求。 现有技术中为了减轻电缆重量几乎全部采用无内套电缆或采用镀 锌钢丝编织作为铠装、 辐照交联聚烯烃为绝缘和护套, 但即便如此就整体工程配套角度而 言, 电缆减轻的重量也不超过 10%。现有技术采用辐照交联聚烯烃作为绝缘, 其耐热等级最 高为 150, 远不能满足护套交联的需求, 而且辐照交联聚烯烃绝缘和护套的防水。
17、渗透性能 很差, 无法满足与潮气的长期接触。 0003 公开号为CN 201758046 U的中国专利公开了一种交联控制电缆, 其采用交联聚乙 烯绝缘, 导体外依次设置内屏蔽层、 绝缘层和外屏蔽层, 在三相绝缘线芯外在依次设置绕包 层和外护套, 三相绝缘线芯与绕包层之间的空隙设有填充物, 在绝缘线芯上还设有铜带屏 蔽层, 该铜带屏蔽层绕包在外屏蔽层表面。该专利采用了交联聚乙烯绝缘, 虽然结构简单, 成本低廉, 但其并不能满足海上油气工程电缆耐高温、 大载流量、 多潮气侵蚀的要求。 0004 公开号为 CN101565527A 的中国发明专利公开了一种石油平台用 125辐照交联 低烟无卤阻燃聚烯。
18、烃护套料, 其虽然满足了 125的耐高温热老化性能要求, 但其仅能用于 电缆护套, 绝缘性能较差, 不适于作为绝缘材料。 0005 公开号为 CN102617923A 的中国发明专利公开了一种辐照交联低烟无卤高阻燃聚 烯烃绝缘料, 其耐热老化仅为 135, 根据相关标准规定, 此材料仅能承受长期最高工作温 度 90, 无法满足海上油气工程电缆高温作业环境要求。 发明内容 0006 本发明的首要目的在于, 克服现有技术中存在的问题, 提供一种海上油气工程用 耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 其绝缘层耐高温、 耐老化性能优异, 使用寿命长。 0007 为实现以上目的, 本发明所提供的一种海上油气工程用耐。
19、高温软整体屏蔽仪表电 缆, 0.352.5mm 的镀锡退火绞合铜导体外周挤包有化学交联聚烯烃绝缘层构成绝缘线芯, 绝缘线芯两两绞合形成对绞线对, 各所述对绞线对的绞合节距不大于 120mm 且所有对绞线 对均采用各不相同的绞合节距 ; 所有对绞线对以 1624 倍的绞合节径比右向绞合构成缆 芯, 所述缆芯的外周绕包有铜箔聚酯复合带屏蔽层且铜箔面向内, 所述铜箔聚酯复合带屏 蔽层的内侧设有镀锡绞合铜丝引流线, 所述镀锡绞合铜丝引流线贯穿对绞线对全长度并与 铜箔面紧靠在一起 ; 所述铜箔聚酯复合带屏蔽层外周绕包有聚酯带, 所述聚酯带的外周挤 包有内护套, 所述内护套的外周包覆有铜合金丝编织铠装层,。
20、 所述铜合金丝编织铠装层的 说 明 书 CN 102969058 A 4 2/12 页 5 外周绕包有防水包带, 所述防水包带的外周挤包有外护套。 0008 相对于现有技术, 本发明取得了以下有益效果 : 该电缆在镀锡退火绞合铜导体外 挤包有化学交联聚烯烃绝缘层, 耐高温、 耐老化性能优异, 使用寿命长 ; 铜合金丝编织铠装 层既可以隔磁, 避免涡流磁滞造成的损耗, 增大载流量, 机械强度又比铜更大, 而成本则比 铜低廉, 并且具有优异的防海水腐蚀性能, 对于电缆的长久安全运行大有益处。 0009 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量 如下, 所述化学交联聚烯烃。
21、绝缘层的原料组分及重量含量如下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚 物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.5 1 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.4 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 1 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 25 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 1 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 0.1 份。。
