制造抗外部化学试剂的电缆的方法技术

制造电缆的方法，其包括以下步骤：（ａ）将至少一根导体传送到挤出机装置中；（ｂ）将绝缘涂层挤出在所述至少一根导体的径向外侧；（ｃ）将金属带纵向折叠在所述挤出的绝缘涂层的周围，所述金属带在径向外侧位置带有至少一层粘合剂涂层；（ｅ）将至少一层包含至少一种聚酰胺或其共聚物的连续涂层挤出在所述折叠的金属带的周围并且与所述折叠的金属带接触；其中步骤（ｅ）在不高于２．５，优选１．２－２．０的牵伸比（ＤＤＲ）下进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。更特别地，本专利技术涉及一种制造电缆，特别是用于低电压、中电压或高电压电力传输和/或分配的电缆的方法，该电缆包括至少一根导体、涂覆有至少一层粘合剂涂层的至少一层金属带、和包含至少一种聚酰胺或其共聚物的至少一层涂层。在本专利技术的范围内，“低电压”通常是指至多为1kV的电压，“中电压”是指1kV-35kV的电压，“高电压”是指大于35kV的电压。电缆通常包括一根或多根单独涂覆有半导体和绝缘的聚合物材料并且涂覆有同样由聚合物材料制成的保护性涂层的导体。公知的是，在安装于极限环境例如炼油厂、油田、海上设施内的电缆中，所述聚合物电缆涂层对湿气并且特别是对有机类(例如，烃和溶剂)以及无机类(例如，酸和碱)的侵蚀性化学物质的渗透性产生了主要的问题。就机械性能和电性能而言，所述成分渗透到电缆的内部损害了它们总的使用寿命性能。一种避免所述成分的常规性保护通常通过施加铅护套来实现。因此，在具有例如纸/油绝缘或固体电介质例如乙烯-丙烯橡胶绝缘体或者交联的聚乙烯绝缘体的绝缘线导体中普遍存在铅护套。铅提供了挠性、气密封能力，并且认为其可以相对容易地在长的长度上挤出。这类电缆在商业上已知为例如得自于The Okonite Company的Solid TypePILC电缆。还公知的是焊接成褶皱状的铝(或铜)护套代替铅护套而提供了电缆保护。这些铝护套相对的轻、提供了气密封能力并且当被置于电力电缆上时可以起到中性导体的作用。这类电缆在商业上已知为例如得自于The Okonite Company的C-L-XType电缆。然而，这些护套仍然使重量显著地增加。为了避免使用上述的铅护套和褶皱状的铝护套，本领域中已经提出了不同的解决方式。美国专利4,125,739披露了一种电缆屏蔽带，其包括金属条，其具有牢固地粘结在其至少一个侧面上的第一聚合物树脂材料粘合层，和可剥离地粘结在该第一粘合层上的聚合物树脂材料粘结控制层。还披露了使用这种屏蔽带的带有塑料夹套的电力和通讯电缆。可用于形成该粘结控制层的材料包括聚丙烯、羧基改性的聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、含氟聚合物、1，4-二甲基戊烯聚合物、乙烯/丙烯共聚物和有规立构的聚苯乙烯。可用于形成该粘合层的材料包括被含有反应活性羧酸基团的单体改性的乙烯的聚合物或共聚物。据说这类电缆的外部塑料夹套在正常使用的条件下可抵抗分层，但是可以被容易地除去以助于接地和结合步骤，同时当除去夹套之后，粘合层保持牢固地粘结在金属条上而用于防护腐蚀。美国专利4,327,248披露了由挠性金属带制成的管道和电缆的屏栅，该金属带具有粘结在其至少一个侧面上的乙烯与含有反应活性羧基的单体的共聚物涂层，并且该涂层上粘结有适合于将该涂层粘结在挠性或半刚性的非-烯烃类聚合物材料上的粘合剂。可以使用的挠性或半刚性的非-烯烃类聚合物材料是，例如聚氯乙烯或无定形的氯化聚乙烯，或者弹性材料例如聚氨酯或合成橡胶。该粘合剂可以选自基于聚酰胺的粘合剂。美国专利4,675,471披露了一种包括导电芯和金属屏的电缆，其中所述金属屏涂覆有共挤出的薄膜，该薄膜包含出于高挠曲模量、高拉伸强度和高熔点性能而选择的聚合物层以及粘合剂层。该聚合物层是聚酰胺、共聚酰胺或者共聚酯。该粘合剂是烯烃和至少一种共聚单体的共聚物，所述共聚单体是可聚合的烯属不饱和羧酸或酸酐或者其衍生物，或者可选择地，该粘合剂包括该共聚物和聚烯烃的粘合剂共混物。已知包含以下护套体系的电缆，该护套体系包括有纵向折叠的聚乙烯涂覆的铝带(PE/AL/PE)，并且该电缆护套体系在商标Drylam下被Pirelli商业化。在将聚乙烯夹套挤出在所述铝带上的期间，存在于所述纵向折叠的铝带的重叠区域上的聚乙烯涂层将重叠的边缘一起密封，提供了优良的湿气不渗透性。另外，该铝带提供了对电磁干扰的防护。在聚乙烯夹套的挤出期间，存在于铝带上的聚乙烯涂层将金属屏栅粘结在聚乙烯夹套上，赋予给电缆优良的机械性能。