一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆的制作方法

1.本发明涉及电缆技术领域，一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆。


背景技术：

2.随着我国国民经济的快速增长，特别是农村及城市电网建设改造步伐的加快和各地房地产业的蓬勃发展，我国的电力事业得到了快速发展，从而推动了为电力工业相配套的电工行业，尤其是电线电缆行业的发展，电线电缆的品种发展呈现出多样化的趋势。电线电缆已经从单纯的电力传输向多功能化发展，即根据不同用途分别被附加了一些新的特性。例如：阻燃电缆，耐火电缆，低卤低烟电缆，无卤低烟电缆等等。
3.对电力电缆的阻水要求也是近几年才发展起来的，近年来，在例如煤矿这样恶劣的环境和潮湿的环境下敷设的电缆，人们越来越意识到阻水性的重要性。电力电缆大多采用直埋敷设方式，所以电缆承受来自于土壤压力和由于人为因素而受到外力损伤的可能性很大，水从破损处或接头处向内部侵入，然后向电缆两端扩散，造成电缆电性能下降。另一种可能：电缆在储存、搬运、敷设、运行过程中，由于意外受机械力的作用，而使电缆护层损坏，水从破损处向内部侵入，然后向电缆两端扩散，造成电缆电性能下降。电缆安装在潮湿的环境中时，如果没有很好的阻水结构，那么电缆更容易受到水分的侵入，从而造成绝缘的破坏，这样将会大大缩短电缆的寿命。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆，其特征在于，包括多根线芯，每根所述线芯包括导体以及包覆在导体外的丁腈橡胶绝缘层，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有阻水芳纶纱绕包层、硅橡胶阻水圈、乙丙橡胶内护层、交联聚乙烯外护套层；位于所述阻水芳纶纱绕包层内多根线芯之间填充有纳米硅防水胶填充层；所述硅橡胶阻水圈上沿径向均匀开设有引流孔。
7.所述的一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆，其特征在于，所述引流孔中填充有无纺布填充物。
8.所述的一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆，其特征在于，所述引流孔的直径为2-5mm。
9.所述的交联聚乙烯外护套层(6)，其材料是由下述重量份的原料组成的：
10.聚乙烯150-180、碳酸钙晶须10-14、乙萘酚1-3、交联剂taic 2-3、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯1-6、丙烯酰胺30-40、过硫酸铵1-2、双酚a二缩水甘油醚1-2、剑麻纤维10-15、二异丙基乙醇胺2-4。
11.所述交联聚乙烯外护套层(6)材料的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
13.(2)取剑麻纤维，送入到浓度为80-85％的硫酸溶液中，浸泡2-3小时，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为55-60℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空100-120℃下干燥，冷却后磨成细粉，得纤维粉；
14.(3)取二异丙基乙醇胺、丙烯酰胺混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为90-100℃，加入过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，加入纤维粉，降低温度为50-60℃，搅拌反应30-40分钟，出料冷却，得聚合物乳液；
15.(4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，加入到其重量20-39倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入碳酸钙晶须，在70-80℃下保温搅拌1-2小时，得醇分散液；
16.(5)取上述聚合物乳液、醇分散液共混，搅拌均匀，超声20-30分钟，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，与乙萘酚、聚乙烯、交联剂taic共混，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得。
17.本发明的优点是：
18.本发明在电缆的缆芯内设有纳米硅防水胶填充层，缆芯外设有阻水芳纶纱绕包层、硅橡胶阻水圈，设置了多重阻水屏障，无论电缆从任何位置意外渗水都可以保障线芯内导体的信号传输安全，同时还设有引流孔以及位于引流孔内的无纺布填充物，是为了避免渗水量相对较大时，能将内部电缆内部的水引流至引流孔内和引流孔内的无纺布填充物上，给工作人员争取更多的缓冲时间，能尽快更换电缆保障用电安全。本发明加入的交联聚乙烯外护套层材料，其中加入了碳酸钙晶须，提高了护套层材料的韧性和表面的致密度，以二异丙基乙醇胺改性丙烯酰胺单体，在引发剂作用下聚合，然后与纤维粉共混分散，改性了纤维粉填料与各有机基材间的分散性能，有效的降低了团聚，提高了护套层的力学稳定性，本发明的护套层材料回弹性好，表面抗性高，力学性能优越。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图中：导体1、丁腈橡胶绝缘层2、阻水芳纶纱绕包层3、硅橡胶阻水圈4、乙丙橡胶内护层5、交联聚乙烯外护套层6、纳米硅防水胶填充层7、引流孔8。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.实施例1。
