一種石油平臺專用電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，改性丁腈橡膠復合材料的原料包括：氫化丁腈橡膠、丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、硬脂酸、氧化鋅、聚碳化二亞胺、N,N′?間苯撐雙馬來酰亞胺、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三氧化鉬、氧化亞銅、石膏晶須、氮化鋁、碳酸鎂、高密度聚乙烯纖維、氯化石蠟、二甘醇二苯甲酸酯、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯、防老劑MB、防老劑MC、促進劑M、促進劑CZ、促進劑DM、阻燃劑。本發明提出的石油平臺專用電纜，其耐油性能、耐疲勞性能和耐老化性好，強度高，使用壽命長。
【專利說明】
一種石油平臺專用電纜
技術領域
[0001]本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種石油平臺專用電纜。
【背景技術】
[0002]隨著“加快海域勘探開發，實現海洋油氣快速發展”的戰略的提出，海上石油平臺的建設也進入了黃金時期，對石油平臺用電纜的性能也提出了更高的要求，目前，海上石油平臺用電纜一般都是從美國、韓國等國家進口。由于石油平臺電纜的使用環境的特殊性，要求電纜需要有耐油、耐泥漿特殊性能，同時應該具有耐磨、抗撕、耐候性好和耐老化性能優異的特點。但是現有的石油平臺用電纜其強度、耐熱性、耐老化性以及耐油性不是很理想，嚴重影響了電纜的使用壽命，并且存在安全隱患，需要進行改性。

【發明內容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種石油平臺專用電纜，其耐油性能、耐疲勞性能和耐老化性好，強度高，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠10-30份、氯磺化聚乙烯20-45份、氯化聚乙烯5-15份、硬脂酸1-2.5份、氧化鋅1-3份、聚碳化二亞胺1-3.5份、W-間苯撐雙馬來酰亞胺0.2-1份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.5份、三氧化鉬2-15份、氧化亞銅1-10份、石膏晶須3-15份、氮化鋁2-15份、碳酸鎂1-5份、高密度聚乙烯纖維2-15份、氯化石蠟0.5-1.5份、二甘醇二苯甲酸酯0.5-2份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.1-1.3份、防老劑MB 0.1-1份、防老劑MC 0.2-1份、促進劑M0.1-0.5份、促進劑CZ 0.1 -0.5份、促進劑DM0.1-0.5份、阻燃劑15-25份。
[0005]優選地，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料中，氫化丁腈橡膠、丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯的重量比為100:17-26:28-42。
[0006]優選地，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料中，氧化鋅、聚碳化二亞胺、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、促進劑M、促進劑CZ、促進劑DM的重量比為1.4-2.6:1.5-3:0.4-1:0.25-0.4:0.2-0.38:0.25-0.4:0.2-0.45ο
[0007]優選地，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠20-24份、氯磺化聚乙稀32-36份、氯化聚乙稀7-11份、硬脂酸1.6-2.1份、氧化鋅1.6-2.2份、聚碳化二亞胺1.9-2.3份、N，Y-間苯撐雙馬來酰亞胺0.55-0.7份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3-0.36份、三氧化鉬7-9份、氧化亞銅5.5-8份、石膏晶須8-10份、氮化鋁7.3-8.5份、碳酸鎂3.2-4份、高密度聚乙烯纖維10-13份、氯化石蠟0.8-1.3份、二甘醇二苯甲酸酯1.2-1.6份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.8-1.1份、防老劑MB 0.55-0.67份、防老劑MC 0.48-0.58份、促進劑M 0.32-0.36份、促進劑CZ 0.3-0.35份、促進劑DM 0.29-0.34份、阻燃劑17-21份。
[0008]優選地，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠22份、氯磺化聚乙烯34份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氧化鋅1.8份、聚碳化二亞胺2.1份、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺0.6份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.32份、三氧化鉬8份、氧化亞銅6份、石膏晶須9份、氮化鋁8份、碳酸鎂3.5份、高密度聚乙烯纖維12份、氯化石蠟1.2份、二甘醇二苯甲酸酯1.4份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯I份、防老劑MB 0.6份、防老劑MC 0.52份、促進劑M 0.34份、促進劑CZ 0.32份、促進劑DM 0.3份、阻燃劑20份。
