船用电缆乙丙橡皮绝缘配方研制

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1、船用电缆乙丙橡皮绝缘配方研制【摘要】随着海上平台建筑工程的不断发展，对船用电缆的要求越来越高。过去以天然、丁苯胶为绝缘的船用电缆由于耐压等级低，耐热温度差和不耐臭氧等缺点，已逐步被耐高压、高温，抗吸水，以及耐臭氧性能优异的乙丙绝缘电缆所代替。为适应更新性能的船缆要求，适应这些高性能的新的船用电缆绝缘配方的研制与生产，无疑对海上平台的建筑用电缆的发展起到了一定的推动作用。【关键词】海上平台；电缆；配方；乙丙橡胶随着海上平台建筑工程的不断发展，对船用电缆的要求越来越高。过去以天然、丁苯胶为绝缘的船用电缆由于耐压等级低，耐热温度差和不耐臭氧等缺点，已逐步被耐高压、高温

2、、抗吸水，以及耐臭氧性能优异的乙丙绝缘电缆所代替。为适应更新性能的船缆要求，新的国家标准GB9331对船用电缆的技术性能做了明确的规定，并增加了抗吸水的技术要求，因而适应这些高性能的新的船用电缆绝缘配方的研制与生产，无疑对海上平台的建筑用电缆的发展起到了一定的推动作用。乙丙橡皮绝缘除用于船用电缆外，还可用于电站电缆，矿山电缆，轨道交通用电缆等场合。、对乙丙绝缘橡皮配方的技术要求1.适合于90"的电缆长期工作温度，物理机械性能符合国家标准GB/T7594.8-1987规定，见表I2•绝缘的体积电阻系数不小于1X1013Q.m（常温）3.电容增值要求:C14-C1W

3、0.15C1；C14-C7W0.05C74.绝缘不与铜导体发生化学反应，即不使导体腐蚀氧化。5•保证在混炼和连续硫化机组挤出等工艺生产时顺利通过。二、配方原则1•胶种的选择橡胶制品的性能，主要取决于所用橡胶的品种，所以在设计配方时，首先应考虑生胶的选择。橡胶的化学稳定性是耐热的一个重要因素，因为在高温条件下，一些化学物质如果与氧、臭氧、酸、碱以及有机溶剂等接触，都会促进橡胶的腐蚀，降低耐热性。化学稳定性与橡胶分子结构密切相关,三元乙丙橡胶无极性、电性能高、不饱和度小，耐热性好，耐臭氧老化优异，它的主要原料乙烯和丙烯是石油化工的基础原料，来源方便，加工容易，目前在

4、国内、外已得到广泛应用，成为最普遍的胶种。2.老化体系的选择。防老剂MB（2-硫醇基苯并咪呢），属非污染性防老剂，并对氧老化，天候老化及静态老化有中等防护效能，防老剂RD对热氧老化，防护作用极佳，适宜于高温环境中的电缆，因而配方中选择防老剂MB和RD并用体系。3•填充体系的选择。为了降低混合胶的成本，改善工艺性能，配方中需要加入大量粉状的填充材料。便于电缆绝缘主线与地线区分开，主线大都制成白色或彩色，而地线多采用黑色，这样在选择填充材料时，多选用白色填料。本配方中选用钛白粉、滑石粉和煩烧陶土作为填充剂，不仅使混合胶的致密性较好，使绝缘电性能也得到了提高。挤出绝缘

5、线芯的表面致密、光滑。再加入少量的偶联剂，提高了橡胶与Si02成分填料的湿润性，并提高了硫化胶的物理机械性能、电性能和耐水稳定性。4.硫化体系的选择。在硫化体系的确定上，选择过氧化物硫化。采用有机过氧化物硫化，不但可以提高硫化速度，而且硫化程度也可以大大提高，并有较高的耐热性能。在过氧化物中，由于过氧化二异丙苯价格较低，货源较广，所以配方中采用过氧化二异丙苯(DCP)作为主硫化剂，加入少量的TAC作助硫化剂，可以起到辅助交联的作用。硫化时，过氧化物受热分解，生成自由基，如：R-0-0-R-2R0.RO.+RH-ROH+R.R.+R.-R-R(交联)三元乙丙橡胶用

6、过氧化物硫化按自由基机理进行，通过橡胶自由基的直接反应，橡胶分子链间形成C-C键，这种键比硫黄硫化的C-S-C键稳定。3.其它材料的选择为了增加橡胶与填料的湿润程度，并使胶料容易挤出，使电缆绝缘线芯表面光滑圆整，加入石蜡作为软化剂，石蜡在制品硫化后常常喷出于制品表面，形成一物理保护膜，对臭氧龟裂也起到了一定的防护作用。加入适量的氧化锌，可以提高硫化胶的交联度，使胶料的物理机械强度得到一定的改善，耐热性提高。三、配方试验过程4)160X320mm开炼机混炼一450T硫化压床压片(160°CX30min)—测试试验方法：物理机械性能采用GB2951.18试验方法；空

7、气箱老化试验GB2951.7；空气弹老化试验GB2951.8；热延伸GB2951.18；耐臭氧GB2951.35；绝缘电阻试验GB3048.6生产工艺流程：密炼机一开炼机一过滤一冷却一切断一存放f加硫f碾页f冷喂料挤出机f连续硫化f绝缘线芯f火花试验-＞配组一成缆-*护套硫化一成品电缆四、试验结果讨论1.胶料的选择对主要性能的影响通过对比天然、丁苯胶、丁基橡胶和三元乙丙橡胶耐热性、抗吸水性和耐臭氧性，乙丙橡胶综合性能较好。2.防老剂用量比例的确定在不加防老剂的情况下，老化系数很小，达不到性能要求指标，当并用量达到3份时，老化系数很高，说明此时的老化效果最好。1.

8、填充粒径对橡胶性能的影响