22、本发明的化学交联聚烯烃绝缘层采用氢氧化铝即 水合氧化铝作为阻燃剂, 其含有 3 个水分子, 在 250开始分解, 释放出水分子而吸收热量 降低了周围温度, 释放出的水蒸气又起到了稀释气相中可燃气体浓度的作用, 生成的三氧 化二铝和燃烧的聚合物表面的炭化物结合, 形成保护膜, 切断了热能和氧气的侵入, 起到了 阻燃作用 ; 同时氢氧化铝具有低烟和减少一氧化碳发生的效果, 环保清洁。阻燃剂赤磷可 以防止聚合物燃烧时产生滴落, 与氢氧化铝并用可在聚合物燃烧时在其表面形成骨架性质 的炭化层, 避免聚合物熔融滴落。抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯又 称抗氧剂 1076,。
23、 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺又称抗氧剂 DNP, 抗氧剂 1076 和抗氧 剂 DNP 无臭、 无味、 无毒、 挥发性小、 热稳定性良好、 具有优良的防老化和不变色性, 与乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物有着良好的相容性。交联剂 过氧化二异丙苯的耐热性能好, 交联曲线平稳, 对于聚合物的耐热性能有着优异的保证。 高 密度聚乙烯具有良好的耐热性、 耐化学腐蚀性和介电性能, 并与乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物完好相容, 而乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物中含有极性的丙烯酸基 团, 可极大地提高绝缘材料的分子内键聚合力, 降低侵。
24、蚀物的反应活性, 起到耐酸、 耐碱、 耐 高温热老化的目的。 润滑剂硬脂酸可改进绝缘料的加工工艺性能, 提高加工速率, 同时可提 高绝缘料的质量, 防止绝缘料加工时与设备或其他接触材料表面的粘附, 使加工过程中的 绝缘料具有良好的离辊性和脱模性, 保证绝缘料表面光洁, 降低绝缘料内部摩擦和熔融时 的流动粘度, 防止因内部摩擦而导致绝缘料过热影响使用性能 ; 同时因其纯度较高, 对于改 善绝缘料的绝缘性能具有促进作用。紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑又称紫外线吸收剂 UV-326, 具有挥发性小, 耐热的优点, 对于绝缘料 的高耐温等级有。
25、积极作用。 本发明的绝缘橡胶其最高额定工作温度从现有技术的90提高 到了 125, 使得同规格导体的额定载流量提高了约 50%, 即在传输同样电流的情况下, 所 需的导体截面积可以减小约 50%, 适应了油气工程多高温气体对绝缘聚合物的老化降解影 响, 延长了使用寿命, 从与油气工程设计寿命匹配度而言, 省却了油气工程作业寿命中途对 电缆的更换, 节约了人力、 物力和财力成本, 满足了目前提倡的节能减排降耗的时代要求。 0010 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如 下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲。
26、基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.5 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八 说 明 书 CN 102969058 A 5 3/12 页 6 酯 : 0.4 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 份 ; 阻燃剂氢 氧化铝 : 25 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 份。 0011 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如 下, 乙烯 /。
27、 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.8 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八 酯 : 0.7 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.3 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.6 份 ; 阻燃剂氢 氧化铝 : 28 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.8 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯 基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.08 份。 0012 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层的原料组分及重量含量如。