[0009]優選地，所述石膏晶須的平均直徑為300-500nm，平均長度為50-120μπι，硫酸鈣含量2 99.8%，松散密度為0.3-0.8g/cm3，莫氏硬度為3-4。
[0010]優選地，所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為殼聚糖、海藻糖、硬脂酸、硅烷偶聯劑KH-560中的一種或者多種的混合物。
[0011]優選地，所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為海藻糖、硬脂酸按重量比為3-8:1-5的混合物;石膏晶須經海藻糖、硬脂酸按重量比為3-8:1-5的混合物改性后，具有最大的活化指數和接觸角，加入體系中后，可以與橡膠基體發生物理和化學作用，提高了其與基體的交聯度，顯著提高了復合材料的穩定性能、力學性能和熱機械性能。
[0012]優選地，所述阻燃劑按重量份由5-20份丙基膦酸二甲酯、1-5份三乙基磷酸酯、
0.5-2份三聚氰胺磷酸鹽、3-15份三聚氰胺亞磷酸鹽、2-15份三聚氰胺次磷酸鹽、3-12份亞磷酸鋁、5-20份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺、1_8份硼酸鋅和5_20份蒙脫土混合而成。
[0013]優選地，所述阻燃劑按重量份由12份丙基膦酸二甲酯、3.2份三乙基磷酸酯、1.5份三聚氰胺磷酸鹽、12份三聚氰胺亞磷酸鹽、10份三聚氰胺次磷酸鹽、8份亞磷酸鋁、15份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5_三嗪-2，4-二胺、6.5份硼酸鋅和12份蒙脫土混合而成;阻燃劑中，選擇了丙基膦酸二甲酯、三乙基磷酸酯、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺亞磷酸鹽、三聚氰胺次磷酸鹽、亞磷酸鋁、6-氯-N，N-二乙基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺、硼酸鋅和蒙脫土為原料，通過控制各原料的比例，使丙基膦酸二甲酯、三乙基磷酸酯、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺亞磷酸鹽、二聚氰胺次磷酸鹽、亞磷酸招、6-氯-N, N-二乙基-1,3 ,5-二嘆-2,4-二胺、硼酸鋅和蒙脫土發生了協同阻燃作用，使復合材料的燃燒熱釋放速率、質量損失速率和總熱釋放量都明顯下降，顯著提高了復合材料的阻燃性能。
[0014]本發明所述改性丁腈橡膠復合材料可以按照常規的丁腈橡膠材料制備工藝制備
ntjD
[0015]本發明改性丁腈橡膠復合材料中，以氫化丁腈橡膠為主料，賦予復合材料優異的物理機械性能和熱空氣老化性能，并加入了丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯進行改性，在氯化聚乙烯的作用下，三者并用具有良好的相容性，在性能上起到了增效的效果，在保持較低的成本的前提下，顯著提高了復合材料的耐油性能、耐疲勞性能和耐老化性；以聚碳化二亞胺、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯配合作為體系的硫化劑，在保證復合材料較好的力學性能的同時，增大了復合材料的正硫化時間、最低扭矩和最高扭矩，同時縮短了焦燒時間，提高了復合材料的耐熱老化性能和耐油性能;三氧化鉬、氧化亞銅、石膏晶須、氮化鋁、碳酸鎂、高密度聚乙烯纖維配合作為復合材料的填料，顯著提高復合材料的耐熱性和力學性能;防老劑MB與防老劑MC配合，賦予復合材料優異的抗老化性能。
[0016]本發明以所述改性丁腈橡膠復合材料為電纜的護套材料得到的電纜具有改性丁腈橡膠復合材料的性質，其耐油性能、耐疲勞性能和耐老化性好，強度高，能滿足石油平臺的使用要求，且使用壽命長。
【具體實施方式】
[0017]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0018]實施例1
[0019]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠30份、氯磺化聚乙烯20份、氯化聚乙烯15份、硬脂酸I份、氧化鋅3份、聚碳化二亞胺I份、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺I份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1份、三氧化鉬15份、氧化亞銅I份、石膏晶須15份、氮化鋁2份、碳酸鎂5份、高密度聚乙烯纖維2份、氯化石蠟1.5份、二甘醇二苯甲酸酯0.5份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯1.3份、防老劑MB 0.1份、防老劑MC I份、促進劑M 0.1份、促進劑CZ 0.5份、促進劑DM 0.1份、阻燃劑25份。
[0020]實施例2
[0021]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠10份、氯磺化聚乙烯45份、氯化聚乙烯5份、硬脂酸2.5份、氧化鋅I份、聚碳化二亞胺3.5份、W-間苯撐雙馬來酰亞胺0.2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5份、三氧化鉬2份、氧化亞銅10份、石膏晶須3份、氮化鋁15份、碳酸鎂I份、高密度聚乙烯纖維15份、氯化石蠟0.5份、二甘醇二苯甲酸酯2份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.1份、防老劑MB I份、防老劑MC 0.2份、促進劑M 0.5份、促進劑CZ 0.1份、促進劑DM 0.5份、阻燃劑15份。