23.如图1所示，一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆，包括多根线芯，每根线芯包括导体1以及包覆在导体1外的丁腈橡胶绝缘层2，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有阻水芳纶纱绕包层3、硅橡胶阻水圈4、乙丙橡胶内护层5、交联聚乙烯外护套层6；位于阻水芳纶纱绕包层3内多根线芯之间填充有纳米硅防水胶填充层7；硅橡胶阻水圈4上沿径向均匀开设有引流孔8。
24.引流孔8中填充有无纺布填充物。
25.引流孔8的直径为2-5mm。
26.交联聚乙烯外护套层6，其材料是由下述重量份的原料组成的：
27.聚乙烯150、碳酸钙晶须10、乙萘酚1-3、交联剂taic 2、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯1、丙烯酰胺30、过硫酸铵1、双酚a二缩水甘油醚1、剑麻纤维10、二异丙基乙醇胺2。
28.所述交联聚乙烯外护套层6材料的制备方法，包括以下步骤：
29.(1)取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
30.(2)取剑麻纤维，送入到浓度为80％的硫酸溶液中，浸泡2小时，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为55℃，保温搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，真空100℃下干燥，冷却后磨成细粉，得纤维粉；
31.(3)取二异丙基乙醇胺、丙烯酰胺混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为90℃，加入过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，加入纤维粉，降低温度为50℃，搅拌反应30-40分钟，出料冷却，得聚合物乳液；
32.(4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入碳酸钙晶须，在70℃下保温搅拌1小时，得醇分散液；
33.(5)取上述聚合物乳液、醇分散液共混，搅拌均匀，超声20分钟，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，与乙萘酚、聚乙烯、交联剂taic共混，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得。
34.实施例2。
35.如图1所示，一种带有阻水隔离层的煤矿用电缆，包括多根线芯，每根线芯包括导体1以及包覆在导体1外的丁腈橡胶绝缘层2，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有阻水芳纶纱绕包层3、硅橡胶阻水圈4、乙丙橡胶内护层5、交联聚乙烯外护套层6；位于阻水芳纶纱绕包层3内多根线芯之间填充有纳米硅防水胶填充层7；硅橡胶阻水圈4上沿径向均匀开设有引流孔8。
36.引流孔8中填充有无纺布填充物。
37.引流孔8的直径为2-5mm。
38.交联聚乙烯外护套层6，其材料是由下述重量份的原料组成的：
39.聚乙烯180、碳酸钙晶须14、乙萘酚3、交联剂taic 3、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯6、丙烯酰胺40、过硫酸铵2、双酚a二缩水甘油醚2、剑麻纤维15、二异丙基乙醇胺4。
40.交联聚乙烯外护套层6材料的制备方法，包括以下步骤：
41.(1)取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
42.(2)取剑麻纤维，送入到浓度为85％的硫酸溶液中，浸泡3小时，加入双酚a二缩水甘油醚，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空120℃下干燥，冷却后磨成细粉，得纤维粉；
43.(3)取二异丙基乙醇胺、丙烯酰胺混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为100℃，加入过硫酸铵水溶液，保温搅拌4小时，加入纤维粉，降低温度为60℃，搅拌反应40分钟，出料冷却，得聚合物乳液；
44.(4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，加入到其重量39倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入碳酸钙晶须，在80℃下保温搅拌2小时，得醇分散液；
45.(5)取上述聚合物乳液、醇分散液共混，搅拌均匀，超声30分钟，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，与乙萘酚、聚乙烯、交联剂taic共混，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。