一種具有性能優(yōu)異的絕緣層的高壓電纜結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有性能優(yōu)異的絕緣層的高壓電纜結(jié)構(gòu)，高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成。其絕緣層具有如下組成：以重量份計(jì)，基料100份，無(wú)機(jī)填料一20-30份，無(wú)機(jī)填料二5-10份，炭黑0.5-1.5份，硅烷偶聯(lián)劑3-5份，抗氧化劑3-5份，交聯(lián)劑1-3份，交聯(lián)助劑0.2-0.5份，剝離劑0-2份。
【專利說(shuō)明】—種具有性能優(yōu)異的絕緣層的高壓電纜結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供一種具有性能優(yōu)異的絕緣層的高壓電纜結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜行業(yè)是電力和通信兩大國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要配套行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位，其中行業(yè)生產(chǎn)總量占全國(guó)總⑶P的4%。至5%。，電線電纜產(chǎn)品起著輸送能源、傳遞信息的重要作用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管”和“神經(jīng)”。
[0003]電線電纜通常是在導(dǎo)體芯線外包覆絕緣層構(gòu)成，而聚氯乙烯以其工藝制造簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，敷設(shè)方便，不受高低落差的限制等優(yōu)點(diǎn)一直被廣泛應(yīng)用于電線電纜的絕緣材料，但隨著人們環(huán)保意識(shí)地不斷增強(qiáng)，對(duì)于材料中鹵素含量的限制日益嚴(yán)苛，加之聚氯乙烯電線電纜固有的介質(zhì)損耗大、工作溫度低、耐壓等級(jí)不夠高等諸多缺點(diǎn)，其漸漸被新興的、性能更為優(yōu)異的交聯(lián)聚烯烴材料所取代。
[0004]然而作為不含鹵素的交聯(lián)聚烯烴材料，為滿足電纜絕緣層阻燃性能的需要，往往要在聚烯烴中添加氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬氫氧化物，但一方面添加金屬氫氧化物產(chǎn)生的阻燃效果較小，往往得不到所要求的阻燃性，另一方面，伴隨為提高阻燃性能不不斷增加的金屬氫氧化物的添加量，交聯(lián)聚烯烴材料的延伸率、抗拉強(qiáng)度等機(jī)械性能以及耐熱性能等都會(huì)顯著地降低。
[0005]不僅如此，交聯(lián)聚烯烴的局限性還在于由于其體系中交聯(lián)劑分解殘?jiān)入s質(zhì)、微孔或不均勻等缺陷存在，其在水或強(qiáng)電場(chǎng)的作用下往往會(huì)產(chǎn)生灌木狀缺陷，也即所謂水樹影響，從而導(dǎo)致?lián)舸?qiáng)度降低，并最終導(dǎo)致電氣故障。
[0006]因此，開發(fā)一種具有優(yōu)異的阻燃阻水同時(shí)具有優(yōu)異穩(wěn)定的熱、力學(xué)性能的新型電纜絕緣用交聯(lián)聚烯烴材料，具有重要的研究意義和廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的即在于提供一種具有優(yōu)異的阻燃阻水同時(shí)具有優(yōu)異穩(wěn)定的熱、力學(xué)性能的新型電纜絕緣用交聯(lián)聚烯烴材料配方以及由其制得的高壓電纜結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明中高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成。
[0009]本發(fā)明中的電纜絕緣用交聯(lián)聚烯烴材料的配方如下:以重量份計(jì)，基料100份，無(wú)機(jī)填料一 20-30份，無(wú)機(jī)填料二 5-10份，炭黑0.5-1.5份，硅烷偶聯(lián)劑3_5份，抗氧化劑3_5份，交聯(lián)劑1-3份，交聯(lián)助劑0.2-0.5份，剝離劑0-2份。
[0010]所述的基料由聚乙烯、聚丙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重量百分比為50-55%,聚丙烯的重量百分比為15-20%,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯 酯的含量為45-50% ；
[0011]所述的無(wú)機(jī)填料一為燒結(jié)高嶺土，平均粒徑為1-2 μ m ;[0012]所述的無(wú)機(jī)填料二為四針狀氧化鋅晶須，晶須平均長(zhǎng)5-10 μ m ；
