【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆，具体涉及一种抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆。
技术介绍
1、随着海洋资源的开发和海洋科学研究的深入，对于水下通信和传输技术的要求越来越高，传统的电缆在水下环境中容易受到水压和海水中含有的酸碱物质的影响，导致通信中断或设备损坏，因此，研发一种具有良好抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆成为了迫切的需求。
2、专利cn 219916759 u公开一种抗拉用信号水密电缆，从内到外依次包括导体单元、绝缘层、抗拉单元、编织层、包带层、内护套层、装铠层和外护套层；抗拉单元的填充使得电缆能够承受大拉力，降低断裂和损坏的风险。采用编织层作为屏蔽层和机械保护层，具备良好的电磁干扰屏蔽层和机械保护能力，减少外界干扰和物理损伤的影响，提高电缆的耐用性和可靠性，但是，水密电缆的抗压性能和耐酸碱腐蚀的性能仍有提高的空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，用于解决现有技术中水密电缆的抗压性能和耐酸碱腐蚀的性能不佳的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术提供一种抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，包括导电线芯、抗压线芯、绕包内衬层、铠装层和外护套层，所述导电线芯设置六根且紧密结合，导电线芯外围设有六根抗压线芯，其中，导电线芯包括内部的导电线芯导体及其外部的绝缘层，抗压线芯包括内部的抗压线芯导体及其外部的抗压层，六根导电线芯和六根抗压线芯相互绞合连接，导电线芯和抗压线芯的外围包裹有绕包内衬层，绕包内衬层外
4、优选地，所述的抗压层材料的制备方法，包括以下步骤：
5、p1：将正硅酸乙酯、乙醇、水和无水草酸混合均匀，搅拌，获得澄清透明溶液，将干燥处理后的聚氧化乙烯粉末溶解在乙酸锆和水的混合溶剂中，搅拌，得到聚氧化乙烯/乙酸锆混合溶液，随后，将透明澄清溶液和聚氧化乙烯/乙酸锆混合溶液混合并搅拌，获得前驱体溶液；
6、p2：利用纺丝装置对前驱体溶液进行静电纺丝得到前驱体纳米纤维膜；
7、p3：将获得的前驱体纳米纤维膜置于马弗炉中进行高温煅烧，保温，获得抗压层材料。
8、以上过程中，合成的纳米纤维膜具有高比表面积和微孔结构，能够有效的吸附和分散硅酸盐晶体，形成均匀分布的纳米颗粒，增强材料的抗压性能；在煅烧过程中，聚氧化乙烯和正硅酸乙酯发生热解和聚合反应，形成致密的氧化硅和氧化锆颗粒，填充在纳米纤维膜中，增加材料的致密性和机械强度，提高抗压能力；乙酸锆的添加可以提高材料的热稳定性和机械强度，增加材料的抗压能力。
9、优选地，所述步骤p1中，乙醇的纯度为99％，无水草酸的纯度为98％，正硅酸乙酯、乙醇、水和无水草酸的质量比为1：(1.0-1.4)：(0.1-0.4)：(0.006-0.008)，搅拌时间为8-10h，乙酸锆中的含锆量为15％-16％，聚氧化乙烯的分子量为600000，乙酸锆和水的质量比为1：(0.01-0.03)，搅拌时间为6-8h，混合并搅拌的时间为3-5h；所述步骤p2中，纺丝工艺参数为：注射针头内径为0.7mm，纺丝液挤出速率为1.5ml/h，施加电压为30kv，针尖与接收滚筒的距离为25cm，纺丝环境的相对湿度为35±3％，温度为22±3℃；所述步骤p3中，马弗炉的升温速率为5℃/min，升温温度为1000℃，保温时间为2-3h。
10、优选地，所述的外护套层材料的制备方法，包括以下步骤：
11、q1：将丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵依次加入至透明玻璃广口瓶中，加入蒸馏水摇晃均匀，随后添加尿素溶液继续搅拌直至丙烯酰胺完全溶解，得到丙烯酰胺混合溶液；
12、q2：在丙烯酰胺混合溶液中加入乙二酸四乙酸二钠溶液，调节混合溶液的ph，之后通入氮气，加入有机偶氮引发剂，再通入氮气，盖上广口瓶并用保鲜膜密封；
13、q3：在室温环境下将密封后的广口瓶置于紫外反应装置中，打开紫外灯开启按钮进行聚合反应，控制时间，反应结束后，得到无色透明的凝胶状聚合物，将凝胶状聚合物置于丙酮和无水乙醇中交替反复浸泡，得到白色固体状聚合产物，用无水乙醇清洗后干燥，研磨，得到阳离子粉末；
14、q4：将聚氯乙烯进行加热，将阳离子粉末与液态聚氯乙烯进行混合，搅拌均匀，冷却后，得到外护套层材料。
15、以上过程中，阳离子粉末的合成反应如下所示：
16、
17、合成的阳离子粉末中含有季铵盐基团，这类基团可以与水分子中的氢氧根离子结合形成氢键，降低水分子的活性，减少水分子对聚合物的侵蚀和溶解作用；由于季铵盐基团具有强烈的阳离子性，可以与阴离子形成离子键，增加了聚合物的稳定性和耐酸碱性能，离子键的形成使得阳离子聚合物在酸性或碱性环境中能够更好地抵抗溶解和腐蚀，从而具有优异的耐酸碱腐蚀性能。
18、优选地，所述步骤q1中，甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的纯度为50％；所述步骤q2中，ph＝7-7.4，两次通入氮气的时间均为15-20min；所述步骤q3中，反应时间为3-5h，浸泡时间为2-3d，干燥温度为60-70℃；所述步骤q4中，聚氯乙烯和阳离子粉末的质量比为1：(0.3-0.5)。
19、优选地，所述抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆的制备方法如下：
