[发明专利]舰船屏蔽消磁扁电缆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消磁电缆，特别涉及一种舰船屏蔽消磁扁电缆。本发明还涉及一种舰船屏蔽消磁扁电缆的制造方法。

背景技术

由于地球磁场的存在，为了航行安全，舰船需要定期进行消磁，新建船舶一般在消磁站进行固定消磁，而对于远航船则一般通过船舶自身消磁系统进行消磁，消磁绕组电缆紧密排列环绕于舰船。

现有消磁电缆均为圆形，布置时相邻电缆之间的接触面积小，利于保持较低护套表面温度，但电缆占用的空间厚度为缆芯的直径，这样一方面使得电缆的占用空间大，造成舰船可有效利用的空间少，另一方面，消磁电缆表面进行平整处理比较困难。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种舰船屏蔽消磁扁电缆，可以有效降低消磁电缆在厚度上的占用空间，整体布置表面平整，利用高热阻系数化学交联聚烯烃外护套保证了电缆护套表面的低温升，利于环境热稳定。

为实现以上目的，本发明所提供的一种舰船屏蔽消磁扁电缆，绞合铜导体的外周均匀挤包有乙丙橡胶绝缘层，乙丙橡胶绝缘层的外周包覆有纵包无纺布层构成绝缘线芯，多根所述绝缘线芯相互平行且间隔排列，各所述绝缘线芯的外周共同挤包有高热阻系数化学交联聚烯烃内护套，高热阻系数化学交联聚烯烃内护套的外周包覆有铠装屏蔽层，在铠装屏蔽层的外周挤包有高热阻系数化学交联聚烯烃外护套，所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套的截面外形呈矩形且较长的矩形边平行于各绝缘线芯中心线所在的平面。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：外形成扁平状，布置时相邻电缆之间可以紧密排列，占用空间小，尤其可以降低消磁电缆的厚度，整体布置表面平整；绝缘线芯的外壁采用的是高热阻系数化学交联聚烯烃外护套，可以降低电缆外壁的温度。