28、 下, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 1 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.4 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 1 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 1 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯 并三唑 : 0.1 份。 0013 作为本发明的优选方案, 所述铜合金丝编织铠装层的原料组分及重量含量如下,。
29、 铜 : 铁 : 铅 : 锌 =(89.091.0) :(0.030.05) :(0.010.05) : 10。该铜合金丝编织铠装层既 可以隔磁, 避免涡流磁滞造成的损耗, 增大载流量, 机械强度又比铜更大, 而成本则比铜低 廉, 并且具有优异的防海水腐蚀性能, 对于电缆的长久安全运行大有益处。 0014 本发明的另一个目的在于, 提供一种海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆 的制造方法, 该方法制造而成的电缆绝缘层其绝缘层耐高温、 耐老化性能优异, 使用寿命 长。 0015 为实现以上目的, 本发明所提供的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆的 制造方法, 依次包括以下步骤 : 在 0.。
30、352.5mm 的镀锡退火绞合铜导体外周挤包化学交联 聚烯烃绝缘层构成绝缘线芯, 绝缘线芯两两绞合形成对绞线对, 各所述对绞线对的绞合节 距不大于 120mm 且所有对绞线对均采用各不相同的绞合节距 ; 所有对绞线对以 1624 倍的 绞合节径比右向绞合构成缆芯, 在所述缆芯的外周绕包铜箔聚酯复合带屏蔽层且铜箔面向 内, 所述铜箔聚酯复合带屏蔽层的内侧设有镀锡绞合铜丝引流线, 所述镀锡绞合铜丝引流 线贯穿对绞线对全长度并与铜箔面紧靠在一起 ; 在所述铜箔聚酯复合带屏蔽层外周绕包 聚酯带, 在所述聚酯带的外周挤包内护套, 接着在所述内护套的外周包覆铜合金丝编织铠 装层, 在所述铜合金丝编织铠装层。
31、的外周绕包防水包带, 最后在所述防水包带的外周挤包 外护套 ; 其中所述化学交联聚烯烃绝缘层的制备方法如下 :(1) 按以下组分及重量含量准 备原料, 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二异丙苯 : 0.5 1 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙 酸十八酯 : 0.4 0.9 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 0.4 份 ; 润滑剂硬 脂酸 : 0.2 1 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 25 30 份 ; 阻燃剂赤磷 : 0.6 1 份 ;。
32、 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑 : 0.05 0.1 份 ;(2) 先将密 炼机温度升至 130 150, 依次加入上述乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙 烯 - 甲基丙烯酸共聚物, 并塑化混炼均匀, 然后加入抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯 说 明 书 CN 102969058 A 6 4/12 页 7 基)丙酸十八酯、 抗氧剂N,N -二-萘基对苯二胺、 紫外线吸收剂2-(2-羟基-3-叔丁 基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑、 阻燃剂氢氧化铝和阻燃剂赤磷, 并混炼均匀后下料 ; 将混炼机温度。
