[发明专利]防爆电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆，特别是一种防爆电缆及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，电缆应用越来越广泛，对电缆的性能有了更加严格和多样的要求，不断的提高护套材料的性能，是经济和社会发展的迫切需求。防爆电缆在一些具有爆炸性危险的场所已经得到了广泛应用，例如在仓库、化工企业、加油站、加气站、石油企业等对安全性要求极高的场所，均需要采用防爆电缆来满足这些场所对安全性的高要求。为防止因爆炸引起的风暴冲击波对电缆造成破坏，以及线路和周围设备之间的电磁干扰，现主要采用内部加圆形防爆板，钢丝铠装、铜丝编织屏蔽来满足要求。现有的防爆电缆是通过电缆内部设置有圆形防爆板，主要是钢丝铠装、铜丝铠装来实现，在外力的作用下使得电缆不会破坏，然而采用这种结构降低了电缆的柔软、弯曲性；防爆板的加入会使得电缆本身的重量加重，一方面增加了安装敷设的难度，另一方面使得电缆只能适合于陆地上使用，不适合在舰船上使用。

此外，随着经济的快速发展，对电缆有各种各样的特殊需求，但是目前电缆防水、抗静电场、防爆性能、耐压性能差，尤其电缆在使用过程中不能出现任何问题，单一的电缆结构已无法满足多样化的要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种防爆电缆，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。

优选的是，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为50℃-90℃固-液相变材料。

优选的是，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。

本发明还提供一种上述的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。

优选的是，所述第一防爆层为橡胶防爆层，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。

优选的是，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。