[发明专利]一种漂浮电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆制造技术领域，特别是一种漂浮电缆及其制备方法。

背景技术

在现有技术中，大多数水上作业设备中都使用普通阻水电缆作为传输电力的电缆，其重量比较重，使用时都随设备沉到水底，这种阻水电缆在实际使用过程中极易与海底或河床上的硬物发生刮擦，造成电缆损伤，从而降低了电缆的使用寿命，于是针对这个问题，国内有些电缆生产厂家就开发了可以漂浮在水面上的电缆，通常这些漂浮电缆都采用填充泡沫材料以达到使电缆漂浮在水面上。

现有技术中的漂浮电缆由于泡沫材料层需要在电缆内部另外增设，因而制造工艺比较复杂，电性能不够稳定，这类结构的漂浮电缆，水环境绝缘性能较差，层与层之间连接不够紧密，容易脱落，影响电缆的整体性，且这类电缆转弯半径较大，不耐折弯，因此收卷过程比较困难。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种漂浮电缆及其制备方法，可以完全解决上述技术问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种漂浮电缆，包括由内到外依次连接的导体、绝缘层、漂浮体、增强层和外护套，导体为退火裸铜线或镀锡铜丝绞合而成的束线，漂浮体是空心玻璃微珠填充的硅橡胶，增强层是芳纶编织物或聚氨酯复合玻纤纱。

进一步地说，绝缘层的表面涂覆一层有机硅底涂。底涂按重量计由以下组分组成：0.6份KH560硅烷偶联剂、0.6份KH570硅烷偶联剂、2份钛酸四叔丁酯和96.8份甲基环己烷。

进一步地说，绝缘层为挤出成型的聚烯烃或聚氯乙烯。

进一步地说，外护套为挤出成型的热塑性橡胶材料(TPR)或热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)。

更进一步地说，漂浮体是空心玻璃微珠填充的硅橡胶，按质量分数计，包括以下组分：

其中，乙烯基硅油是粘度为2000～80000cP的端乙烯基硅油；

含氢硅油的含氢量为0.2～1％；

白炭黑的比表面积为150～200m²/g；

空心玻璃微珠的密度为0.2～0.3g/cm³。

漂浮体的制备方法包括以下步骤：

(1)在捏合机中按配方先投入3/4份作为主聚合物的乙烯基硅油，边捏合边分次投入白炭黑；投入白炭黑之后需要向捏合机中投入硅氮烷、水和乙烯基单封头硅烷的混合物对白炭黑进行表面处理，表面处理时，先将捏合机温度控制在40～50℃，处理15～25min后，再将捏合机温度调节至160～170℃，处理5～10min，使得白炭黑在乙烯基硅油中更好地分散，从而起到补强的作用。硅氮烷、水和乙烯基单封头硅烷的混合物与白炭黑的质量比为1：50～60，其中硅氮烷、水和乙烯基单封头硅烷的混合物中按质量计，硅氧烷：水：乙烯基单封头硅烷为15:5:2。

(2)将捏合机内温度控制在170～180℃，再抽真空除去步骤(1)处理过程中产生的小分子的甲醇和胺；真空度不超过-0.09MPa；

(3)将物料冷却至50℃以下后转移至分散机内；

(4)在分散机中加入剩下的1/4份乙烯基硅油，对物料进行稀释，再分次加入空心玻璃微珠，控制分散机公转120转/min,自转2000转/min，将空心玻璃微珠在物料中分散均匀；分散机转速要控制好，太快了会导致空心玻璃微珠破裂，太慢了又分散不均匀。

(5)向分散机内加入含氢硅油和作为反应抑制剂的乙炔基环己醇，搅拌均匀即得硅橡胶半成品；

(6)在硅橡胶半成品中加入卡斯特铂金催化剂后挤出成型，再置于加热烘道中固化得到漂浮体。

该漂浮电缆的制备方法，包括以下步骤：

(1)将导体绝缘层挤出成型得到线芯；

(2)在线芯的绝缘层上涂覆一层有机硅底涂，底涂在绝缘层上自然晾干后成膜，因为晾干过程中，甲基环己烷溶剂挥发，偶联剂与钛酸酯水解成膜，涂覆底涂的量为使晾干后的膜厚为1～2微米；

(3)将漂浮体与线芯共挤出，并经加热烘道固化成型；由于绝缘层上涂覆有机硅底涂，因此漂浮体固化同时与绝缘层形成稳定的化学粘接；

(4)在漂浮体外表面通过圆盘编织机将增强层编织成型后过挤出机在最外表面挤出外护套成型得到产品。

本发明的技术效果是：