技术领域
[0001] 本发明属于电线电缆技术领域，具体地，涉及一种油田深井耐高压潜油泵专用电缆。
相关背景技术
[0002] 在油田深井工作环境中，电缆发挥着重要的作用，电缆从内到外的组成一般包括：导体、绝缘、内护层、填充料、外护层。耐高压潜油泵电缆主要用于油田机械采油设备中的潜油电泵机组供电，耐高压潜油泵专用电缆主要由导体、绝缘层、护套层和铠装层组成。
[0003] 现有技术中潜油泵专用电缆的耐磨损能力较差，而电缆磨损容易引发电力意外。此外，由于油田环境复杂，易发生火灾，而现有技术中的潜油泵专用电缆阻燃性能较差且不稳定，无法发挥持久高效的阻燃效果，因此在火灾发生时电缆无法有效减缓火势的蔓延，为应急处理争取时间，降低损失。
具体实施方式
[0031] 下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032] 实施例1制备改性填料，具体步骤如下：
将16.5g的2‑氨基‑4,6‑二氯‑S‑三嗪、43.2g氯磷酸二烯丙酯和200mL二甲基亚砜加入到500mL干燥的三口烧瓶中，搅拌至完全溶解后缓慢加入36mL的20wt%氢氧化钠溶液，加入完毕后在冰水浴下（0℃）反应8h，随后加入去离子水，振荡后静置分层，测得水相pH呈中性后，取有机相用无水硫酸钠干燥，再过滤，对滤液减压蒸馏，得到中间体1；
S2、将45.3g中间体1、40mL的10wt%碳酸钠溶液、170mL二甲基亚砜加入到500mL干燥的三口烧瓶中，搅拌溶解后升温至60℃，再缓慢加入27g硬脂醇和50mL二甲基亚砜的混合溶液，保温反应5h，反应结束后先冷却至室温再加入去离子水，振荡后静置分层，测得水相pH呈中性后，取有机相用无水硫酸镁干燥，再过滤，对滤液减压蒸馏，得到中间体2；
S3、将61g中间体2、42mL的10wt%碳酸钠溶液、220mL二甲基亚砜加入到500mL干燥的三口烧瓶中，搅拌溶解后升温至60℃，再缓慢加入8.1mL的1,4‑丁二醇，保温反应3h，反应结束后先冷却至室温再加入去离子水，振荡后静置分层，测得水相pH呈中性后，取有机相用无水硫酸镁干燥，再过滤，对滤液减压蒸馏，得到中间体3；
S4、向500mL干燥的三口烧瓶中加入38.5g中间体3、0.16g的DMAP和180mL的DMF，搅拌升温至60℃，再缓慢加入5.7g马来酸酐、保温反应12h，反应结束后抽滤除去沉淀物，滤液用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁迅速干燥，减压蒸馏，得到中间体4；
S5、将30g氢氧化镁、15g气相二氧化硅、15g纳米二氧化钛和20g滑石粉的混合物、
10g中间体4和200mL的DMF加入至500mL干燥的三口烧瓶中，充分搅拌至混合均匀，随后缓慢加入0.7mL浓硫酸，加入完毕后搅拌升温至110℃反应6h，反应结束后冷却至室温，过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性，再将滤渣于110℃干燥12h，得到改性填料。
[0033] 实施例2制备改性填料，具体步骤如下：
将30g氢氧化镁、15g气相二氧化硅、15g纳米二氧化钛和20g滑石粉充分混合均匀，得到改性填料。
[0034] 实施例3制备护套层，具体步骤如下：
按重量份称取90份聚乙烯树脂、15份丁腈橡胶、24份实施例1制得的改性填料、5份邻苯二甲酸二辛酯、2份颜料红254、1份聚乙烯蜡、0.5份紫外线吸收剂UV‑531、0.5份抗氧剂
2246、0.5份三烯丙基异氰脲酸酯并混合均匀，在160℃下挤出造粒，然后挤塑成护套层。
[0035] 实施例4制备护套层，具体步骤如下：
按重量份称取95份聚乙烯树脂、25份丁腈橡胶、30份实施例1制得的改性填料、12份2,2,4‑三甲基戊二醇异丁酯、4份炭黑、1份硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、1份乙撑双硬脂酸酰胺、0.6份紫外线吸收剂UV‑9、0.1份光稳定剂AM‑101、0.1份光稳定剂GW‑540、0.6份抗氧剂
1010、0.2份抗氧剂168、0.8份过氧化苯甲酰并混合均匀，在170℃下挤出造粒，然后挤塑成护套层。
[0036] 实施例5制备护套层，具体步骤如下：
按重量份称取100份聚乙烯树脂、30份丁腈橡胶、32份实施例1制得的改性填料、10份二苯甲酸二乙二醇酯、5份2,2,4‑三甲基戊二醇异丁酯、2份酞菁蓝、3份酞菁绿、1份石蜡、
1份硬脂酸丁酯、1份乙撑双硬脂酸酰胺、0.7份紫外线吸收剂UV‑531、0.3份光稳定剂744、
0.6份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂DLTDP、0.2份抗氧剂168、0.5份过氧化苯甲酰、0.5份三烯丙基异氰脲酸酯并混合均匀，在180℃下挤出造粒，然后挤塑成护套层。