此外，该聚乙烯夹套对无机化学物质例如酸和碱有高度抗性。借助于对该聚乙烯夹套的紧密粘合性而涂覆改性的聚酰胺涂层。该材料对有机化学物质例如烃和溶剂有高度抗性，在电缆未铠装的情况下还提供了防白蚁和抵抗啮齿动物的性能。中请人观察到使用例如在上述美国专利4,675,471中披露的由涂覆有乙烯基粘合剂涂层和聚酰胺涂层的层状金属带制成的护套在保护电缆免于湿气和化学试剂的外部侵袭中并不能如所希望的那样有效。特别地，申请人观察到当将所述层状金属带纵向折叠在绝缘导体的周围时，特别是在所述金属带的边缘被重叠的情况下，由于存在于所述重叠边缘上的聚酰胺不能有效地粘结重叠边缘这样的事实而导致湿气和化学试剂渗透到电缆内部的风险非常高。该渗透归因于重叠边缘差的粘结以及在重叠边缘区域中穿过粘合剂涂层和聚酰胺涂层的厚度的扩散。此外，所述层状金属带具有显著的厚度，这造成电缆重量和电缆外径增加。使用以上披露的Drylam护套体系使得能够避免聚酰胺存在于聚乙烯涂覆的铝带的重叠边缘上，由此提高了在重叠边缘处的粘结。然而，为了确保在涂覆的铝带与聚酰胺层之间优良的粘合性，在聚乙烯涂覆的铝带周围存在聚乙烯涂层和聚乙烯涂层与该铝带接触是必要的，由此增大了总的电缆直径。因此，本申请人面临着避免使用所述额外的聚乙烯涂层的问题。所述聚乙烯涂层的消除将能够进一步减小电缆外径，并且由于制造方法的简化和起始原料的成本降低而因此能够以更经济的方式制造电缆。然而，本申请人观察到尽管可以借助于压延方法来获得在涂覆有乙烯基粘合剂涂层的金属带与聚酰胺涂层之间的优良粘合性，但不能借助于挤出方法来获得相同的粘合性。特别地，本申请人观察到将聚酰胺涂层挤出在纵向折叠的涂覆有乙烯基粘合剂涂层的金属带上不能在涂覆的金属带与聚酰胺涂层之间产生有效的结合。本申请人现已发现可以通过将乙烯基粘合剂涂覆的金属带(具有重叠边缘)折叠在电缆绝缘体的周围，并且将聚酰胺涂层直接挤出在所述折叠的铝带周围而获得有效密封湿气和化学试剂渗透的电缆。特别地，本申请人发现通过在一定条件下进行挤出而极大地提高了涂覆的金属带与聚酰胺层之间的结合性。更特别地，本申请人发现所述聚酰胺涂层的挤出必须在控制的牵伸比(DDR)下进行。此外，本申请人还发现由于所述乙烯基粘合剂涂覆的金属带和所述聚酰胺涂层的使用，并且由于如此获得的对湿气和化学试剂的有效防护，因此可以借助于由膨胀型聚合物材料制成的保护性涂层来提供对电缆的有效机械保护。另外，由膨胀型聚合物材料制成的所述保护性涂层将被湿气和化学试剂的渗透所降解。以这种方式，可以避免通常施加在商购获得的电缆上以保护它们免于遭受由偶然冲击造成的可能损害的金属铠装。特别地，本申请人发现通过将由具有充足的厚度和挠曲模量的膨胀型聚合物材料制成的保护性涂层以相对于金属带的径向内侧位置插入到电缆结构中，可以获得具有高冲击强度的电缆，由此使得可以避免使用所述保护性金属铠装。带有这类保护性涂层的电缆具有优于带有保护性金属铠装的商业电缆的许多优点，例如更容易的制造方法、最终电缆的重量和尺寸降低、以及一旦其工作周期结束就电缆的重复使用而言减少的环境影响。因此，在本专利技术的第一个方面中涉及一种制造电缆的方法，其包括以下步骤(a)将至少一根导体传送到挤出机装置中；(b)将绝缘涂层挤出在所述至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造电缆的方法，其包括以下步骤：（ａ）将至少一根导体传送到挤出机装置中；（ｂ）将绝缘涂层挤出在所述至少一根导体的径向外侧；（ｃ）将金属带纵向折叠在所述挤出的绝缘涂层的周围，所述金属带在径向外侧位置带有至少一层粘合剂涂层；（ｄ）将至少一层包含至少一种聚酰胺或其共聚物的连续涂层挤出在所述折叠的金属带的周围并且与所述折叠的金属带接触；其中步骤（ｄ）在不高于２．５的牵伸比下进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造电缆的方法，其包括以下步骤(a)将至少一根导体传送到挤出机装置中；(b)将绝缘涂层挤出在所述至少一根导体的径向外侧；(c)将金属带纵向折叠在所述挤出的绝缘涂层的周围，所述金属带在径向外侧位置带有至少一层粘合剂涂层；(d)将至少一层包含至少一种聚酰胺或其共聚物的连续涂层挤出在所述折叠的金属带的周围并且与所述折叠的金属带接触；其中步骤(d)在不高于2.5的牵伸比下进行。2.根据权利要求1的方法，其中步骤(d)在1.2-2.0的牵伸比下进行。3.根据权利要求1或2的方法，其中步骤(d)在220℃-300℃的温度下进行。4.