一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方法，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯70~90份，環(huán)氧大豆油10~20份，苯丙三唑0.2~0.6份，氫氧化鋁8~15份，氯化石蠟3~8份，季戊四醇酯1~3份，增塑劑10~15份，抗靜電劑2~5份，抗氧劑1~3份。制得的電纜拉伸強(qiáng)度強(qiáng)（9.5~18.3MPa），斷裂伸長率高（420~650%），體積電阻率低（3.2×1015~6.5×1015），電流屏蔽效果（屏蔽率超過85%）好，熱老化保持率高（65~75%）。
【專利說明】一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材 料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大，電壓等級不斷提高，電磁環(huán)境也在不斷的 惡化。在電氣或電子系統(tǒng)中，電纜主要用于連接不同的系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間能量與 信息的有效傳輸。隨著數(shù)字設(shè)備和集成電路的廣泛應(yīng)用，電子系統(tǒng)對雷電或開關(guān)操作等原 因所引起的瞬態(tài)電磁場特別敏感。變電站是一個(gè)包含強(qiáng)電設(shè)備和弱電設(shè)備的電磁環(huán)境非常 復(fù)雜的系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)，變電站內(nèi)空間中存在強(qiáng)工頻電磁場。當(dāng)發(fā)生開關(guān)操作、系統(tǒng)故障 或雷擊時(shí)，空間會有強(qiáng)瞬態(tài)電磁場發(fā)生。強(qiáng)工頻與強(qiáng)瞬態(tài)電磁場對變電站保護(hù)與控制設(shè)備 產(chǎn)生干擾，同時(shí)保護(hù)與控制設(shè)備之間還存在相互串?dāng)_。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提 高以及保護(hù)設(shè)備的下放，變電站保護(hù)與控制設(shè)備的電磁兼容問題越來越受到重視。既要求 保護(hù)與控制設(shè)備對系統(tǒng)正?？刂?，同時(shí)又要求不能被外來的干擾所影響。電力系統(tǒng)中的開 關(guān)操作、電力系統(tǒng)故障和雷擊是變電站中三大主要干擾，它們一方面通過電壓互感器（PT) 或者電流互感器（CT)以傳導(dǎo)的形式對二次控制或者保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生干擾，另一方面在空間 產(chǎn)生強(qiáng)瞬態(tài)的電磁場，并以電磁輻射的形式對保護(hù)與控制電纜的終端產(chǎn)生干擾。隨著電力 系統(tǒng)向特高壓、大容量和緊湊型方向發(fā)展，電力系統(tǒng)的電磁干擾現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。而保護(hù) 與控制設(shè)備工作在弱電條件下，集成度在不斷地提高，并且向小型化方向發(fā)展。因此，變 電站二次電纜這類長距離電纜會成為外界電磁能的巨大收集器，這些電磁能傳送到與電 纜接口的終端設(shè)備中，就會在設(shè)備的小信號電路中產(chǎn)生不容許的干擾影響或造成元件損 壞。對屏蔽不夠好的系統(tǒng)來說，這些長電纜通常會成為引進(jìn)干擾的主要途徑。因此，研究 屏蔽電纜在復(fù)雜電磁環(huán)境作用下干擾對電纜的禍合機(jī)理，對采取有效防護(hù)措施、抑制電磁 干擾有著重要的意義。
[0003] 變電站一次設(shè)備狀態(tài)信息和主回路中電壓電流信號是通過電纜從開關(guān)場傳送到 保護(hù)小室和控制室的。為了減小空間電磁場對這些連接電纜導(dǎo)體的直接禍合，電纜通常都 帶有屏蔽層。于是絕大部分的直接禍合電流只流過屏蔽層，而不流過在屏蔽體里面用于傳 輸信號用的芯線。雖然采用了屏蔽電纜，但由于部分電纜還是暴露在開關(guān)瞬態(tài)電磁場中， 屏蔽效能是有限的，空間電磁場通過電纜的轉(zhuǎn)移阻抗和轉(zhuǎn)移導(dǎo)納在電纜芯線上還是有可 能感應(yīng)出不容忽視的較大的電壓和電流。此外，用來連接設(shè)備部件或子系統(tǒng)的軟電纜的屏 蔽作用通常都隨頻率的增高而變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是要提供一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方法， 制得的電纜拉伸強(qiáng)度強(qiáng)，斷裂伸長率高，體積電阻率低，電流屏蔽效果好。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯 70?90份，環(huán)氧大豆油10?20份，苯丙三唑0.2?0.6份，氫氧化鋁8?15份，氯化石蠟3?8 份，季戊四醇酯1~3份，增塑劑1(Γ15份，抗靜電劑2飛份，抗氧劑1~3份。
[0006] 所述增塑劑為硬脂酸正丁酯或者單硬脂酸甘油酯。
[0007] 所述抗靜電劑為烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽或者三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽。
[0008] 所述抗氧劑為抗氧劑1010或者抗氧劑168。
[0009] -種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選如下： 聚丙烯75?85份，環(huán)氧大豆油12?18份，苯丙三唑0.3、.5份，氫氧化鋁8?13份，氯化石 蠟4飛份，季戊四醇酯2份，增塑劑1(Γ15份，抗靜電劑2~4份，抗氧劑2份。
[0010] 還包括二堿式亞磷酸鉛1?5份。
[0011] 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選如下： 聚丙烯80份，環(huán)氧大豆油16份，苯丙三唑0.4份，氫氧化鋁11份，氯化石蠟5份，季戊四 醇酯2份，增塑劑13份，抗靜電劑3份，抗氧劑2份，二堿式亞磷酸鉛4份。
[0012] 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的制備方法，將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯 丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在高速混合器內(nèi)混勻，升溫至75?85°C ; 然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻至60°C，加入剩余物料，攪拌混合 lOmin，出料即可。
[0013] 有益效果：本發(fā)明提供一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方 法，制得的電纜拉伸強(qiáng)度強(qiáng)（9. 5?18. 3MPa)，斷裂伸長率高（42(Γ650%)，體積電阻率低 (3. 2 X IO15?6. 5 X 1015)，電流屏蔽效果(屏蔽率超過85%)好，熱老化保持率高（65?75%)。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 : 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯70 份，環(huán)氧大豆油10份，苯丙三唑0.2份，氫氧化鋁8份，氯化石蠟3份，季戊四醇酯1份， 增塑劑硬脂酸正丁酯10份，抗靜電劑烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽2份，抗氧劑1010 1份。
