CN107163583A - 地下敷设抗撕裂电缆密封护套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套及其制备方法，通过控制地下敷设抗撕裂电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，使用二次密炼、一次开炼和一次挤出的工艺制备了一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套。本发明的电缆密封护套配料经二次密炼、一次开炼和一次挤出，尤其是在二次密炼温度比一次密炼温度高15‑35℃的情况下，制备的电缆密封护套抗撕裂性能和耐腐蚀性具有显著提升。不仅如此，该电缆密封护套的制备方法简单，易于推广，具有较高的应用价值。

Description

地下敷设抗撕裂电缆密封护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆密封护套，具体地，涉及一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套及其制备方法。
背景技术
目前，随着科学技术的发展，无论是工业还是人类的日常生活，均向着电气化的方向发展，电缆则在工业以及电力领域中，其地位也在逐渐升高。电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、铝合金电缆等等。电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的护套，用来连接电路、电器等。
随着近年来水质的变差，地下敷设电缆均受到一定的影响，水中的有害物质增多，很大程度上的缩短了电缆的寿命，再加上地上环境可能对地下敷设的电缆施加不可预知的压力、牵扯，因此要求地下敷设的电缆密封护套不仅具有较强的耐腐蚀性能，还需要具有较强的抗撕裂性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的电缆密封护套抗撕裂性能差、不耐腐蚀等技术问题，而提供的一种抗撕裂性能好和耐腐蚀的电缆密封护套及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、聚醋酸乙烯酯、硼纤维进行一次密炼，得一次密炼物；(2)将一次密炼物与白炭黑、铁系催化剂和氧化锌进行二次密炼，得二次密炼物；(3)将二次密炼物于开炼机中薄通，得混炼胶片；(4)将混炼胶片于挤出机中挤出；其中，二次密炼的温度比一次密炼的温度高15-35℃。
本发明还提供一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套，根据前文所述的制备方法制备得到。
通过上述技术方案，本发明通过控制地下敷设抗撕裂电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，使用二次密炼、一次开炼和一次挤出的工艺制备了一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套。在常规认识当中，多次密炼、开炼和挤出，可能会造成橡胶等大分子原料的分子链断裂，造成成品的强度下降，与此同时，多次密炼和挤出，可能会导致材料的裂解，生成小分子物质，使材料的强度和耐腐蚀性降低。而在本发明中，发现本发明的电缆密封护套配料经二次密炼、一次开炼和一次挤出，尤其是在二次密炼温度比一次密炼温度高15-35℃的情况下，制备的电缆密封护套抗撕裂性能和耐腐蚀性非但没有降低，反而具有显著提升。不仅如此，该电缆密封护套的制备方法简单，易于推广，具有较高的应用价值。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、聚醋酸乙烯酯、硼纤维进行一次密炼，得一次密炼物；(2)将一次密炼物与白炭黑、铁系催化剂和氧化锌进行二次密炼，得二次密炼物；(3)将二次密炼物于开炼机中薄通，得混炼胶片；(4)将混炼胶片于挤出机中挤出；其中，二次密炼的温度比一次密炼的温度高15-35℃。
通过上述技术方案，本发明通过控制地下敷设抗撕裂电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，使用二次密炼、一次开炼和一次挤出的工艺制备了一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套。在常规认识当中，多次密炼、开炼和挤出，可能会造成橡胶等大分子原料的分子链断裂，造成成品的强度下降，与此同时，多次密炼和挤出，可能会导致材料的裂解，生成小分子物质，使材料的强度和耐腐蚀性降低。而在本发明中，发现本发明的电缆密封护套配料经二次密炼、一次开炼和一次挤出，尤其是在二次密炼温度比一次密炼温度高15-35℃的情况下，制备的电缆密封护套抗撕裂性能和耐腐蚀性非但没有降低，反而具有显著提升。不仅如此，该电缆密封护套的制备方法简单，易于推广，具有较高的应用价值。
在上述技术方案中，聚醋酸乙烯酯的多种规格，例如分子量为55000-420000均能够实现本发明，在后文的具体实施例中，选择江苏银洋胶基材料有限公司生产的分子量为80000-110000，等级为PVAC3的聚醋酸乙烯酯进行说明。
在上述技术方案中，常规硼纤维，即单丝直径为100-200μm的硼纤维即能够实现本发明。
在上述技术方案中，常规硅橡胶，例如甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶、氟硅橡胶等均可实现本发明，在后文的实施例中选择甲基硅橡胶进行说明。
在上述技术方案中，铁系催化剂可以有多种选择，为了制得抗撕裂和耐腐蚀的地下敷设抗撕裂电缆密封护套，优选地，铁系催化剂为三乙酰基丙酮铁和异辛酸铁中的一种或两种，在后文的实施例中，以三乙酰基丙酮铁进行说明。