[0037] 实施例6制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
将铜导线相互绞合得到导体线芯；将三元乙丙橡胶绝缘层和以聚乙烯为基料加炭黑组成的屏蔽层共挤成型，挤压包覆于所述导体线芯的外部；接着在外部采用挤压包覆方式包覆交联聚乙烯防爆层，在防爆层和屏蔽层中间填充芳纶丝，再采用绕包方式在防爆层外部依次包覆由钢带铠装组成的铠装层和实施例3制备得到的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0038] 实施例7制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
将铜导线相互绞合得到导体线芯；将聚全氟乙丙烯绝缘层和以聚乙烯为基料加炭黑组成的屏蔽层共挤成型，挤压包覆于所述导体线芯的外部；接着在外部采用挤压包覆方式包覆聚乙烯防爆层，在防爆层和屏蔽层中间填充聚丙烯绳，再采用绕包方式在防爆层外部依次包覆由钢丝铠装组成的铠装层和实施例4制备得到的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0039] 实施例8制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
将铜导线相互绞合得到导体线芯；将聚四氟乙烯绝缘层和以聚乙烯为基料加炭黑组成的屏蔽层共挤成型，挤压包覆于所述导体线芯的外部；接着在外部采用挤压包覆方式包覆聚氯乙烯防爆层，在防爆层和屏蔽层中间填充玻璃纤维丝，再采用绕包方式在防爆层外部依次包覆由钢带铠装组成的铠装层和实施例5制备得到的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0040] 对比例1制备护套层，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例3的改性填料替换为实施例2制得的改性填料，制备得到护套层。
[0041] 对比例2制备护套层，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例3的改性填料替换为21份实施例2制得的改性填料、3份苏州东拓化工有限公司的DTFR‑TPP无卤阻燃剂，制备得到护套层。
[0042] 对比例3制备护套层，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例3的改性填料去除，制备得到护套层。
[0043] 对比例4制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例6的护套层替换为对比例1制得的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0044] 对比例5制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例6的护套层替换为对比例2制得的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0045] 对比例6制备潜油泵专用电缆，具体步骤如下：
其余步骤不变，仅将实施例6的护套层替换为对比例3制得的护套层，从而制备得到潜油泵专用电缆。
[0046] 性能测试根据标准将实施例3‑5和对比例1‑3制得的外护层制备成相应试样进行如下性能测试：
3
极限氧指数测试参照GB/T2406，样品尺寸为130×6.5×3mm；燃烧性能测试参照
3
GB/T2408‑2008，样品尺寸为100×13×3mm ，根据样品火焰的持续燃烧时间长短，将垂直燃烧等级分为V‑0、V‑1、V‑2和无等级(无等级用“/”表示)；耐磨性测试用万能摩擦磨损试验机进行（测试载荷为10N，转速为200r/min），通过摩擦因数测试评价护套层耐磨性能高低；所有项目的测试结果如下表1所示：
表1
由上述表1测试结果可知，本发明实施例3‑5制得的护套层具备高效安全的阻燃效果和优异的耐磨性能。
[0047] 将实施例6‑8和对比例4‑6制得的潜油泵专用电缆，根据不同测试标准制成相应试样，进行如下性能测试，测试结果见表2：表2
由测试结果可知，实施例6‑8制得的潜油泵专用电缆具有良好的阻燃抑烟性，可应用于油田深井中。
[0048] 防爆电缆地面冲击波超压试验：对实施例6‑8制备得到的电缆分别进行地面冲击波超压试验（冲击波5.5MPa）；按照《挤包绝缘防爆电力电缆》(Q/YXFB01‑20)18.2.5对实施例6‑8制备得到的电缆试验前后的绝缘电阻和导体导通性进行测试，用万用表测试其导通性，用兆欧表测试其绝缘电阻；所有项目的测试结果如表3所示：表3
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049] 以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