[0015] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0016] 實(shí)施例2: 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯90 份，環(huán)氧大豆油20份，苯丙三唑0.6份，氫氧化鋁15份，氯化石蠟8份，季戊四醇酯3份， 增塑劑硬脂酸正丁酯15份，抗靜電劑烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽5份，抗氧劑1010 3份。
[0017] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0018] 實(shí)施例3: 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯 75份，環(huán)氧大豆油12份，苯丙三唑0.3份，氫氧化鋁8份，氯化石蠟4份，季戊四醇酯2 份，增塑劑硬脂酸正丁酯10份，抗靜電劑烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽2份，抗氧劑168 2份。
[0019] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0020] 實(shí)施例4 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯85 份，環(huán)氧大豆油18份，苯丙三唑0.5份，氫氧化鋁13份，氯化石蠟6份，季戊四醇酯2份， 增塑劑硬脂酸正丁酯15份，抗靜電劑烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽4份，抗氧劑1010 2份。
[0021] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0022] 實(shí)施例5 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯80 份，環(huán)氧大豆油16份，苯丙三唑0.4份，氫氧化鋁11份，氯化石蠟5份，季戊四醇酯2 份，增塑劑單硬脂酸甘油酯13份，抗靜電劑三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽3份，抗氧劑 168 2份，二堿式亞磷酸鉛4份。
[0023] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0024] 實(shí)施例6 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯78 份，環(huán)氧大豆油15份，苯丙三唑0.3份，氫氧化鋁11份，氯化石蠟6份，季戊四醇酯2 份，增塑劑單硬脂酸甘油酯13份，抗靜電劑三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽4份，抗氧劑 1010 2份，二堿式亞磷酸鉛3份。
[0025] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0026] 實(shí)施例7 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯73 份，環(huán)氧大豆油16份，苯丙三唑0.5份，氫氧化鋁10份，氯化石蠟5. 6份，季戊四醇酯2 份，增塑劑單硬脂酸甘油酯11份，抗靜電劑三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽3份，抗氧劑 1010 1.2份，二堿式亞磷酸鉛3份。
[0027] 將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在 高速混合器內(nèi)混勻，升溫至80°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻 至60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
[0028] 對照例1 :配方及制備方法同實(shí)施例5,區(qū)別在于不添加二堿式亞磷酸鉛。
[0029] 對照例2 :配方及制備方法同實(shí)施例6,區(qū)別在于不添加二堿式亞磷酸鉛。
[0030] 對實(shí)施例Γ7以及對照例1、2制備得到的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料進(jìn) 行性能測試，測試標(biāo)準(zhǔn)參見相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果見表1。
[0031]表 I :

【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如 下：聚丙烯7(T90份，環(huán)氧大豆油1(T20份，苯丙三唑0.2、. 6份，氫氧化鋁8?15份，氯化 石蠟：T8份，季戊四醇酯1~3份，增塑劑1(T15份，抗靜電劑2飛份，抗氧劑1~3份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于：所 述增塑劑為硬脂酸正丁酯或者單硬脂酸甘油酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于：所 述抗靜電劑為烷基二甲基銨乙內(nèi)鹽或者三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于：所 述抗氧劑為抗氧劑1010或者抗氧劑168。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于組分 及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯75?85份，環(huán)氧大豆油12?18份，苯丙三唑0.3、. 5份， 氫氧化鋁8~13份，氯化石蠟4~6份，季戊四醇酯2份，增塑劑1(T15份，抗靜電劑2~4份， 抗氧劑2份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于：還 包括二堿式亞磷酸鉛1飛份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，其特征在于組分 及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚丙烯80份，環(huán)氧大豆油16份，苯丙三唑0.4份，氫氧化鋁 11份，氯化石蠟5份，季戊四醇酯2份，增塑劑13份，抗靜電劑3份，抗氧劑2份，二堿式 亞磷酸鉛4份。
8. 權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于：將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合，在高速混 合器內(nèi)混勻，升溫至75~85°C ;然后加入增塑劑，溫度升至130°C，攪拌反應(yīng)30min，冷卻至 60°C，加入剩余物料，攪拌混合IOmin,出料即可。
【文檔編號】C08K5/10GK104311995SQ201410515082
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】翟紅波, 楊振樞, 韋洪屹 申請人:蘇州博利邁新材料科技有限公司