[0022]實施例3
[0023]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠24份、氯磺化聚乙烯32份、氯化聚乙烯11份、硬脂酸1.6份、氧化鋅2.2份、聚碳化二亞胺1.9份、W-間苯撐雙馬來酰亞胺0.7份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、三氧化鉬9份、氧化亞銅5.5份、石膏晶須10份、氮化鋁7.3份、碳酸鎂4份、高密度聚乙烯纖維10份、氯化石蠟1.3份、二甘醇二苯甲酸酯1.2份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯1.1份、防老劑MB 0.55份、防老劑MC 0.58份、促進劑M 0.32份、促進劑CZ 0.35份、促進劑DM 0.29份、阻燃劑21份；
[0024]其中，所述石膏晶須的平均直徑為300nm，平均長度為120μπι，硫酸鈣含量299.8%,松散密度為0.3g/cm3，莫氏硬度為4;
[0025]所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為海藻糖、硬脂酸按重量比為3:5的混合物。
[0026]所述阻燃劑按重量份由20份丙基膦酸二甲酯、I份三乙基磷酸酯、2份三聚氰胺磷酸鹽、3份三聚氰胺亞磷酸鹽、15份三聚氰胺次磷酸鹽、3份亞磷酸鋁、20份6-氯-N，N-二乙基-1,3,5-二嘆-2,4-二胺、I份硼酸鋅和20份蒙脫土混合而成。
[0027]實施例4
[0028]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠20份、氯磺化聚乙烯36份、氯化聚乙烯7份、硬脂酸2.1份、氧化鋅1.6份、聚碳化二亞胺2.3份、N，Y -間苯撐雙馬來酰亞胺0.55份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.36份、三氧化鉬7份、氧化亞銅8份、石膏晶須8份、氮化鋁8.5份、碳酸鎂3.2份、高密度聚乙烯纖維13份、氯化石蠟0.8份、二甘醇二苯甲酸酯1.6份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.8份、防老劑MB 0.67份、防老劑MC 0.48份、促進劑M 0.36份、促進劑CZ 0.3份、促進劑DM 0.34份、阻燃劑17份；
[0029]其中，所述石膏晶須的平均直徑為500nm，平均長度為50μπι，硫酸鈣含量2 99.8%，松散密度為0.8g/cm3，莫氏硬度為3;
[0030]所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為海藻糖、硬脂酸按重量比為8:1的混合物；
[0031]所述阻燃劑按重量份由5份丙基膦酸二甲酯、5份三乙基磷酸酯、0.5份三聚氰胺磷酸鹽、15份三聚氰胺亞磷酸鹽、2份三聚氰胺次磷酸鹽、12份亞磷酸鋁、5份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺、8份硼酸鋅和5份蒙脫土混合而成。
[0032]實施例5
[0033]本發明提出的一種石油平臺專用電纜，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠22份、氯磺化聚乙烯34份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氧化鋅1.8份、聚碳化二亞胺2.1份、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺0.6份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.32份、三氧化鉬8份、氧化亞銅6份、石膏晶須9份、氮化鋁8份、碳酸鎂3.5份、高密度聚乙烯纖維12份、氯化石蠟1.2份、二甘醇二苯甲酸酯1.4份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯I份、防老劑MB
0.6份、防老劑MC 0.52份、促進劑M 0.34份、促進劑CZ 0.32份、促進劑DM 0.3份、阻燃劑20份；
[0034]其中，所述石膏晶須的平均直徑為420nm，平均長度為80μπι，硫酸鈣含量2 99.8%，松散密度為0.55g/cm3，莫氏硬度為3;
[0035]所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為海藻糖、硬脂酸按重量比為4:3的混合物；
[0036]所述阻燃劑按重量份由12份丙基膦酸二甲酯、3.2份三乙基磷酸酯、1.5份三聚氰胺磷酸鹽、12份三聚氰胺亞磷酸鹽、10份三聚氰胺次磷酸鹽、8份亞磷酸鋁、15份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺、6.5份硼酸鋅和12份蒙脫土混合而成。