[0013]所述的炭黑的含碳量至少為98%，平均粒徑為50-100nm，且最大粒徑小于250nm，DBP 為 100-150cc/100g ；
[0014]所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基二(β_甲氧基乙氧基)硅烷;
[0015]所述的抗氧化劑為四-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚二(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯)硫醚，二者的質(zhì)量比為1:1 ;
[0016]所述的交聯(lián)劑為過(guò)氧化二異丙苯；
[0017]所述的交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯；
[0018]所述的剝離劑為硅酮膠。
[0019]本發(fā)明合理地設(shè)計(jì)了電纜絕緣用交聯(lián)聚烯烴材料的配方，通過(guò)各個(gè)組分的協(xié)調(diào)作用以及最為合適的含量配比，獲得了具有阻燃阻水同時(shí)具有優(yōu)異穩(wěn)定的熱、力學(xué)性能的新型電纜絕緣用材料，并將其應(yīng)用于高壓電纜結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1.[0021]按表1所給出的各組分配比(其中基料滿足總和為100重量份)進(jìn)行配料并將各原料均烘干至100°C備用；然后按聚丙烯(A)、乙烯-乙酸乙烯酯(B)、聚乙烯、炭黑(C)、無(wú)機(jī)填料一(D)、無(wú)機(jī)填料二(E)、硅烷偶聯(lián)劑(F)、抗氧化劑(G)、剝離劑(H)的順序?qū)⒏鱾€(gè)原料先后加入密煉機(jī)進(jìn)行熔融混煉，混煉的溫度為200-220°C，混煉時(shí)間為15-20min ;混煉出料后經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，所述螺桿直徑為32mm，長(zhǎng)徑比為42 ;造粒后進(jìn)入高速捏合機(jī)噴灑交聯(lián)劑(I)及交聯(lián)助劑(J`)高速混合，并控制溫度在140-160°C，混合10-15min后冷卻得到產(chǎn)品。其中所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為48%。
[0022]實(shí)施例2-3以及比較例1#_9#處配方如表1所示外，制備方法均與實(shí)施例1相同。
[0023]表1
【權(quán)利要求】
1.一種具有性能優(yōu)異的絕緣層的高壓電纜結(jié)構(gòu)，所述的高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成， 其特征在于所述性能優(yōu)異的絕緣層具有如下組成:以重量份計(jì)，基料100份，無(wú)機(jī)填料一 20-30份，無(wú)機(jī)填料二 5-10份，炭黑0.5-1.5份，硅烷偶聯(lián)劑3_5份，抗氧化劑3_5份，交聯(lián)劑1-3份，交聯(lián)助劑0.2-0.5份，剝離劑0-2份。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓電纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的基料由聚乙烯、聚丙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重量百分比為50-55%,聚丙烯的重量百分比為15-20%,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為45-50% ； 所述的無(wú)機(jī)填料一為燒結(jié)高嶺土，平均粒徑為1_2μπι; 所述的無(wú)機(jī)填料二為四針狀氧化鋅晶須，晶須平均長(zhǎng)5-10 μ m ； 所述的炭黑的含碳量至少為98%，平均粒徑為50-100nm，且最大粒徑小于250nm，DBP為100-150cc/100g； 所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基二(β_甲氧基乙氧基)硅烷； 所述的抗氧化劑為四_[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚二(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯)硫醚，二者的質(zhì)量比為1:1 ; 所述的交聯(lián)劑為過(guò)氧化二異丙苯；` 所述的交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯； 所述的剝離劑為硅酮膠。
【文檔編號(hào)】C08K5/3492GK103554634SQ201310508110
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】楊雪洪 申請(qǐng)人:蘇州市雙鑫新材料科技有限公司