在上述技术方案中，一次密炼的温度可在较宽范围内选择，为了使制得的电缆密封护套具有较好的抗撕裂性能和耐腐蚀性能，优选地，一次密炼的温度为110～120℃。
在上述技术方案中，二次密炼的温度可在较宽范围内选择，为了使制得的电缆密封护套具有较好的抗撕裂性能和耐腐蚀性能，优选地，二次密炼的温度为135～145℃。
其中，密炼的时间可在较宽范围内调整，为了使制得的电缆密封护套具有较好的抗撕裂性能和耐腐蚀性能，同时为了提高工作效率，优选地，一次密炼的时间为8-10min。
不仅如此，二次密炼的时间可在较宽范围内调整，为了使制得的电缆密封护套具有较好的抗撕裂性能和耐腐蚀性能，同时为了提高工作效率，更优选地，二次密炼的时间为6-8min。
在上述技术方案中，物料的添加顺序可在较宽范围内选择，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，步骤(1)中物料的添加顺序依次是：硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、硼纤维、聚醋酸乙烯酯。
更进一步地，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，更优选地，步骤(1)中，自开始密炼起，密炼3-4min后添加聚醋酸乙烯酯，密炼5-7min后添加硼纤维。
在上述技术方案中，开炼温度可在较宽范围内调整，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，开炼温度为140～150℃。
在上述技术方案中，开炼机转数可在较宽范围内调整，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，开炼机转数为60-70r/min。
在上述技术方案中，开炼机的辊距可在较宽范围内调整，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，开炼机的辊距为1mm±0.5mm。
更优选地，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，二次密炼物于开炼机中薄通3-6次。
在上述技术方案中，各组分的量可在较宽范围内选择，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，以重量份计，硅橡胶100份，炭黑8-14份，正硅酸乙酯2-3份，二甲基硅油3-4份，硼纤维10-15份，聚醋酸乙烯酯20-30份，白炭黑5-8份，铁系催化剂2-4份，氧化锌3-5份。
在上述技术方案中，挤出条件可在较宽范围内选择，为了使该制得的地下敷设抗撕裂电缆密封护套抗撕裂和耐腐蚀，优选地，挤出温度为180～230℃，转数为20-30r/min。
本发明还提供一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套，根据前文所述的制备方法制备得到。
通过上述技术方案，本发明通过控制地下敷设抗撕裂电缆密封护套的工艺步骤和原料组成，使用二次密炼、一次开炼和一次挤出的工艺制备了一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套。在常规认识当中，多次密炼、开炼和挤出，可能会造成橡胶等大分子原料的分子链断裂，造成成品的强度下降，与此同时，多次密炼和挤出，可能会导致材料的裂解，生成小分子物质，使材料的强度和耐腐蚀性降低。而在本发明中，发现本发明的电缆密封护套配料经二次密炼、一次开炼和一次挤出，尤其是在二次密炼温度比一次密炼温度高15-35℃的情况下，制备的电缆密封护套抗撕裂性能和耐腐蚀性非但没有降低，反而具有显著提升。不仅如此，该电缆密封护套的制备方法简单，易于推广，具有较高的应用价值。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，密炼机为强力翻转式密炼机，购自上海呈乾机械有限公司；挤出机为90型橡胶挤出机，购自河北伟源橡塑设备有限公司；开炼机购自河北伟源橡塑设备有限公司；聚醋酸乙烯酯为江苏银洋胶基材料有限公司生产的分子量为80000-110000，等级为PVAC 3的聚醋酸乙烯酯；硼纤维单丝直径150μm，购自淄博晶亿陶瓷科技有限公司；硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶型号为110-1，平均分子量为50-70万，产自东岳集团；铁系催化剂为三乙酰基丙酮铁；其他为常规市售品。
实施例1
地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅橡胶100份，炭黑8份，正硅酸乙酯2份，二甲基硅油3份，硼纤维10份，聚醋酸乙烯酯20份，于110℃一次密炼8min，得一次密炼物；其中，步骤(1)中物料的添加顺序依次是：硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、硼纤维、聚醋酸乙烯酯，自开始密炼起，密炼3min后添加聚醋酸乙烯酯，密炼5min后添加硼纤维；
(2)将一次密炼物与白炭黑5份，三乙酰基丙酮铁2份，氧化锌3份于135℃二次密炼6min，得二次密炼物；
(3)将二次密炼物于140℃在开炼机中薄通3次，其中，开炼机转数为60r/min，辊距为1mm±0.5mm；得混炼胶片；
(4)将混炼胶片于180℃在挤出机中挤出，其中转数为20r/min。
实施例2
地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅橡胶100份，炭黑11份，正硅酸乙酯2.5份，二甲基硅油3.5份，硼纤维12.5份，聚醋酸乙烯酯25份，于115℃一次密炼9min，得一次密炼物；其中，步骤(1)中物料的添加顺序依次是：硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、硼纤维、聚醋酸乙烯酯，自开始密炼起，密炼3.5min后添加聚醋酸乙烯酯，密炼6min后添加硼纤维；
