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一種交聯(lián)聚乙烯電纜料及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12793073閱讀:346來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明屬于電纜料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種交聯(lián)聚乙烯電纜料及其制備方法。



背景技術(shù):

高壓輸電具有長(zhǎng)距離、大容量、低損耗的優(yōu)點(diǎn),代表著當(dāng)今輸電技術(shù)的最高水平和發(fā)展趨勢(shì),日益受到世界各國(guó)的關(guān)注。國(guó)際上高壓輸電技術(shù)經(jīng)歷了從高壓、超高壓向特高壓發(fā)展的歷程和趨勢(shì)。電線電纜是電力運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件,其中的絕緣材料是決定電纜耐壓能力的關(guān)鍵因素之一。交聯(lián)聚乙烯(xlpe)因具有優(yōu)異的介電性能和良好的耐熱型、加工性能而成為近年來(lái)高壓電纜的主要絕緣材料。目前,國(guó)際上110~220kv電纜普遍使用xlpe絕緣,部分500kv級(jí)xlpe絕緣電纜線路也開始運(yùn)行。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)電線電纜的質(zhì)量要求越來(lái)越高,硅烷交聯(lián)聚乙烯的出現(xiàn),彌補(bǔ)了普通聚乙烯電線電纜的不足。硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜料能提高線路的傳輸容量、過(guò)載能力,且該材料在制造交聯(lián)電線電纜時(shí),與過(guò)氧化物交聯(lián)和輻照交聯(lián)相比,具有所需制造設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,綜合成本低等優(yōu)點(diǎn),作為低壓電力電纜的絕緣材料目前在我國(guó)電線電纜行業(yè)中已成為低壓交聯(lián)電纜用絕緣的主導(dǎo)材料。

聚乙烯制造電線電纜絕緣料的主要缺點(diǎn)是耐溫性能差、易燃燒、抗老化性能不是很好,為了提高絕緣材料的綜合性能,提高絕緣材料的使用壽命,通過(guò)交聯(lián)的方式使聚烯烴絕緣發(fā)生交聯(lián),以獲得更好的性能。

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石(attapulgite)為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物,具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征,在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換,幫晶體中含有不定量的na+、ca2+、fe3+、al3+,晶體呈針狀,纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石耐侯性好,具有較強(qiáng)的耐酸堿性、耐腐蝕性和防霉性;絕熱性好,耐高溫,絕熱,絕緣;環(huán)保性好,化學(xué)惰性,無(wú)污染,抑制微生物生長(zhǎng),吸收有毒揮發(fā)成分,綠色環(huán)保;凹凸棒石還具有一定的可塑性及粘結(jié)力。因此,凹凸棒石可作為添加劑,提高交聯(lián)聚乙烯電纜料的性能。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供了一種交聯(lián)聚乙烯電纜料及其制備方法,通過(guò)添加凹凸棒石粉提高交聯(lián)聚乙烯電纜料的性能,增加其壽命;所述制備方法簡(jiǎn)單,設(shè)備需求低,適用性廣。

一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯45~75份、引發(fā)劑10~20份、接枝劑5~10份、低密度聚乙烯40~50份、催化劑3~10份、抗氧劑3~10份、中藥混合粉末3~5份、凹凸棒石粉10~20份、水適量。

優(yōu)選的,所述交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯50~60份、引發(fā)劑12~15份、接枝劑7~8.7份、低密度聚乙烯42.3~48份、催化劑4.2~9.3份、抗氧劑5~7份、中藥混合粉末3~5份、凹凸棒石粉12~16份、水適量。

優(yōu)選的,所述交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯55份、引發(fā)劑14份、接枝劑7.5份、低密度聚乙烯45份、催化劑8份、抗氧劑6.6份、中藥混合粉末4.5份、凹凸棒石粉13份、水適量。

優(yōu)選的,所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷,所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯,所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物,所述抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯。

優(yōu)選的,所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)、桑葉、金銀花、黃岑其中的一種或多種的混合物。

優(yōu)選的,所述中藥粉末過(guò)100目篩。

優(yōu)選的,所述凹凸棒石粉末過(guò)100目篩。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合8~15分鐘,得到接枝聚乙烯母料;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合5~10分鐘,得到催化劑聚乙烯母料;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,加入造粒機(jī)中造粒,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

優(yōu)選的,所述捏合機(jī)的溫度為115~160℃,所述造粒機(jī)的溫度為90~100℃。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其具有以下有益效果:

