一種電纜用水密封熱熔膠及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種縱向水密電纜各結構空隙中所填充使用的熱熔膠及其應用，屬于電纜技術領域。
【背景技術】
[0002]縱向水密電纜是應用于軍用艦艇、民用船舶、水下航行器、海洋探測器、水利工程、石油平臺、隧道及地下工程的電力、信號傳輸的電纜。
[0003]目前所用的普通電纜是通過外護套的完好，達到防水功能。然而，在水下使用時，外護套只要有一點損壞，會造成水沿電纜長度方向將大量滲入艙室及進入儀器設備，同時海水進入電纜內部也會腐蝕電纜從而造成整根電纜報廢乃至損壞與電纜聯接的精密儀器設備。其造成的損失極大。直接關系到設備或工程的安全性和可靠性。
[0004]歐美國家目前的縱向水密電纜是采用一種粉狀物對電纜內部空隙進行填密。當電纜有局部損壞后，水會與其中的粉狀物發生化學反應使得粉狀物膨脹充滿電纜間隙，而達到阻水的目的，但是這種技術最大的缺陷是不能完全阻止水的滲透，它允許有少量的水滲入，然后隨著時間推移會滲入全部電纜中。面對現狀，因此很有必要開發適應現代技術發展水平的新型縱向水密電纜，提高電纜的縱向阻水能力，滿足海洋工程對裝備建設和發展的迫切需要。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種電纜用水密封熱熔膠。
[0006]本發明的另一目的在于提供一種電纜用水密封熱熔膠的制備方法。
[0007]本發明的又一目的在于提供一種電纜用水密封熱熔膠在制備水密性電纜中的應用。
[0008]為了克服現有技術不能滿足電纜縱向水密的技術問題，增加水下電纜的縱向水密性，本發明公開了一種縱向水密性電纜各結構之間的空隙中所填充使用的熱熔膠。
[0009]眾所周知，電纜的芯線與芯線護套存在空隙，芯線與外護套之間也有空隙，芯線與屏蔽層之間也存在或大或小的空隙。電纜在水下，特別是在深水區工作時，承受著幾個兆帕(MPa)的壓力，當電纜護套發生破損時，這些空隙都會引起電纜內部進水而使得電纜無法正常工作。沿著電纜縱向填充熱熔膠，能夠達到電纜承受縱向高水壓時也不會滲漏水的目的。
[0010]本發明的第一方面，提供了一種電纜用水密封熱熔膠，由以下組分按質量百分比組成:
[0011]APAO:30%?60% ;
[0012]石油樹脂:15%?45% ；
[0013]松香樹脂:5%?20% ;
[0014]PB:5% ?10%;
[0015]石英粉:5%?10%。
[0016]優選的，其中所述熱熔膠，由以下組分按質量百分比組成:
[0017]APAO: 45%
[0018]石油樹脂:30%
[0019]松香樹脂:10%
[0020]PB:5%
[0021]石英粉:10%。
[0022]其中，APAO(Amorphous poly alpha olefin)是指非晶態α-稀徑共聚物或無定型烯烴共聚物，分子量50000?80000。
[0023]其中，石油樹脂是指C5樹脂或質量比為1:1的C5與C9的共混樹脂(即C5樹脂與C9樹脂的混合物)。
[0024]PB (聚丁烯)分子量為1000?1500。
[0025]石英粉為5000目以上，二氧化硅含量99%以上。
[0026]松香樹脂為工業一級氫化松香。
[0027]本發明的第二方面，提供了上述熱熔膠的制備方法:
[0028]按上述組分配比，先將石英粉在60°C?100°C，優選80°C下進行脫水干燥；然后將APAO加熱至160°C?190°C，優選180°C，在升溫至120°C左右時，可開始采用電動攪拌機攪拌，攪拌轉速150?200轉/min，溫度穩定后繼續攪拌I?1.5小時，優選1.2小時，直至APAO呈均勻熔融狀態。分批加入石英粉，充分攪拌I?2小時，優選1.5小時，至石英粉分散均勻后，將溫度升至190°C?210°C，優選200°C，溫度穩定后加入石油樹脂，然后再加入松香樹脂，充分攪拌I?1.5小時，優選1.2小時后加入PB充分攪拌均勻，降溫冷卻至20°C?60°C，優選 30 0C ο
[0029]本發明的第三方面，提供了上述熱熔膠在制備縱向水密電纜中的應用。
[0030]上述縱向水密電纜的制備方法，按照下述步驟進行:
[0031]1.電纜導體采用純銅絲經絞合而成，熱熔膠放于設置于中心線的導線模前的加熱模中，模具加熱至220°C?240°0，優選230°0。行進中的中心線帶著熱熔膠與其他銅絲絞合，在絞合后經過一個絞合模進行整形，并將多余的熱熔膠勒去。
