耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶及海洋油气用耐喷射火焰和碳氢火焰低压电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶及海洋油气用耐喷射火焰和碳氢火焰低压电缆，护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶20份；纳米金属氢氧化物30~35份；纳米硼酸盐2~5份；纳米蒙脱土4~8份；BIPB：0.6~1份；TAIC：0.2~0.4份；XH

【技术实现步骤摘要】
耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶及海洋油气用耐喷射火焰和碳氢火焰低压电缆


[0001]本专利技术涉及一种低压电缆用护套橡胶，特别涉及一种耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，本专利技术还涉及一种海洋油气用耐喷射火焰和碳氢火焰低压电缆，属于低压电缆


技术介绍

[0002]油气工程装备极易遭遇火灾侵害，火灾发生时油气燃烧引起的高温很容易造成装备失效，给整个平台及人员的安全造成极大危害，因此，油气工程装备需要特别注意防火。其防火分为3类，即防纤维类火焰、防碳氢火焰和防喷射火焰。目前油气工程装备配套电缆只能单纯实现防纤维类火焰，即行业所说的耐火电缆，而对于同时实现耐喷射火焰和碳氢火焰电缆现有技术尚属空白。传统油气工程装备中对于电缆需要耐喷射火焰和碳氢火焰时会采用耐纤维类火焰电缆作为替代，但由于耐纤维火焰电缆的耐火温度等级执行的IEC60331标准最高位830℃，BS6387标准最高为950℃，均远低于碳氢火焰的1100℃和喷射火焰的1300℃的温度等级，在喷射火焰和碳氢火焰火灾时存在很大的安全隐患。
[0003]公开号为CN 103594177B的中国专利技术专利，公开了一种石化装置用耐烃类物质老化仪表电缆；公开号为CN 103578641B的中国专利技术专利，公开了一种石化装置用耐烃类物质老化电力电缆，但是都不具备耐碳烃火焰和喷射火焰性能。
[0004]耐碳氢火焰试验是一种比耐纤维火焰更为苛刻的试验，耐纤维火焰试验的火焰温度上升较慢，在第60分钟时的温度比原始温度增加925℃。而耐碳氢火焰试验在5分钟时温度即达到900℃，在30分钟时温度达到1100℃。耐喷射火焰试验模拟油气泄漏高压碳氢气体剧烈燃烧形成的喷火，其30分钟内火焰温度达到1200℃～1300℃。碳氢火焰和喷射火焰升温更快、更猛，更严苛。