作为本发明的优选方案，所述高热阻系数化学交联聚烯烃内护套和高热阻系数化学交联聚烯烃外护套的原料组分及重量含量如下，LEVAPREN 500HV橡胶：10份；三元乙丙橡胶4045M：10份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6~1份；三聚氰酸三烯丙酯：0.2~0.4份；乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷：0.2~0.5份；硬脂酸：0.5~1份；氢氧化铝：30~35份；气相法白炭黑：6~10份；N550炭黑：0.6~1份；聚乙烯蜡：1.5~2.5份；烷基化二苯胺：0.2~0.4份；硼酸锌：2~5份。该护套取得如下有益效果：⑴LEVAPREN 500HV橡胶随着其中醋酸乙烯含量的增加，胶料的可交联度、耐油性、断裂伸长率会大幅增加，但醋酸乙烯含量大于55%时LEVAPREN 500HV橡胶的耐高温性和弹性会下降，影响柔软性；本发明基于硫化胶料需要具备耐高温保证电缆的高载流量而选择LEVAPREN 500HV橡胶；同时LEVAPREN 500HV橡胶的分子结构是饱和的次甲基主链，并含有极性侧基、非极性次甲基基团和适当的活性，具有高阻燃、耐热老化、耐油性能，并且可以通过价格低廉的过氧化物进行硫化交联，但LEVAPREN 500HV橡胶的价格较高。⑵三元乙丙橡胶4045M属于饱和共聚物，不含有不饱和双键，可用过氧化物硫化，具有优异的耐臭氧老化、耐热耐气候性能、加工工艺性能、价格低廉，但耐油性和粘合性差。采用乙华平橡胶LEVAPREN 500HV和三元乙丙橡胶4045M共用可以发挥二者各自的优势、提高胶料的整体性能，降低成本。⑶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。同时水合氧化铝具有低烟和减少一氧化碳发生的效果，环保清洁。⑷硼酸锌作为氢氧化铝的协同阻燃剂即销烟剂，受热后不但会释放结晶水吸收大量热，限制材料温度上升，降低护套表面温度，还能形成氯化硼、氯化锌覆盖在材料表面，起到隔热、隔氧，防止烟气逸出。⑸采用双叔丁基过氧异丙基苯即硫化剂BIPB代替传统的DCP具有明显的优点：DCP在交联时产生难闻的气味，而且留在制品中；BIPB无此缺点；BIPB耐温等级高，可在比DCP高10℃下进行混炼；BIPB含有两个过氧键，活性氧含量高，用量比DCP少30%；同时BIPB挥发性低，可以避免由甲烷引起的水泡；但BIPB在橡胶混合物中受热分解产生游离基，引起交联反应，同时还发生橡胶主链上丙烯链节的切断，可以提高硫化橡胶的耐热性、改善压缩变形，降低脆化温度，改善低温曲挠性能，但BIPB在硫化橡胶时，发生的离子型分解会降低BIPB的利用效率，交联密度低、机械性能差，老化性差；⑹采用三聚氰酸三烯丙酯即TAC作为共硫化剂，利用TAC共硫化剂存在的不饱和活性基团，迅速与BIPB分解出的游离基反应，形成结构稳定的新的游离基，并继续参与交联反应，从而提高BIPB的利用率和交联效率，提高胶料的硫化速度、交联密度和拉伸强度，保证硫化胶的综合性能。⑺烷基化二苯胺即防老剂DDA高效无毒、挥发性小、对热、光、臭氧所引起的老化有特别的防护作用和抗疲劳作用，尤其对要求在高温条件下使用的橡胶制品的防老化效果和抗疲劳效果为突出，且与乙华平橡胶LEVAPREN 500HV和三元乙丙橡胶4045M和有着良好的形容性。⑻硬脂酸作为润滑剂可以起到活性剂和润滑剂的双重作用，使硫化剂金属氧化物具有较大的活性，对炭黑N550在胶料中的分散性更好，同时具有脱模剂的作用，利于胶料与模具不粘连；也可改进绝缘料的加工工艺性能，提高加工速率，同时可提高胶料的质量，防止胶料加工时与设备和其他接触材料表面的粘附，使加工过程中的胶料具有良好的离辊性和脱模性，保证胶料表面光洁，降低胶料内部摩擦和熔融时的流动粘度，防止因内部摩擦而导致胶料过热影响使用性能。⑼N550炭黑作为着色剂可以提高胶料的耐紫外线老化性能，同时对胶料具有补强作用。⑽气相法白炭黑作为补强剂，为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，由硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末，粒径小，比表面积大，可以使得胶料具有较高的机械强度，工艺性能好，拉伸强度高，但气相法白炭黑粒子表面基团酸性的影响，会延迟硫化，胶料粘性大、混炼易粘辊。由于LEVAPREN 500HV的门尼粘度低、混炼时容易粘辊，加入乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷即偶联剂A-172和增塑剂聚乙烯蜡，改善加工工艺。偶联剂A-172是不饱和的硅烷，它可与气相法白炭黑自发偶合，显著降低填充料粒度和胶料的粘度，一方面提高橡胶与补强剂、填充剂的浸润性，另一方面在硫化过程中通过不饱和键形成橡胶一填料键，起到增加硫化速度、增强硫化胶的抗拉强度和耐水稳定性，消除高温硫化产生气孔的作用。聚乙烯蜡粘度低，软化点高，无毒，热稳定性好，分子量大高温挥发性低，耐化学药品能力强，电性能优良，可改善成品的外观可增强填充剂的扩散，提高挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。本发明的高热阻系数化学交联聚烯烃外护套老化前的抗张强度可达11 N/mm2以上，断裂伸长率可达190%以上；空气烘箱老化后的抗张强度保留率可达61%以上，断裂伸长率保留率可达62%以上；交联度试验载荷下伸长率可达18%以下；热阻系数可达6.1K·m/W以上；酸气含量、卤素含量、毒性指数、烟指数等均优于标准要求。