33、升至 60 70, 将上述混合料投入该混炼机中, 加入润滑剂硬脂酸和交联 剂过氧化二异丙苯混炼均匀, 然后将混炼胶料移至三辊开炼机上打三角包并经薄通 4 6 次, 辊温控制在 60 5, 前辊温度比后辊温度高 3 5, 薄通完成后切割、 冷却备用。 0016 相对于现有技术, 本发明取得了以下有益效果 : 该方法制造而成的电缆, 其化学交 联聚烯烃绝缘层采用氢氧化铝即水合氧化铝作为阻燃剂, 其含有 3 个水分子, 在 250开始 分解, 释放出水分子而吸收热量降低了周围温度, 释放出的水蒸气又起到了稀释气相中可 燃气体浓度的作用, 生成的三氧化二铝和燃烧的聚合物表面的炭化物结合, 形成保护膜,。
34、 切 断了热能和氧气的侵入, 起到了阻燃作用 ; 同时氢氧化铝具有低烟和减少一氧化碳发生的 效果, 环保清洁。阻燃剂赤磷可以防止聚合物燃烧时产生滴落, 与氢氧化铝并用可在聚合 物燃烧时在其表面形成骨架性质的炭化层, 避免聚合物熔融滴落。抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸十八酯又称抗氧剂1076, 抗氧剂N,N -二-萘基对苯二胺又称抗 氧剂DNP, 抗氧剂1076和抗氧剂DNP无臭、 无味、 无毒、 挥发性小、 热稳定性良好、 具有优良的 防老化和不变色性, 与乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙烯-甲基丙烯酸共聚物 有着良好的相容性。 交联剂过氧化二异丙苯的耐热性能。
35、好, 交联曲线平稳, 对于聚合物的耐 热性能有着优异的保证。 高密度聚乙烯具有良好的耐热性、 耐化学腐蚀性和介电性能, 并与 乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物完好相容, 而乙烯 - 甲基丙烯酸共聚 物中含有极性的丙烯酸基团, 可极大地提高绝缘材料的分子内键聚合力, 降低侵蚀物的反 应活性, 起到耐酸、 耐碱、 耐高温热老化的目的。润滑剂硬脂酸可改进绝缘料的加工工艺性 能, 提高加工速率, 同时可提高绝缘料的质量, 防止绝缘料加工时与设备或其他接触材料表 面的粘附, 使加工过程中的绝缘料具有良好的离辊性和脱模性, 保证绝缘料表面光洁, 降低 绝缘料内部摩擦和熔融时的流动粘度。
36、, 防止因内部摩擦而导致绝缘料过热影响使用性能 ; 同时因其纯度较高, 对于改善绝缘料的绝缘性能具有促进作用。紫外线吸收剂 2-(2- 羟 基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑又称紫外线吸收剂 UV-326, 具有挥发性 小, 耐热的优点, 对于绝缘料的高耐温等级有积极作用。 本发明的绝缘橡胶其最高额定工作 温度从现有技术的 90提高到了 125, 使得同规格导体的额定载流量提高了约 50%, 即在 传输同样电流的情况下, 所需的导体截面积可以减小约 50%, 适应了油气工程多高温气体对 绝缘聚合物的老化降解影响, 延长了使用寿命, 从与油气工程设计寿命匹配度而言, 省。
37、却了 油气工程作业寿命中途对电缆的更换, 节约了人力、 物力和财力成本, 满足了目前提倡的节 能减排降耗的时代要求。 0017 作为本发明的优选方案, 所述铜合金丝编织铠装层的原料组分及重量含量如下, 铜 : 铁 : 铅 : 锌 =(89.091.0) :(0.010.05) :(0.010.05) : 10。该铜合金丝编织铠装层既 可以隔磁, 避免涡流磁滞造成的损耗, 增大载流量, 机械强度又比铜更大, 而成本则比铜低 廉, 并且具有优异的防海水腐蚀性能, 对于电缆的长久安全运行大有益处。 0018 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层采用冷喂料方式在双螺杆挤 橡机上挤出, 螺杆。
38、的长径比为 (15 25) :1, 双螺杆挤橡机的机身一区温度为 110 5, 机身二区温度为 120 5, 机头温度为 130 5, 模具温度为 140 5, 挤橡机螺 杆冷却方式为水冷却。 说 明 书 CN 102969058 A 7 5/12 页 8 0019 作为本发明的优选方案, 所述化学交联聚烯烃绝缘层在双螺杆挤橡机上挤出时, 模芯的承线长度与挤出的外径比为 1 :(1 1.2) , 模芯与模套之间的间隙为 1 1.5mm ; 所述绝缘橡胶从所述双螺杆挤橡机的机头挤出后进入交联管道, 所述交联管道的温度为 160 180。 附图说明 0020 图 1 为本发明海上油气工程用耐高温软。