技术实现思路

[0005]本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，机械性能优异，耐低温，耐油，耐水基溴化钙卤水，按照ISO标准进行被动防火材料的抗喷火的测试，护套橡胶内的绝缘线芯在额定电压下，可以承受1300℃的高温火焰120分钟，不发生接地故障或短路。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术的一种耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30~35份；阻燃剂纳米硼酸盐：2~5份；纳米蒙脱土：4~8份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6~1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2~0.4份；防老剂XH-3：0.4~0.6份；2-巯基苯并咪唑：0.2~0.4份；甲基硅油：0.5~1份；气相法白炭黑：6~10份；偶联剂A-172：0.2~0.5份；着色剂色母：0.6~1份、玻璃粉：4~8份和共混改性剂Elvaloy 742：2~4份。
[0007]作为本专利技术的优选方案，所述乙华平橡胶的牌号为LEVAPREN 500HV，且其中的醋
酸乙烯酯含量为50%wt；纳米金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁；阻燃剂纳米硼酸盐为五硼酸铵、偏硼酸钡和氟硼酸锌中的一种或两种组合；所述玻璃粉为软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉。
[0008]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30份；阻燃剂纳米硼酸盐：2份；纳米蒙脱土：4份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2份；防老剂XH-3：0.4份；2-巯基苯并咪唑：0.2份；甲基硅油：0.5份；气相法白炭黑：6份；偶联剂A-172：0.2份；着色剂色母：0.6份、玻璃粉：4份和共混改性剂Elvaloy 742：2~4份。
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：32份；阻燃剂纳米硼酸盐：3份；纳米蒙脱土：6份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.8份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.3份；防老剂XH-3：0.5份；2-巯基苯并咪唑：0.3份；甲基硅油：0.8份；气相法白炭黑：8份；偶联剂A-172：0.3份；着色剂色母：0.8份、玻璃粉：6份和共混改性剂Elvaloy 742：3份。
[0010]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：35份；阻燃剂纳米硼酸盐：5份；纳米蒙脱土：8份；双叔丁基过氧异丙基苯：1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.4份；防老剂XH-3：0.6份；2-巯基苯并咪唑：0.4份；甲基硅油：1份；气相法白炭黑：10份；偶联剂A-172：0.5份；着色剂色母：1份、玻璃粉：8份和共混改性剂Elvaloy 742：4份。
[0011]相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：1、乙华平橡胶随着其中醋酸乙烯酯含量的增加，胶料的可交联度、耐油性、断裂伸长率会大幅增加，但醋酸乙烯酯含量大于55%时，乙华平橡胶的耐高温性和弹性会下降，影响柔软性，本专利技术正是基于硫化胶料的耐高温需求而选择乙华平橡胶LEVAPREN 500HV，其醋酸乙烯酯含量为50%；同时LEVAPREN 500HV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、高耐热老化、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。
[0012]2、采用纳米金属氢氧化铝或氢氧化镁作为阻燃剂，其受热分解时释放出结合水稀释燃烧物表面氧气，吸收燃烧物表面热量，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化物又是良好的耐火材料，附着于合成材料表面可进一步阻止燃烧进行，帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气可作为抑烟剂，能够大量吸收合成材料燃烧产生的烟雾和有害气体，达到低烟、无卤、低毒环保要求。
[0013]3、防火剂采用软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉软化点低、线膨胀系数小，粒径小，常态下成粉末状态，其可使硫化胶具有优异的耐高温、电绝缘等性能，具有良好的瓷化性能，瓷化物具有良好的抗热冲击性，致密性，表面光洁性，并具有一定的强度，使硫化胶燃烧后生成不燃的灰烬而自熄，具有不熔的特性，其灰烬物仍为骨格结构的绝缘体，持久包覆在导线上，具有良好的绝缘性。由于绝缘物不含有炭黑等导电性物质，燃烧后的生成物不会由于炭化焦烧形成导电性漏电而引致线路电击穿等现象。燃烧后形成的壳层具有较大机械强度，能承受一定机械冲击力，在高温或受潮情况下仍具有优异的电气绝缘性能，能够确保电缆在火焰附加机械敲击和淋水条件下电路通畅、电能传输安全。
[0014]4、纳米硼酸盐遇高温火焰一方面炭化形成玻璃状无机包裹层，阻碍可燃物逸出；
另一方面高温脱水，具有吸热、稀释可燃物作用。其与纳米金属氢氧化物和软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉具有快速硬质化协同反应，在喷射火焰和碳烃火焰的短时急剧高温下快速使乙华平橡胶硬质成多孔陶瓷状耐火铠甲物，包覆在线芯周围，起到隔热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，其特征在于：所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30~35份；阻燃剂纳米硼酸盐：2~5份；纳米蒙脱土：4~8份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6~1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2~0.4份；防老剂XH-3：0.4~0.6份；2-巯基苯并咪唑：0.2~0.4份；甲基硅油：0.5~1份；气相法白炭黑：6~10份；偶联剂A-172：0.2~0.5份；着色剂色母：0.6~1份、玻璃粉：4~8份和共混改性剂Elvaloy 742：2~4份。2.根据权利要求1所述的耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，其特征在于：所述乙华平橡胶的牌号为LEVAPREN 500HV，且其中的醋酸乙烯酯含量为50%wt；纳米金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁；阻燃剂纳米硼酸盐为五硼酸铵、偏硼酸钡和氟硼酸锌中的一种或两种组合；所述玻璃粉为软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉。3.根据权利要求1所述的耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，其特征在于：所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30份；阻燃剂纳米硼酸盐：2份；纳米蒙脱土：4份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2份；防老剂XH-3：0.4份；2-巯基苯并咪唑：0.2份；甲基硅油：0.5份；气相法白炭黑：6份；偶联剂A-172：0.2份；着色剂色母：0.6份、玻璃粉：4份和共混改性剂Elvaloy 742：2份。4.根据权利要求1所述的耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，其特征在于：所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：32份；阻燃剂纳米硼酸盐：3份；纳米蒙脱土：6份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.8份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.3份；防老剂XH-3：0.5份；2-巯基苯并咪唑：0.3份；甲基硅油：0.8份；气相法白炭黑：8份；偶联剂A-172：0.3份；着色剂色母：0.8份、玻璃粉：6份和共混改性剂Elvaloy 742：3份。5.根据权利要求1所述的耐喷射火焰和碳氢火焰护套橡胶，其特征在于：所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：35份；阻燃剂纳米硼酸盐：5份；纳米蒙脱土：8份；双叔丁基过氧异丙基苯：1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.4份；防老剂XH-3：0.6份；2-巯基苯并咪唑：0.4份；甲基硅油：1份；气相法白炭黑：10份；偶联剂A-172：0.5份；着色剂色母：1份、玻璃粉：8份和共混改性剂Elvaloy 742：4份。6.一种海洋油气用耐喷射火焰和碳氢火焰低压电缆，其特征在于，绞合铜导体外包覆有绝缘层构成绝缘芯线，多根绝缘芯线相互绞合成为缆芯，所述缆芯的外周包覆有内硅油层，内硅油层的外周包覆有内衬层，所述内衬层的外周绕包有耐火绕包带，所述耐火绕包带的外周包覆有铠装层，所述铠装层的外周包覆有外硅油层，所述外硅油层的外周包覆有耐喷射火焰和碳氢火焰内护套，所述耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的外周包覆有耐泥浆交联聚烯烃外护套。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦利，胡金岭，潘学勇，
申请(专利权)人：扬州市缆讯电气技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：