本發(fā)明屬于電纜絕緣材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種45kv高壓乙丙絕緣材料。
背景技術(shù)：
對(duì)于中高壓電纜絕緣來說，主要材料為橡膠型乙丙絕緣和塑料型交聯(lián)聚乙烯。其中，乙丙絕緣優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)線投入成本低，乙丙材料的彈性好，制得的電纜柔軟性較好，但一般情況下乙丙絕緣最高耐壓為30kv，超過這個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，電纜的局部放電及泄露電流將大大增加，電纜使用壽命急劇縮短，甚至?xí)焖贀舸戆踩[患。交聯(lián)聚乙烯的優(yōu)點(diǎn)是材料較為純凈，配方中雜質(zhì)含量少，最高耐壓可以達(dá)到500kv甚至更高。但交聯(lián)聚乙烯硬度大，很難在具有柔軟要求的移動(dòng)電纜上使用，并且生產(chǎn)高壓的交聯(lián)聚乙烯需要設(shè)立交聯(lián)立塔，一次性投入非常大。
目前現(xiàn)有的中高壓乙丙一般耐壓水平達(dá)到30kv，且對(duì)混煉設(shè)備要求非常高，必須要使用造粒法生產(chǎn)，通過擠出機(jī)造粒風(fēng)冷后直接密封保存，市場(chǎng)上能夠有這套設(shè)備的廠家不多，并且這種材料市場(chǎng)價(jià)一般高達(dá)50元/kg左右。昂貴的價(jià)格嚴(yán)重的限制了中高壓乙丙絕緣的使用，導(dǎo)致很多有柔軟要求的電纜使用場(chǎng)合不得不選擇柔軟性差的交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，從而給用戶使用帶來諸多不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是克服上述背景技術(shù)中存在的一些缺點(diǎn)，提供一種45kv高壓乙丙絕緣材料，不僅成本低，而且柔軟性好。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所揭示的一種45kv高壓乙丙絕緣材料，其制成有效成分所涉及的原料及配重比為：三元乙丙橡膠70~80份；粉末低密度聚乙烯10~20份；聚苯乙烯樹脂5~10份；防老劑mb1~3份；防老劑xh-11~2份；三氧化二鉛3~5份；微晶蠟3~5份；taic2~4份；dcp3~4份；煅燒陶土40~60份；滑石粉20~30份；石蠟油8~12份。
所述三元乙丙橡膠中乙烯含量60%~70%，丙烯含量30%~40%，enb含量為2%~5%。
所述粉末低密度聚乙烯的熔融指數(shù)范圍3~6g/10min。
所述聚苯乙烯樹脂用于改善配方的介電性能，提高材料的絕緣性。
所述石蠟油，閃點(diǎn)需達(dá)到280~300℃，確保在高壓使用條件下，石蠟油不會(huì)因電纜溫度升高而快速遷移揮發(fā)，影響材料柔軟性。
所述微晶蠟，熔點(diǎn)高達(dá)90℃，確保電纜在90℃以下運(yùn)行時(shí)，微晶蠟可以持續(xù)在絕緣表面形成保護(hù)膜，杜絕絕緣材料與氧氣、臭氧等不良?xì)怏w接觸。
本發(fā)明所揭示的高壓乙丙材料中，乙烯含量高達(dá)60%~70%，丙烯含量達(dá)30~40，分子中均為非極性的乙烯和丙烯結(jié)構(gòu)，因此分子極化率極低，從而確保主要材質(zhì)具有良好的絕緣性能和電氣性能。低密度聚乙烯的熔點(diǎn)一般低于120℃，從而確保配方材料具有良好的加工性能，體積電阻率大于1017ω·cm，進(jìn)一步提升乙丙橡膠的絕緣性能。其與聚苯乙烯一樣，均具有良好的電氣絕緣性能，通過在配方中少量添加，在140℃條件下，它們轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄詰B(tài)可以充分的與三元乙丙分子鏈段相接觸，經(jīng)過dcp和taic的交聯(lián)后，分子中雙鍵部分及容易形成自由基的結(jié)構(gòu)形成新的交聯(lián)點(diǎn)，達(dá)到分子級(jí)別的相容性，確保對(duì)三元乙丙橡膠的電氣絕緣性能產(chǎn)生積極的影響。所采用的石蠟油和微晶蠟，分子結(jié)構(gòu)也全部都是非極性結(jié)構(gòu)組成，在提供良好軟化性能的前提下，不會(huì)對(duì)三元乙丙橡膠的電氣絕緣性能產(chǎn)生負(fù)面影響，同時(shí)高的熔點(diǎn)和閃點(diǎn)確保電纜在90℃條件下運(yùn)行不會(huì)揮發(fā)遷移，從而延長(zhǎng)絕緣的使用壽命。
該配方加工工藝中需要注意如下幾點(diǎn)：
密煉設(shè)備上頂栓上的粉塵必須提前清理干凈，密煉室四周做到無其他雜質(zhì)存在；