39、整体屏蔽仪表电缆的结构示意图。 0021 图中 : 1. 镀锡退火绞合铜导体 ; 2. 化学交联聚烯烃绝缘层 ; 3. 铜箔聚酯复合带屏 蔽层 ; 3a. 镀锡绞合铜丝引流线 ; 4. 聚酯带 ; 5. 内护套 ; 6. 铜合金丝编织铠装层 ; 7. 防水包 带 ; 8. 外护套。 具体实施方式 0022 实施例一 如图 1 所示, 本发明的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 按以下步骤制造 : 在 0.35mm 的镀锡退火绞合铜导体 1 外周挤包化学交联聚烯烃绝缘层 2 构成绝缘线芯, 绝 缘线芯两两绞合形成对绞线对, 各对绞线对的绞合节距不大于 120mm 且所有对绞线对均采 用各不。
40、相同的绞合节距 ; 所有对绞线对以 16 倍的绞合节径比右向绞合构成缆芯, 在缆芯的 外周绕包铜箔聚酯复合带屏蔽层 3 且铜箔面向内, 铜箔聚酯复合带屏蔽层 3 的内侧设有镀 锡绞合铜丝引流线 3a, 镀锡绞合铜丝引流线 3a 贯穿对绞线对全长度并与铜箔面紧靠在一 起 ; 在铜箔聚酯复合带屏蔽层 3 外周绕包聚酯带 4, 在聚酯带 4 的外周挤包内护套, 接着在 内护套5的外周包覆铜合金丝编织铠装层6, 在铜合金丝编织铠装层6的外周绕包防水包带 7, 最后在防水包带 7 的外周挤包外护套 8。 0023 其中, 铜箔聚酯复合带屏蔽层的铜箔厚度为 0.018mm, 铜箔聚酯复合带屏蔽层的聚 酯的。
41、厚度为 0.023mm, 绕包搭盖率为 30%。镀锡绞合铜丝引流线由 7 根直径为 0.43mm 的铜 丝绞合而成。聚酯带的厚度为 0.05mm, 绕包搭盖率为 20%。 0024 其中, 化学交联聚烯烃绝缘层 2 的最小厚度不小于标称值的 90%, 最大厚度不大 于标称值的 110%, 且任一垂直截面测得的直径偏差不超过 10%。化学交联聚烯烃绝缘层 2 所用绝缘橡胶的制备步骤如下 :(1) 按以下组分及重量含量准备原料, 乙烯 / 醋酸乙烯 酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二 异丙苯 : 0.5 份 ; 抗氧。
42、剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.4 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.2 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.2 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 25 份 ; 阻 燃剂赤磷 : 0.6 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并 三唑 : 0.05 份 ;(2) 先将密炼机温度升至 130, 依次加入上述乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物, 并塑化混炼均匀, 然后加入抗氧剂 -(3, 5- 二 叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯、 抗氧剂 N,N -。
43、 二 - 萘基对苯二胺、 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑、 阻燃剂氢氧化铝和阻燃剂赤 磷, 并混炼均匀后下料 ; 将混炼机温度升至 60, 将上述混合料投入该混炼机中, 加入润滑 剂硬脂酸和交联剂过氧化二异丙苯混炼均匀, 然后将混炼胶料移至三辊开炼机上打三角包 并经薄通 4 次, 辊温控制在 55, 前辊温度比后辊温度高 3, 薄通完成后切割、 冷却备用 ; 说 明 书 CN 102969058 A 8 6/12 页 9 化学交联聚烯烃绝缘层 2 采用冷喂料方式在双螺杆挤橡机上挤出, 螺杆的长径比为 15:1, 双螺杆挤橡机的机身一区温。