[0032]2.步驟I得到的絞合后的導體經擠塑機擠包PE絕緣護套。在擠塑機前設有加熱模和整形模，熱熔膠放于加熱模中，加熱模加熱至220°C?240°C，優選230°C，整形模加熱至70°C?90°C，優選80°C，擠出溫度190°C?230°C，螺桿轉速6轉/min。
[0033]3.步驟2得到的芯線在屏蔽編織機上進行屏蔽編織，編織線的每根銅絲均設有加熱模，熱熔膠在加熱模中加熱，加熱溫度220°C?240°C，優選230°C。
[0034]4.多芯線絞合用籠式絞纜機，在中心線出線部位設置有熱熔膠加熱模，模具加熱至220°C?240°C，優選230°C。在絞合模處設有熱熔膠擠出機，擠出溫度160°C?200°C，擠出壓力14MPa?18MPa。成纜節距不大于20倍外徑。多股步驟3得到的芯線經過絞合模后，芯線間內部空隙均被填充，多余的熱熔膠被模具勒去，使得整纜的空隙填充均勻。
[0035]若要制備單芯線電纜，省略步驟4 ;制備2?6芯等無中心線電纜則不設置中心線部位的加熱模。
[0036]5.步驟4得到的絞合后的芯線經擠塑機擠包PVC外護套，在擠塑機前設有加熱模和整形模，熱熔膠放于加熱模中，加熱模加熱至220°C?240°C，優選230°C，整形模加熱至70°C?90 °C，優選80 °C，擠出溫度200 °C?240 °C，螺桿轉速42?46轉/min。
[0037]本發明的第四方面，提供了一種縱向水密電纜，其特征在于，由至少一根的芯線、包裹芯線的外護套和填充在芯線和外護套之間的熱熔膠組成；
[0038]其中芯線由導體、絕緣護套、屏蔽層和熱熔膠組成；其中導體為多根直徑和材料相同的金屬絲絞合而成，導體間隙填充有熱熔膠，導體外包覆有厚度均勻的絕緣護套，絕緣護套采用聚乙烯或交聯聚乙烯，絕緣護套外包覆有屏蔽層，屏蔽層為銅絲或鍍錫銅絲，在芯線中的空隙全部填充有熱熔膠；
[0039]其中外護套為PVC材料；
[0040]在一些實施例中，芯線外周屏蔽層之間的空隙中也填充熱熔膠。優選的，所述電[0041 ] 纜為單芯電纜或多芯電纜。
[0042]在一些實施例中，電纜是兩芯的。
[0043]在另外一些實施例中，電纜是三芯或三芯以上的。
[0044]有益效果
[0045]這種研制的特種熱熔膠必須具備與電纜的芯線一一銅材料、屏蔽層一一銅材料、芯線護套一一聚乙烯(PE)材料、外護套一一聚氯乙烯(PVC)材料同時緊密粘接的作用。本發明的縱向水密電纜是利用一種熱熔膠沿電纜縱向進行填充，不僅對電纜內部多股芯線與外護套之間形成的空隙進行全部填充，而且，對芯線本身與護套之間形成的空隙進行填充，以達到縱向、全長度阻水滲入的作用，其可靠性明顯高于目前歐美國家采用的縱向水密電纜填充技術。
[0046]由于本發明的縱向水密電纜達到了上述目的，可以保證在水下達1000米深度時電纜仍然正常工作。
【附圖說明】
[0047]圖1本發明的水密性電纜的截面結構原理示意圖。
[0048]圖2芯線的截面結構原理示意圖。
[0049]1.導體，2.絕緣護套，3.屏蔽層，4.熱熔膠，5外護套。
【具體實施方式】
[0050]下面通過實施例并結合附圖進一步說明本發明的實現。
[0051]實施例1水密封熱熔膠
[0052]一種電纜用水密封熱熔膠，由以下組分按質量百分比組成:
[0053]APAO: 45%
[0054]石油樹脂:30%
[0055]松香樹脂:10%
[0056]PB:5%
[0057]石英粉:10%
[0058]其中，APAO的分子量 65000，購自美國 HUNTSMAN，APAO RT 2723 ；
[0059]其中，石油樹脂為C5樹脂，購自蘭州石化；
[0060]其中，松香樹脂為EASTMAN氫化松香，購自上海水興實業，Foralyn 90 ；
[0061]PB(聚丁烯)分子量為1400，購自韓國PB1400 ；
[0062]石英粉為5000目，購自安徽華星。
[0063]上述熱熔膠的制備方法:
[0064]按上述組分配比，先將石英粉在80°C下進行干燥24h ;然后將APAO加熱至180°C，在升溫至120°C時，電動攪拌機開始攪拌，攪拌轉速150轉/min，溫度穩定后繼續攪拌I小時后，分等量的3批加入石英粉，充分攪拌1.5小時至分散均勻后，升溫至200°C，溫度穩定后加入石油樹脂，再加入松香樹脂，充分攪拌1.2小時后加入PB充分攪拌均勻，降溫冷卻至30。。。
[0065]實施例2水密封熱熔膠
[0066]一種電纜用水密封熱熔膠，由以下組分按質量百分比組成:
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