海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶及制造方法技术

本发明专利技术公开了电缆领域的一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶及制造方法，原料为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物12份；HDPE：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物2份；交联剂DCP：0.5～1份；抗氧剂1076：0.4～0.9份；抗氧剂DNP：0.2～0.4份；硬脂酸0.2～1份；氢氧化铝25～30份；赤磷0.6～1份；紫外线吸收剂UV-326：0.05～0.1份；先加入乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、HDPE和乙烯-甲基丙烯酸共聚物塑化混炼均匀，然后加入抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂并混炼均匀后下料；再加入润滑剂和交联剂混炼均匀，然后将混炼胶料打三角包并经薄通4～6次后切割、冷却备用。该绝缘橡胶耐热等级高，防紫外线性能及防海水潮气侵蚀性能、耐油老化性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆绝缘橡胶，特别涉及一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶。本专利技术还涉及一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶的制造方法。
技术介绍
随着海上油气能源的开采，油气工程用电缆越来越多，性能要求越来越高，尤其是作为电缆重量主要构成部分的绝缘和金属铠装需要最大限度的得到降低，同时需要满足对电缆的机械保护、电缆具备适应油气工程环境多潮气侵蚀渗透以及电缆能够安全运行25年左右的使用寿命要求。现有技术中为了减轻电缆重量几乎全部采用无内套电缆或采用镀锌钢丝编织作为铠装、辐照交联聚烯烃为绝缘和护套，但即便如此就整体工程配套角度而言，电缆减轻的重量也不超过10%。现有技术采用辐照交联聚烯烃作为绝缘，其耐热等级最高为150℃，远不能满足护套交联的需求，而且辐照交联聚烯烃绝缘和护套的防水渗透性能很差，无法满足与潮气的长期接触。公开号为CN 201758046 U的中国专利公开了一种交联电力电缆，其采用交联聚乙烯绝缘，导体外依次设置内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层，在三相绝缘线芯外在依次设置绕包层和外护套，三相绝缘线芯与绕包层之间的空隙设有填充物，在绝缘线芯上还设有铜带屏蔽层，该铜带屏蔽层绕包在外屏蔽层表面。该专利采用了交联聚乙烯绝缘，虽然结构简单，成本低廉，但其并不能满足海上油气工程电缆耐高温、大载流量、多潮气侵蚀的要求。公开号为CN101565527A的中国专利技术专利公开了一种石油平台用125℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，其虽然满足了125℃的耐高温热老化性能要求，但其仅能用于电缆护套，绝缘性能较差，不适于作为绝缘材料。公开号为CN102617923A的中国专利技术专利公开了一种辐照交联低烟无卤高阻燃聚烯烃绝缘料，其耐热老化仅为135℃，根据相关标准规定，此材料仅能承受长期最高工作温度90℃，无法满足海上油气工程电缆高温作业环境要求。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，耐高温、耐老化、耐紫外线光照老化性能优异，使用寿命长。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5～1份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.4～0.9份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.2～0.4份；润滑剂硬脂酸：0.2～1份；阻燃剂氢氧化铝：25～30份；阻燃剂赤磷：0.6～1份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.05～0.1份。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：采用氢氧化铝即水合氧化铝作为阻燃剂，其含有3个水分子，在250℃开始分解，释放出水分子而吸收热量降低了周围温度，释放出的水蒸气又起到了稀释气相中可燃气体浓度的作用，生成的三氧化二铝和燃烧的聚合物表面的炭化物结合，形成保护膜，切断了热能和氧气的侵入，起到了阻燃作用；同时氢氧化铝具有低烟和减少一氧化碳发生的效果，环保清洁。阻燃剂赤磷可以防止聚合物燃烧时产生滴落，与氢氧化铝并用可在聚合物燃烧时在其表面形成骨架性质的炭化层，避免聚合物熔融滴落。抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯又称抗氧剂1076，抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺又称抗氧剂DNP，抗氧剂1076和抗氧剂DNP无臭、无味、无毒、挥发性小、热稳定性良好、具有优良的防老化和不变色性，与乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯和乙烯-甲基丙烯酸共聚物有着良好的相容性。交联剂过氧化二异丙苯的耐热性能好，交联曲线平稳，对于聚合物的耐热性能有着优异的保证。高密度聚乙烯具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性和介电性能，并与乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物完好相容，而乙烯-甲基丙烯酸共聚物中含有极性的丙烯酸基团，可极大地提高绝缘材料的分子内键聚合力，降低侵蚀物的反应活性，起到耐酸、耐碱、耐高温热老化的目的。润滑剂硬脂酸可改进绝缘料的加工工艺性能，提高加工速率，同时可提高绝缘料的质量，防止绝缘料加工时与设备或其他接触材料表面的粘附，使加工过程中的绝缘料具有良好的离辊性和脱模性，保证绝缘料表面光洁，降低绝缘料内部摩擦和熔融时的流动粘度，防止因内部摩擦而导致绝缘料过热影响使用性能；同时因其纯度较高，对于改善绝缘料的绝缘性能具有促进作用。紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑又称紫外线吸收剂UV-326，具有挥发性小，耐热的优点，对于绝缘料的高耐温等级有积极作用。本专利技术的绝缘橡胶其最高额定工作温度从现有技术的90℃提高到了125℃，使得同规格导体的额定载流量提高了约50%，即在传输同样电流的情况下，所需的导体截面积可以减小约50%，适应了油气工程多高温气体对绝缘聚合物的老化降解影响，延长了使用寿命，从与油气工程设计寿命匹配度而言，省却了油气工程作业寿命中途对电缆的更换，节约了人力、物力和财力成本，满足了目前提倡的节能减排降耗的时代要求。