[發明專利]一種特種絕緣耐低溫海底電纜料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310634769.4
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103665519A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陶宇;陶瑜驍;王留陽;夏艷平;王標兵
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/16;C08L83/04;C08L67/02;C08L51/00;C08L23/08;C08L33/14;C08K13/02;C08K3/02;C08K3/32;C08K5/09;C08K5/101;C08K5/20
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

技術領域

本發明專利主要涉及一種海底電纜料，尤其是特種絕緣耐低溫海底電纜料及其制備方法。

背景技術

1850年世界第一條海底電纜在英國和法國之間鋪設，標志著人類在海洋工程、跨海通信、風電并網和新能源開發等領域取得了突破性的發展。海底電纜鋪設環境的復雜性，如海浪的長期沖擊、海水腐蝕、礁石等意外撞擊，決定了電纜必須具有極強的耐久負荷、絕緣以及耐低溫等特點。

目前，關于海底電纜的公開專利很少，CN102786802《用于海底電纜的改性絕緣料》采用改性硅橡膠和改性丁腈橡膠進行共混，制備得到的電纜料的拉伸強度最高為8.23Mpa，斷裂伸長率為313%，但是此專利存在著絕緣以及耐低溫等方面的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種特種絕緣耐低溫海底電纜料，克服目前現有海底電纜料的絕緣、耐低溫方面的缺陷，彌補現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

本發明主要提供一種特種絕緣耐低溫海底電纜料的制備方法，主要配方（按重量份數計）：

本發明采用的的高密度聚乙烯HDPE耐低溫性能優良，脆化溫度低達-65℃，具有較高的剛性和韌性，加工溫度適中，優選熔融指數在2～10g/10min，如HDPE8008，HDPE5000S等。

上述的EPDM具有優異的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕、耐低溫的能力，EPDM是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物，與HDPE的分子結構類似，具有很好的相容性，如3745P、3720P、4760P等。

所述的有機硅改性聚酯樹脂為自制，其中有機硅樹脂與聚酯兩者采用共混擠出的方式制備，兩者預先共混制備能更能有效的發揮兩者的耐熱性和良好的機械性能，本身有機硅樹脂兼具有機樹脂和無機材料的雙重特點，具有優良的耐熱、耐候、電氣絕緣及抗化學試劑等優點，對聚酯進行改性，脆化溫度可達-51℃，具有良好的耐低溫性能，而且聚酯本身是一種熱固性樹脂，堅韌耐磨，使用壽命可達10年左右，大大減少了電纜料在使用過程的維修成本，本發明專利選用含有-SiO₂-、-MeSiO_1.5-、-PhSiO_1.5-等官能團的有機硅樹脂，如233，604等；聚酯主要為聚對苯二甲酸丁二醇酯(PET)或者聚對苯二甲酸丁二酯（PBT），如PET?D00301、CB602/608；PBT?B4406、K006、1100-211D。

作為優選，所述的有機硅改性聚酯樹脂中有機硅樹脂與聚酯的共混比例在60:40～75:25之間(質量比)。其中為了提高兩者的相容性，添加1%～5%(相對于有機硅樹脂和聚酯的總重量的百分比)的硅烷偶聯劑（硅烷偶聯劑與硅樹脂和聚酯樹脂的溶解度參數相近），如KH550，KH560等。

作為優選，阻燃劑為納米硅樹脂與微膠囊紅磷或者聚磷酸銨的共混物，兩者能起到阻燃協效作用，避免傳統的無鹵阻燃劑如，Mg(OH)₂、Al(OH)3添加量大(添加量往往高達電纜料總質量的50%左右)，大幅度降低電纜料的性能等問題。其中納米硅樹脂是一類以Si-O-Si鍵為主鏈，硅原子上直接連接有機基的聚合物，如FJNM-6110，兩者的協效比例在1:2～1:3之間(質量比)。

作為優選，所述的相容劑為苯乙烯與馬來酸酐(MAH)的共聚物（SMA）以及POE與甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）的共聚物中的中的一種或者兩種的混合物，與傳統的接枝物相比，其優點主要體現在產品性能穩定，MAH或者GMA的相對含量增加，提高其增容的效果。如AX8900。

作為優選，所述的潤滑劑能有效改善聚合物在加工過程中出現的熔體粘度過大，制品表面粗糙的問題，同時還能改善粉末填料在樹脂基體中的分散情況。如硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺等；

所述的交聯劑為2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化已烷（BPDH）或過氧化而異丙苯（DCP）中的一種。

上述特種絕緣耐低溫海底電纜料的制備方法，包括以下工藝步驟：按上述配方配好料后，首先將HDPE、EPDM、有機硅樹脂改性聚酯樹脂以及相容劑高速混合均勻，混合速度在200～300r/min，依次加入阻燃劑、潤滑劑以及交聯劑，混合均勻后出料；配好的料經雙螺桿擠出機擠出造粒。

本發明專利制備得到的海底電纜料，與目前現有技術相比，具有以下顯著的優點：