濾膠設(shè)備所安裝濾網(wǎng)，其中最大目數(shù)必須達(dá)到80目以上，確保配方材料中沒有大顆粒雜質(zhì)存在；
密煉及濾膠溫度需達(dá)到140℃，確保各材料在混煉過程中能夠均勻分散；
所有操作人員不得用手直接接觸材料，接觸時(shí)必須佩戴無粉塵手套，同時(shí)佩戴口罩及帽子；
收片后材料必須密閉保存在大小適合的箱體內(nèi)，不得在存放過程中進(jìn)入粉塵等影響電性能的雜質(zhì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所揭示的一種45kv高壓乙丙絕緣材料，具備如下特點(diǎn)：配方中材料均為市售材料，容易獲得，制備工藝簡(jiǎn)單，無需企業(yè)另外添加設(shè)備給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所制得的耐中高壓乙丙絕緣材料成本價(jià)格不到20元/kg，僅為市售同規(guī)格造粒乙丙絕緣材料價(jià)格的一半。
同時(shí)，所得的絕緣材料的長(zhǎng)期使用電壓可以達(dá)到45kv，超過目前市售的30kv級(jí)別乙丙絕緣膠料，為中高壓電纜行業(yè)提供了更多的選擇。
具體實(shí)施例
下面通過具體的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
本發(fā)明所揭示的一種45kv高壓乙丙絕緣材料，其制成有效成分所涉及的原料及配重比為：三元乙丙橡膠70~80份；粉末低密度聚乙烯10~20份；聚苯乙烯樹脂5~10份；防老劑mb1~3份；防老劑xh-11~2份；三氧化二鉛3~5份；微晶蠟3~5份；taic2~4份；dcp3~4份；煅燒陶土40~60份；滑石粉20~30份；石蠟油8~12份。
其中，所述三元乙丙橡膠中乙烯含量60%~70%，丙烯含量30%~40%，enb含量為2%~5%；所述粉末低密度聚乙烯的熔融指數(shù)范圍3~6g/10min；所述聚苯乙烯樹脂用于改善配方的介電性能，提高材料的絕緣性；所述石蠟油，閃點(diǎn)需達(dá)到280~300℃，確保在高壓使用條件下，石蠟油不會(huì)因電纜溫度升高而快速遷移揮發(fā)，影響材料柔軟性；所述微晶蠟，熔點(diǎn)高達(dá)90℃，確保電纜在90℃以下運(yùn)行時(shí)，微晶蠟可以持續(xù)在絕緣表面形成保護(hù)膜，杜絕絕緣材料與氧氣、臭氧等不良?xì)怏w接觸。
下面以具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例1
選用三元乙丙橡膠70份，粉末低密度聚乙烯20份，聚苯乙烯樹脂5份，防老劑mb1份，防老劑xh-11份，三氧化二鉛3份，微晶蠟3份，taic2份，dcp3份，煅燒陶土40份，滑石粉30份，石蠟油8份。一段混煉過程中，混煉溫度需達(dá)到140℃，濾膠是濾網(wǎng)目數(shù)80目。在連硫擠出過程中，擠出機(jī)溫度設(shè)定為65~90℃，擠出機(jī)所用濾網(wǎng)目數(shù)120目，硫化蒸汽壓力1.3mpa，牽引速度10m/min得到成品。成品電纜浸水耐壓90kv，15min不擊穿；沖擊耐壓250kv，±10次不擊穿；52kv條件下局放0.88pc。
具體實(shí)施例2
選用三元乙丙橡膠75份，粉末低密度聚乙烯15份，聚苯乙烯樹脂8份，防老劑mb2份，防老劑xh-11.5份，三氧化二鉛4份，微晶蠟4份，taic3份，dcp3.5份，煅燒陶土50份，滑石粉25份，石蠟油10份。一段混煉過程中，混煉溫度需達(dá)到140℃，濾膠是濾網(wǎng)目數(shù)100目。在連硫擠出過程中，擠出機(jī)溫度設(shè)定為65~90℃，擠出機(jī)所用濾網(wǎng)目數(shù)120目，硫化蒸汽壓力1.4mpa，牽引速度12m/min得到成品。成品電纜浸水耐壓90kv，15min不擊穿；沖擊耐壓250kv，±10次不擊穿；52kv條件下局放0.74pc。
具體實(shí)施例3
選用三元乙丙橡膠80份，粉末低密度聚乙烯20份，聚苯乙烯樹脂10份，防老劑mb3份，防老劑xh-12，三氧化二鉛5份，微晶蠟5份，taic4份，dcp4份，煅燒陶土60份，滑石粉30份，石蠟油12份。一段混煉過程中，混煉溫度需達(dá)到140℃，濾膠是濾網(wǎng)目數(shù)120目。在連硫擠出過程中，擠出機(jī)溫度設(shè)定為65~90℃，擠出機(jī)所用濾網(wǎng)目數(shù)120目，硫化蒸汽壓力1.5mpa，牽引速度14m/min得到成品。成品電纜浸水耐壓90kv，15min不擊穿；沖擊耐壓250kv，±10次不擊穿；52kv條件下局放0.56pc。
上述三個(gè)實(shí)施例中配比完成的成品各項(xiàng)性能的對(duì)比如表1所示：
表1