作为本专利技术的优选方案，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.4份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.2份；润滑剂硬脂酸：0.2份；阻燃剂氢氧化铝：25份；阻燃剂赤磷：0.6份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.05份。作为本专利技术的优选方案，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.8份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.7份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.3份；润滑剂硬脂酸：0.6份；阻燃剂氢氧化铝：28份；阻燃剂赤磷：0.8份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.08份。作为本专利技术的优选方案，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：1份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.9份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.4份；润滑剂硬脂酸：1份；阻燃剂氢氧化铝：30份；阻燃剂赤磷：1份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑：0.1份。本专利技术的另一个目的在于，提供一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶的制造方法，该方法制造而成的绝缘橡胶耐高温、耐老化、耐紫外线光照老化性能优异，使用寿命长。为解决以上技术问题，本专利技术所提供的一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，其特征是，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯？甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5～1份；抗氧剂β？(3，5？二叔丁基？4？羟基苯基)丙酸十八酯：0.4～0.9份；抗氧剂N,N’？二？β？萘基对苯二胺：0.2～0.4份；润滑剂硬脂酸：0.2～1份；阻燃剂氢氧化铝：25～30份；阻燃剂赤磷：0.6～1份；紫外线吸收剂2？(2“？羟基？3“？叔丁基？5“？甲基苯基)？5？氯代苯并三唑：？0.05～0.1份。

【技术特征摘要】
1.一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，其特征是，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5～1份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.4～0.9份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.2～0.4份；润滑剂硬脂酸：0.2～1份；阻燃剂氢氧化铝：25～30份；阻燃剂赤磷：0.6～1份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.05～0.1份。
2.根据权利要求1所述的海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，其特征是，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.4份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.2份；润滑剂硬脂酸：0.2份；阻燃剂氢氧化铝：25份；阻燃剂赤磷：0.6份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.05份。
3.根据权利要求1所述的海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，其特征是，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.8份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.7份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.3份；润滑剂硬脂酸：0.6份；阻燃剂氢氧化铝：28份；阻燃剂赤磷：0.8份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.08份。
4.根据权利要求1所述的海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶，其特征是，所述绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：1份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.9份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.4份；润滑剂硬脂酸：1份；阻燃剂氢氧化铝：30份；阻燃剂赤磷：1份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑：0.1份。
5.一种海上油气工程电缆用化学交联聚烯烃绝缘橡胶的制造方法，其特征是，所述绝缘橡胶的制备方法如下：（1）按以下组分及重量含量准备原料，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物：12份；高密度聚乙烯：6份；乙烯-甲基丙烯酸共聚物：2份；交联剂过氧化二异丙苯：0.5～1份；抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯：0.4～0.9份；抗氧剂N,N’-二-β-萘基对苯二胺：0.2～0.4份；润滑剂硬脂酸：0.2～1份；阻燃剂氢氧化铝：25～30份；阻燃剂赤磷：0.6～1份；紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑： 0.05～0.1份；（2）先将密炼机温度升至130℃～150℃，依次加入上述乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永江，陆云春，
申请(专利权)人：江苏远洋东泽电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：