(2)将一次密炼物与白炭黑6.5份，三乙酰基丙酮铁3份，氧化锌4份于140℃二次密炼7min，得二次密炼物；
(3)将二次密炼物于145℃在开炼机中薄通4次，其中，开炼机转数为65r/min，辊距为1mm±0.5mm；得混炼胶片；
(4)将混炼胶片于205℃在挤出机中挤出，其中转数为25r/min。
实施例3
地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅橡胶100份，炭黑14份，正硅酸乙酯3份，二甲基硅油4份，硼纤维15份，聚醋酸乙烯酯30份，于120℃一次密炼10min，得一次密炼物；其中，步骤(1)中物料的添加顺序依次是：硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、硼纤维、聚醋酸乙烯酯，自开始密炼起，密炼4min后添加聚醋酸乙烯酯，密炼7min后添加硼纤维；
(2)将一次密炼物与白炭黑8份，三乙酰基丙酮铁4份，氧化锌5份于145℃二次密炼8min，得二次密炼物；
(3)将二次密炼物于150℃在开炼机中薄通5次，其中，开炼机转数为70r/min，辊距为1mm±0.5mm；得混炼胶片；
(4)将混炼胶片于230℃在挤出机中挤出，其中转数为30r/min。
对比例1
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，将实施例2中的所有物料只按照步骤(1)中的密炼条件密炼一次，密炼时间为16min。
对比例2
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，将实施例2中的所有物料只按照步骤(2)中的密炼条件密炼一次，密炼时间为16min。
对比例3
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，步骤(2)中的密炼温度为125℃。
对比例4
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，步骤(2)中的密炼温度为160℃。
对比例5
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，不添加聚醋酸乙烯酯。
对比例6
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，不添加硼纤维。
对比例7
按照实施例2的方法制备地下敷设抗撕裂电缆密封护套，不同的是，不添加三乙酰基丙酮铁。
检测例1
本发明获得的耐腐蚀电缆密封护套按照电线电缆行业通用测试方法测试撕裂强度。测试结果见表1。
检测例2
酸碱失重率检测参照GB/T 1690-2010，将各电缆密封护套常温下浸泡于30％质量分数的盐酸和40％质量分数的氢氧化钠溶液中各10天，测算出失重率，失重率越小表明耐酸碱性能越强。测试结果见表1。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、聚醋酸乙烯酯、硼纤维进行一次密炼，得一次密炼物；
(2)将一次密炼物与白炭黑、铁系催化剂和氧化锌进行二次密炼，得二次密炼物；
(3)将二次密炼物于开炼机中薄通，得混炼胶片；
(4)将混炼胶片于挤出机中挤出；
其中，二次密炼的温度比一次密炼的温度高15-35℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，一次密炼的温度为110～120℃；和/或，二次密炼的温度为135～145℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，一次密炼的时间为8-10min；和/或，二次密炼的时间为6-8min。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中物料的添加顺序依次是：硅橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、硼纤维、聚醋酸乙烯酯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，步骤(1)中，自开始密炼起，密炼3-4min后添加聚醋酸乙烯酯，密炼5-7min后添加硼纤维。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，开炼条件包括：开炼温度为140～150℃；和/或，开炼机转数为60-70r/min；和/或，开炼机的辊距为1mm±0.5mm；和/或，二次密炼物于开炼机中薄通3-6次。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，以重量份计，硅橡胶100份，炭黑8-14份，正硅酸乙酯2-3份，二甲基硅油3-4份，硼纤维10-15份，聚醋酸乙烯酯20-30份，白炭黑5-8份，铁系催化剂2-4份，氧化锌3-5份。
8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其中，所述铁系催化剂为三乙酰基丙酮铁和异辛酸铁中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，挤出条件包括：挤出温度为180～230℃，转数为20-30r/min。
10.一种地下敷设抗撕裂电缆密封护套，其特征在于，根据权利要求1-9任一所述的制备方法制备得到。
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