[发明专利]防爆电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种防爆电缆，其特征在于，所述防爆电缆从内到外依次包括电缆导体芯、绝缘层、屏蔽层、相变材料层、阻水层、第一防爆层、抗压层、第二防爆层、阻燃层和护套层；

所述屏蔽层包括由内而外的铝塑复合膜屏蔽层和由聚烯烃和炭黑导电复合材料制成的非金属屏蔽层；所述抗压层为双层镀锌钢带间隙绕包而成，且位于内侧的镀锌钢带的间隙为位于外侧的镀锌钢带覆盖，此镀锌钢带的间隙率不大于镀锌钢带带宽的50％；所述相变材料层包括沿同轴射频电缆长度方向排列设置的多个环形弹性密封空腔；所述空腔由导热硅胶围合而成；所述空腔内填充有相变材料；所述相变材料层内的相变材料为50℃-90℃固-液相变材料；

所述第一防爆层为橡胶防爆层；所述第二防爆层为铜带层；所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层；

所述防爆电缆的制备方法包括以下过程：采用挤出工艺在电缆导体芯外包覆绝缘层，接着采用重叠绕包形成屏蔽层，然后在屏蔽层外粘附相变材料层，在相变材料层上包覆阻水层，采用挤出工艺在阻水层上包覆第一防爆层，在第一防爆层上依次包覆抗压层和第二防爆层，采用双挤出工艺第二防爆层上包覆阻燃层和护套层，形成防爆电缆；

其中，所述橡胶防爆层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将100～120份丁苯橡胶加入炼胶机中混炼10～15分钟，然后加入10～15份三氧化二锑、3～5份炭黑、5～8份纳米氧化硅、3～5份改性陶土和6～10份沥青基碳纤维，混合均匀，混炼1～2小时，再加入1～3份乙酰基柠檬酸三正丁酯、8～12份异噻唑啉酮、3～5份羧甲基纤维素、3～5份邻氨基苯甲酸甲酯、5～8份二甲基硅油、1～3份三聚氰胺氰尿酸盐、3～5份三乙醇胺和3～5份聚乳酸，混炼30～60分钟，得到胶料，将胶料模压成型，得到制备橡胶防爆层的橡胶材料。

2.如权利要求1所述的防爆电缆，其特征在于，所述改性陶土的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入20～30份陶土、10～15份甲苯、 10～20份N,N-二甲基甲酰胺和20～30份氨基硅烷偶联剂，将体系密封，通入CO₂至20～40MPa、温度60～70℃下的条件下反应1～3小时，然后卸去CO₂压力，过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的陶土；按重量份，取10～15份硅烷偶联剂改性的陶土、25～50份质量分数为10％的戊二醛溶液和20～25份改性卡拉胶，在温度50～65℃下的条件下搅拌反应1～3小时，然后加入10～20份单宁酸、5～10份二乙烯基苯，搅拌1～3小时，卸压，离心分离，洗涤，得到改性陶土。

3.如权利要求1所述的防爆电缆，其特征在于，所述阻水层采用以下方法制备的材料挤出制成，其包括以下过程：按重量份，将聚醋酸乙烯酯5～10份和酚醛树脂3～5份加入到30～50份甲基硅油中，搅拌后加入改性卡拉胶3～5份和陶土1～3份，边加热边搅拌5小时，待温度升至80℃时，加入三聚氰胺氰尿酸盐1～3份、丙烯酸钠3～5份和三聚氰胺1～3份，继续加温搅拌3小时，待温度升至150℃，停止加温，保温搅拌4小时后，加入2,6-二叔丁基对甲酚1～3份再搅拌2小时，然后再降温冷却至100℃，加入聚乙二醇1～3份和烷基水杨酸钼1～3份，充分搅拌4小时后，经真空脱气、过滤，得到制备阻水层的材料。

4.如权利要求2或3所述的防爆电缆，其特征在于，所述改性卡拉胶的制备方法为：按重量份，取卡拉胶5～10份加入到50～80份0.5mol/L的碱性溶液中，在50℃下搅拌1小时，并在搅拌的同时采用电子束进行辐照，搅拌完成后继续辐照1～3小时，然后水洗至中性，烘干，得到改性卡拉胶；所述电子束的能量为15～20MeV；所述电子束辐照的辐照剂量率为500～1500kGy/h，辐照剂量为500～3000kGy。