44、度为 105, 机身二区温度为 115, 机头温度为 125, 模具温 度为 135, 挤橡机螺杆冷却方式为水冷却。化学交联聚烯烃绝缘层 2 挤出时, 模芯的承线 长度与挤出的外径比为 1 : 1, 模芯与模套之间的间隙为 1mm ; 绝缘橡胶从双螺杆挤橡机的机 头挤出后进入交联管道, 交联管道的温度为 160。 0025 镀锡退火绞合铜导体 1 采用 IEC 60228 标准中的第 2 类镀锡退火绞合铜丝, 镀锡 采用电镀方式替代传统的热镀锡方式, 避免了导体镀锡不均匀以及锡层厚度不均匀 ; 容易 出现锡瘤附着导体表面的弊端, 避免导体氧化现象发生后 ; 铜与绝缘发生化学反应, 降低绝 缘层。
45、电气性能和物理机械性能的风险。 0026 铜合金丝编织铠装层 6 的原料组分及重量含量如下, 铜 : 铁 : 铅 : 锌 =89.0 : 0.03 : 0.01 : 10。铠装编织丝的直径为 0.31 mm, 抗拉强度为 260MPa, 断裂伸长率不小于 25%。 0027 实施例二 本发明的海上油气工程用耐高温软整体屏蔽仪表电缆, 按以下步骤制造 : 在 1.25mm 的镀锡退火绞合铜导体 1 外周挤包化学交联聚烯烃绝缘层 2 构成绝缘线芯, 绝缘线芯两两 绞合形成对绞线对, 各对绞线对的绞合节距不大于 120mm 且所有对绞线对均采用各不相同 的绞合节距 ; 所有对绞线对以 20 倍的绞合。
46、节径比右向绞合构成缆芯, 在缆芯的外周绕包铜 箔聚酯复合带屏蔽层 3 且铜箔面向内, 铜箔聚酯复合带屏蔽层 3 的内侧设有镀锡绞合铜丝 引流线 3a, 镀锡绞合铜丝引流线 3a 贯穿对绞线对全长度并与铜箔面紧靠在一起 ; 在铜箔聚 酯复合带屏蔽层 3 外周绕包聚酯带 4, 在聚酯带 4 的外周挤包内护套, 接着在内护套 5 的外 周包覆铜合金丝编织铠装层 6, 在铜合金丝编织铠装层 6 的外周绕包防水包带 7, 最后在防 水包带 7 的外周挤包外护套 8。 0028 其中, 铜箔聚酯复合带屏蔽层的铜箔厚度为 0.020mm, 铜箔聚酯复合带屏蔽层的聚 酯的厚度为 0.030mm, 绕包搭盖率为。
47、 35%。镀锡绞合铜丝引流线由 7 根直径为 0.43mm 的铜 丝绞合而成。聚酯带的厚度为 0.06mm, 绕包搭盖率为 22%。 0029 其中, 化学交联聚烯烃绝缘层 2 的最小厚度不小于标称值的 90%, 最大厚度不大 于标称值的 110%, 且任一垂直截面测得的直径偏差不超过 10%。化学交联聚烯烃绝缘层 2 所用绝缘橡胶的制备步骤如下 :(1) 按以下组分及重量含量准备原料, 乙烯 / 醋酸乙烯 酯共聚物 : 12 份 ; 高密度聚乙烯 : 6 份 ; 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物 : 2 份 ; 交联剂过氧化二 异丙苯 : 0.8 份 ; 抗氧剂 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 。
48、羟基苯基 ) 丙酸十八酯 : 0.7 份 ; 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺 : 0.3 份 ; 润滑剂硬脂酸 : 0.6 份 ; 阻燃剂氢氧化铝 : 28 份 ; 阻 燃剂赤磷 : 0.8 份 ; 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并 三唑 : 0.08 份 ;(2) 先将密炼机温度升至 140, 依次加入上述乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物、 高密度聚乙烯和乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物, 并塑化混炼均匀, 然后加入抗氧剂 -(3, 5- 二 叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八酯、 抗氧剂 N,N - 二 - 萘基对苯二胺、 紫外线吸收剂 2-(2- 羟基 -3- 叔丁基 -5- 甲基苯基 )-5- 氯代苯并三唑、 阻燃剂氢氧化铝和阻燃剂赤 磷, 并混炼均匀后下料 ; 将混炼机温度升至 65, 将上述混合料投入该混炼机中, 加入润滑 剂硬脂酸和交联剂过氧化二异丙苯混炼均匀, 然后将混炼胶料移至三辊开炼机上打三角包 并经薄通 5 次, 辊温控制在 60, 前辊温度比后辊温度高 4, 薄通完成后切割、 冷却备用 ; 化学交联聚烯烃绝缘层 2 采用冷喂料方式在双螺杆挤橡机上挤出, 螺杆的长。