根据权利要求3的方法，其中步骤(d)在230℃-270℃的温度下进行。5.根据前述权利要求任一项的方法，其中折叠金属带的步骤(c)包括将所述金属带的边缘重叠的步骤。6.根据权利要求5的方法，其中折叠金属带的步骤(c)包括将所述金属带的重叠边缘粘结的附加步骤。7.根据前述权利要求任一项的方法，其中金属带在径向内侧位置带有至少一层粘合剂涂层。8.根据前述权利要求任一项的方法，其中进行将至少一层由膨胀型聚合物材料制成的涂层涂覆在相对于所述金属带的径向内侧位置的另一个步骤。9.根据权利要求8的方法，其中通过挤出来涂覆由膨胀型聚合物材料制成的所述涂层。10.根据前述权利要求任一项的方法，其中绝缘涂层包含至少一种交联的乙烯/丙烯(EPR)或乙烯/丙烯/二烯(EPDM)弹性体共聚物。11.根据权利要求1-9任一项的方法，其中绝缘涂层包含至少一种交联或未交联的选自以下物质的聚烯烃类聚合物材料聚烯烃、不同烯烃的共聚物、烯烃与烯属不饱和酯的共聚物、聚酯、聚乙酸酯、纤维素聚合物、聚碳酸酯、聚砜、酚醛树脂、脲树脂、聚酮、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚胺、或其混合物。12.根据前述权利要求任一项的方法，其中金属带由以下物质制成铝、铝合金、合金包覆的铝、铜、青铜、钢、非镀锡钢、镀锡钢、渗铝钢、不锈钢、铜包覆的不锈钢、镀铅锡钢、镀锌钢、铬或铬处理的钢、铅、镁、锡、或其混合物。13.根据权利要求12的方法，其中金属带由铝制成。14.根据前述权利要求任一项的方法，其中金属带的厚度为0.05mm-1.0mm。15.根据权利要求14的方法，其中金属带的厚度为0.1mm-0.5mm。16.根据前述权利要求任一项的方法，其中粘合剂涂层包含乙烯或丙烯与至少一种选自烯属不饱和羧酸的共聚单体的至少一种共聚物。17.根据权利要求16的方法，其中乙烯或丙烯与至少一种选自烯属不饱和羧酸的共聚单体的共聚物选自含有大部分的乙烯或丙烯和小部分的相对于总的共聚物重量为1wt％-30wt％的烯属不饱和羧酸的共聚物。18.根据权利要求16或17的方法，其中包括一元和多元酸、酸酐以及多元酸的偏酯的术语烯属不饱和羧酸是丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、三丙二醇单甲醚酸马来酸酯、乙二醇单苯醚酸马来酸酯、或其混合物。19.根据权利要求16-18任一项的方法，其中乙烯或丙烯与至少一种选自烯属不饱和羧酸的共聚单体的共聚物是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸或者与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物。20.根据前述权利要求任一项的方法，其中粘合剂涂层的厚度为0.01mm-0.1mm。21.根据权利要求20的方法，其中粘合剂涂层的厚度为0.02mm-0.08mm。22.根据前述权利要求任一项的方法，其中聚酰胺或其共聚物选自至少一种氨基酸例如氨基己酸、7-氨基庚酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸，或至少一种内酰胺例如己内酰胺、庚内酰胺、十二碳内酰胺，或者至少一种二胺例如六亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、亚间二甲苯基二胺、双(对-氨基环己基)甲烷、三甲基六亚甲基的盐或混合物与至少一种二酸例如间苯二甲酸、对苯二甲酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二羧酸的缩合产物；或者所有这些单体的混合物的缩合产物。23.根据权利要求22的方法，其中聚酰胺或其共聚物是尼龙6、尼龙6/12、尼龙11、尼龙12、或其混合物。24.根据权利要求22或23的方法，其中将聚酰胺或其共聚物以与至少一种聚烯烃的共混物使用。25.根据权利要求24的方法，其中聚烯烃选自-聚乙烯、聚丙烯、乙烯与α-烯烃的共聚物，所述产物任选地被不饱和羧酸酐例如马来酸酐或被不饱和环氧化物例如甲基丙烯酸缩水甘油酯或者其混合物接枝；-乙烯与至少一种选自以下的产...

【专利技术属性】
技术研发人员：A卢马基，P韦杰蒂，LG德莱，F奥尼尔，A巴勒吉，M弗里杰里奥，S贝利，
申请(专利权)人：普雷斯曼电缆及系统能源有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]