[0037]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種石油平臺專用電纜，其特征在于，包括纜芯和護套，所述護套采用改性丁腈橡膠復合材料制作，其中，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠10-30份、氯磺化聚乙稀20-45份、氯化聚乙稀5-15份、硬脂酸1-2.5份、氧化鋅1-3份、聚碳化二亞胺1-3.5份、N，V-間苯撐雙馬來酰亞胺0.2-1份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.5份、三氧化鉬2-15份、氧化亞銅1-10份、石膏晶須3-15份、氮化鋁2-15份、碳酸鎂1-5份、高密度聚乙烯纖維2-15份、氯化石蠟0.5-1.5份、二甘醇二苯甲酸酯0.5-2份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.1 -1.3份、防老劑MB 0.1 -1份、防老劑MC 0.2 -1份、促進劑M0.1-0.5份、促進劑CZ 0.1-0.5份、促進劑DM 0.1-0.5份、阻燃劑15-25份。2.根據權利要求1所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料中，氫化丁腈橡膠、丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯的重量比為100:17-26:28-42。3.根據權利要求1或2所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料中，氧化鋅、聚碳化二亞胺、W-間苯撐雙馬來酰亞胺、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、促進劑M、促進劑CZ、促進劑DM的重量比為1.4-2.6:1.5-3:0.4-1:0.25-0.4:0.2-0.38:0.25—0.4:0.2—0.4504.根據權利要求1-3中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠20-24份、氯磺化聚乙烯 份、氯化聚乙稀7-11 份、硬脂酸 1.6-2.1份、氧化鋅1.6-2.2份、聚碳化二亞胺1.9-2.3份、N1N7 -間苯撐雙馬來酰亞胺0.55-0.7份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3-0.36份、三氧化鉬7-9份、氧化亞銅5.5-8份、石膏晶須8-10份、氮化鋁7.3-8.5份、碳酸鎂3.2-4份、高密度聚乙烯纖維10-13份、氯化石蠟0.8-1.3份、二甘醇二苯甲酸酯1.2-1.6份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯0.8-1.1份、防老劑MB 0.55-0.67份、防老劑MC 0.48-0.58份、促進劑M 0.32-0.36份、促進劑CZ 0.3-0.35份、促進劑DM 0.29-0.34份、阻燃劑17-21份。5.根據權利要求1-4中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述改性丁腈橡膠復合材料的原料按重量份包括:氫化丁腈橡膠100份、丁苯橡膠22份、氯磺化聚乙烯34份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氧化鋅1.8份、聚碳化二亞胺2.1份、N，N。間苯撐雙馬來酰亞胺0.6份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.32份、三氧化鉬8份、氧化亞銅6份、石膏晶須9份、氮化鋁8份、碳酸鎂3.5份、高密度聚乙烯纖維12份、氯化石蠟1.2份、二甘醇二苯甲酸酯1.4份、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯I份、防老劑MB 0.6份、防老劑MC 0.52份、促進劑M 0.34份、促進劑CZ 0.32份、促進劑DM 0.3份、阻燃劑20份。6.根據權利要求1-5中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述石膏晶須的平均直徑為300-500nm，平均長度為50-120μπι，硫酸鈣含量2 99.8 %，松散密度為0.3-0.8g/cm3，莫氏硬度為3-4 ο7.根據權利要求1-6中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為殼聚糖、海藻糖、硬脂酸、硅烷偶聯劑KH-560中的一種或者多種的混合物。8.根據權利要求1-7中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述石膏晶須為改性石膏晶須，所述改性石膏晶須所使用的改性劑為海藻糖、硬脂酸按重量比為3-8:1-5的混合物。9.根據權利要求1-8中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述阻燃劑按重量份由5-20份丙基膦酸二甲酯、1-5份三乙基磷酸酯、0.5-2份三聚氰胺磷酸鹽、3-15份三聚氰胺亞磷酸鹽、2-15份三聚氰胺次磷酸鹽、3-12份亞磷酸鋁、5-20份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺、1-8份硼酸鋅和5-20份蒙脫土混合而成。10.根據權利要求1-9中任一項所述石油平臺專用電纜，其特征在于，所述阻燃劑按重量份由12份丙基膦酸二甲酯、3.2份三乙基磷酸酯、1.5份三聚氰胺磷酸鹽、12份三聚氰胺亞磷酸鹽、10份三聚氰胺次磷酸鹽、8份亞磷酸鋁、15份6-氯-N，N-二乙基-1，3，5_三嗪-2，4-二胺、6.5份硼酸鋅和12份蒙脫土混合而成。
【文檔編號】C08K5/18GK105860176SQ201610278228
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】王岳嵩, 葉宇, 宋淵, 盛招軍, 盛茂, 肖文, 張傳明, 王社峰
【申請人】安徽華宇電纜集團有限公司