本發(fā)明配方合理,通過(guò)添加凹凸棒石粉,充分利用凹凸棒石的耐侯性好,增強(qiáng)所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的耐酸堿性、耐腐蝕性和防霉性;利用凹凸棒石的絕熱性好,提高所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的耐高溫性,絕熱性,絕緣性;并且所述凹凸棒綠色無(wú)污染,可以抑制微生物的生長(zhǎng),充分延長(zhǎng)了所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的壽命;本發(fā)明所述的配方中還含有中草藥成分,更加有效的抑制了微生物的生長(zhǎng);所述制備方法簡(jiǎn)單,設(shè)備需求低,適用性廣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯45份、引發(fā)劑10份、接枝劑5份、低密度聚乙烯40份、催化劑3份、抗氧劑3份、中藥混合粉末3份、凹凸棒石粉10份、水適量。

本實(shí)施例中,所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)、桑葉、金銀花、黃岑的混合物。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合機(jī)溫度115℃,捏合8分鐘,得到接枝聚乙烯母料;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合機(jī)溫度115℃,捏合5分鐘,得到催化劑聚乙烯母料;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,加入造粒機(jī)中造粒,造粒機(jī)溫度為90℃,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料,所述中藥混合粉末和所述凹凸棒石粉均過(guò)100目篩;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯75份、引發(fā)劑20份、接枝劑10份、低密度聚乙烯50份、催化劑10份、抗氧劑10份、中藥混合粉末5份、凹凸棒石粉20份、水適量。

本實(shí)施例中,所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷,所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯,所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物,所述抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯。

所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)的混合物。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合15分鐘,得到接枝聚乙烯母料;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合10分鐘,得到催化劑聚乙烯母料;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,加入造粒機(jī)中造粒,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

實(shí)施例3

本實(shí)施例所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯50份、引發(fā)劑12份、接枝劑7份、低密度聚乙烯42.3份、催化劑4.2份、抗氧劑5份、中藥混合粉末3份、凹凸棒石粉12份、水適量。

本實(shí)施例中,所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷,所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯,所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物,所述抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合8~15分鐘,得到接枝聚乙烯母料,所述捏合機(jī)的溫度為160℃;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合5~10分鐘,得到催化劑聚乙烯母料,所述捏合機(jī)的溫度為160℃;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)、桑葉、金銀花、黃岑的混合物,過(guò)100目篩,加入造粒機(jī)中造粒,所述造粒機(jī)的溫度為100℃,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料,所述中藥混合粉末和所述凹凸棒石粉末均過(guò)100目篩;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

實(shí)施例4

本實(shí)施例所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯60份、引發(fā)劑15份、接枝劑8.7份、低密度聚乙烯48份、催化劑9.3份、抗氧劑7份、中藥混合粉末5份、凹凸棒石粉16份、水適量。

本實(shí)施例中,所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷,所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯,所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物,所述抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合15分鐘,捏合機(jī)溫度為135℃,得到接枝聚乙烯母料;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合10分鐘,捏合機(jī)溫度為135℃,得到催化劑聚乙烯母料;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,所述中藥混合粉末和所述凹凸棒石粉末均過(guò)100目篩,加入造粒機(jī)中造粒,所述造粒機(jī)的溫度為100℃,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料,所述中藥混合粉末為桑葉、金銀花的混合粉末;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

實(shí)施例5

本實(shí)施例所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜料,包括如下重量份的組分:高密度聚乙烯55份、引發(fā)劑14份、接枝劑7.5份、低密度聚乙烯45份、催化劑8份、抗氧劑6.6份、中藥混合粉末4.5份、凹凸棒石粉13份、水適量。

本實(shí)施例中,所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷,所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯,所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物,所述抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯。

所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)、桑葉、金銀花、黃岑其中的一種或多種的混合物。

一種制備所述交聯(lián)聚乙烯電纜料的方法,包括如下步驟:

(1)將所述高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑混合均勻加入捏合機(jī)中,捏合15分鐘,所述捏合機(jī)溫度為160℃,得到接枝聚乙烯母料;

(2)將所述低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑混合均勻后加入捏合機(jī)中,捏合10分鐘,所述捏合機(jī)溫度為160℃,得到催化劑聚乙烯母料;

(3)將所述步驟(1)得到的接枝聚乙烯母料、所述步驟(2)得到的催化劑聚乙烯母料、凹凸棒石粉、中藥混合粉末混合均勻,所述中藥混合粉末為艾葉、蒼術(shù)、桑葉、金銀花、黃岑的混合物,加入造粒機(jī)中造粒,所述造粒機(jī)溫度為100℃,得到交聯(lián)聚乙烯電纜母料,所述中藥混合粉末和所述凹凸棒石混合粉末均過(guò)100目篩;

(4)將所述步驟(3)中得到的交聯(lián)聚乙烯電纜母料放入90℃水浴中交聯(lián)7~9小時(shí),即可得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜料。

通過(guò)上述實(shí)施例可以看出,通過(guò)添加凹凸棒石粉提高交聯(lián)聚乙烯電纜料的性能,增加其壽命;所述制備方法簡(jiǎn)單,設(shè)備需求低,適用性廣。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

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