20、s1：将若干根铜线绞合成一股，按照中心一股，外层十股排列绞合，紧压后得到导电线芯导体，将聚氯乙烯作为导电线芯的绝缘层，包裹在导电线芯导体外侧，紧密结合后得到导电线芯，将若干根铜线绞合成一股，按照中心一股，外层五股排列绞合，紧压后得到抗压线芯导体，将抗压层材料紧密包裹在抗压线芯导体外侧，紧密结合后得到抗压线芯导体；
21、s2：将六根导电线芯和六根抗压线芯导体排列后，用绕包内衬层进行包裹，随后，用铠装层进行包裹，在铠装层外层包裹一层外护套层材料，紧密结合后，得到抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆。
22、优选地，所述步骤s1中，导电线芯导体中的铜线根数为30-40根，抗压线芯导体中的铜线根数为20-26根。
23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
24、本专利技术中首先通过利用正硅酸乙酯、聚氧化乙烯和乙酸锆为原料，制备具有优异抗压效果的材料，该材料中含有的纳米纤维膜具有高比表面积和微孔结构，可以有效吸附和分散硅酸盐晶体，形成均匀分布的纳米颗粒，且在煅烧过程中，聚氧化乙烯和正硅酸乙酯发生热解和聚合反应，形成的氧化硅和氧化锆颗粒填充在纳米纤维膜中，增加材料的致密性和机械性能，提高材料的抗压能力；随后，合成具有耐酸碱腐蚀效果的阳离子粉末，该粉末中含有季铵盐基团，该基团可以与阴离子形成离子键，增加聚合物的稳定性和耐酸碱性能，使得外护套层材料在酸性或碱性环境中能更好地抵抗溶解和腐蚀，从而使制备得到的水密电缆具有优异的抗压性能和耐酸碱腐蚀性能，增加电缆的使用范围和使用寿命。
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1.一种抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，包括导电线芯、抗压线芯、绕包内衬层、铠装层和外护套层，所述导电线芯设置六根且紧密结合，导电线芯外围设有六根抗压线芯，其中，导电线芯包括内部的导电线芯导体及其外部的绝缘层，抗压线芯包括内部的抗压线芯导体及其外部的抗压层，六根导电线芯和六根抗压线芯相互绞合连接，导电线芯和抗压线芯的外围包裹有绕包内衬层，绕包内衬层外侧包裹一层铠装层，铠装层外侧包裹一层外护套层。
2.根据权利要求1所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述的抗压层材料的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述步骤P1中，乙醇的纯度为99％，无水草酸的纯度为98％，正硅酸乙酯、乙醇、水和无水草酸的质量比为1：(1.0-1.4)：(0.1-0.4)：(0.006-0.008)，搅拌时间为8-10h，乙酸锆中的含锆量为15％-16％，聚氧化乙烯的分子量为600000，乙酸锆和水的质量比为1：(0.01-0.03)，搅拌时间为6-8h，混合并搅拌的时间为3-5h；所述步骤P2中，纺丝工艺参数为：注射针
4.根据权利要求1所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述的外护套层材料的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述步骤Q1中，甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的纯度为50％；所述步骤Q2中，pH＝7-7.4，两次通入氮气的时间均为15-20min；所述步骤Q3中，反应时间为3-5h，浸泡时间为2-3d，干燥温度为60-70℃；所述步骤Q4中，聚氯乙烯和阳离子粉末的质量比为1：(0.3-0.5)。
6.根据权利要求1所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述步骤S1中，导电线芯导体中的铜线根数为30-40根，抗压线芯导体中的铜线根数为20-26根。
...【技术特征摘要】
1.一种抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，包括导电线芯、抗压线芯、绕包内衬层、铠装层和外护套层，所述导电线芯设置六根且紧密结合，导电线芯外围设有六根抗压线芯，其中，导电线芯包括内部的导电线芯导体及其外部的绝缘层，抗压线芯包括内部的抗压线芯导体及其外部的抗压层，六根导电线芯和六根抗压线芯相互绞合连接，导电线芯和抗压线芯的外围包裹有绕包内衬层，绕包内衬层外侧包裹一层铠装层，铠装层外侧包裹一层外护套层。
2.根据权利要求1所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述的抗压层材料的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的抗压耐酸碱腐蚀的水密电缆，其特征在于，所述步骤p1中，乙醇的纯度为99％，无水草酸的纯度为98％，正硅酸乙酯、乙醇、水和无水草酸的质量比为1：(1.0-1.4)：(0.1-0.4)：(0.006-0.008)，搅拌时间为8-10h，乙酸锆中的含锆量为15％-16％，聚氧化乙烯的分子量为600000，乙酸锆和水的质量比为1：(0.01-0.03)，搅拌时间为6-8h，混合并搅拌的时间为3-5h；所述步骤p2中，纺丝工艺参数为：注射针头内径为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳敏，王超，黄桂领，
申请(专利权)人：浙江元通线缆制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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