一種超光滑高壓半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電纜護(hù)套料及制備方法，特別涉及一種66KV電纜用交聯(lián)型半導(dǎo) 電內(nèi)屏蔽料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在城市供電系統(tǒng)中，由于高樓林立，加之高壓線和綠化帶都要占用一定的空間，于 是埋地電纜和架空電纜便成為城市電力的主要傳輸手段了。對(duì)于埋地電纜，由于電纜外層 經(jīng)常處在潮濕的環(huán)境中，且易受濕氣破壞，同時(shí)，主絕緣層承受的電場(chǎng)應(yīng)力大，電壓過(guò)高，沿 主絕緣層內(nèi)壁的電場(chǎng)分布不勻，便易產(chǎn)生電暈放電，會(huì)導(dǎo)致絕緣層擊穿。對(duì)于架空電纜，主 絕緣層承受的電場(chǎng)應(yīng)力小，但要求表面耐太陽(yáng)光照射、耐雷擊耐光熱老化性能優(yōu)異，為了保 護(hù)主絕緣，主絕緣層的內(nèi)外必須用半導(dǎo)電層進(jìn)行屏蔽。半導(dǎo)電屏蔽層通常主要分為半導(dǎo)電 帶和半導(dǎo)電塑料兩種，半導(dǎo)電帶為布基繞包，故不易繞包平服，且導(dǎo)致導(dǎo)體、屏蔽層、絕緣層 之間出現(xiàn)不可避免的空隙或氣孔，這些空隙或氣孔在高電壓場(chǎng)強(qiáng)下，孔內(nèi)氣體發(fā)生電離，損 傷絕緣層，繼而產(chǎn)生樹枝狀放電，最后導(dǎo)致絕緣層擊穿。目前市場(chǎng)上的半導(dǎo)電塑料一般使用 EVA作為基材，這種體系成本比較低，但是由于EVA樹脂的VA容易在擠出時(shí)受高溫而分解， 進(jìn)而在表面上會(huì)產(chǎn)生小顆粒，影響電纜的使用壽命，同時(shí)，EVA基材的半導(dǎo)電屏蔽料，也不利 于導(dǎo)電炭黑的有效排列，導(dǎo)致屏蔽料的導(dǎo)電性能下降。
[0003] 半導(dǎo)電屏蔽料的加工最高溫度不會(huì)超過(guò)145°C，而一般工藝中抗氧化劑在硫化管 的高溫下才能完全熔融，這樣的工藝會(huì)產(chǎn)生部分未熔融的抗氧化劑，會(huì)在局部形成一個(gè)反 應(yīng)機(jī)理，未熔融的物質(zhì)相對(duì)密度大，容易形成雜質(zhì)晶體，在整個(gè)交聯(lián)過(guò)程中很有可能被PE 中無(wú)定形的質(zhì)地疏松的部分吻合吸收，這樣將導(dǎo)致材料中水樹的產(chǎn)生，那么在超光滑的半 導(dǎo)電屏蔽層將會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)微孔或凹凸的狀態(tài)，甚至?xí)跀嗝婧推帘瘟辖缑嫘纬善滓划a(chǎn)生 粒結(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，一種66KV電纜用交聯(lián)型半導(dǎo)電內(nèi)屏 蔽料及其制備方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：
[0006] -種66KV電纜用交聯(lián)型半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽料，由基材、導(dǎo)電碳黑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗 氧劑及交聯(lián)劑組成，按其重量份數(shù)計(jì)，基材55-60、導(dǎo)電碳黑36-40、增粘劑0. 8-1、潤(rùn)滑劑 2-7、抗氧劑0. 2-0. 3,交聯(lián)劑1. 5-2。
[0007] 優(yōu)選的，上述屏蔽料，所述基材為EVA乳液，所述EVA為EVA250、EVA450、EVA-A701 和EVA-A702中的一種或幾種的混合物。
[0008] 優(yōu)選的，上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量為70% -95%。
[0009] 優(yōu)選的，上述導(dǎo)電碳黑ASTM粒徑17-30nm，灰份為0. 05% -0. 2%，揮發(fā)度為 1. 1% -0? 6%，孔隙率為 74% -85%，DBPA值為 117-123cc/100g。
[0010] 優(yōu)選的，上述屏蔽料，增塑劑是由檸檬酸三辛酯、檸檬酸三正丁酯、環(huán)氧大豆油 構(gòu)成，按其重量比計(jì)，檸檬酸三辛酯：檸檬酸三正丁酯：環(huán)氧大豆油比例分別為0.9~ 1. 1:0. 9 ~1. 1:0. 2 ~0. 3。
[0011] 優(yōu)選的，上述屏蔽料，所述抗氧化劑為熔融溫度低于120°c的酚類化合物。
[0012]優(yōu)選的，上述屏蔽料，所述交聯(lián)劑為活性氧值為9-10%，分解溫度高于120°C的為 雙叔丁基過(guò)氧化二異丙基苯。
[0013] 優(yōu)選的，上述屏蔽料，潤(rùn)滑劑為"X-F"臘-N' -N'-乙撐雙脂酸和PE精臘，其重量 份數(shù)計(jì)為1:3。
[0014] 優(yōu)選的，屏蔽料制備工藝，具體步驟如下：
[0015] 1)局部百級(jí)凈化條件下，將交聯(lián)劑與抗氧化劑按比例混合后，加熱到120-130°c 恪融后，過(guò)300目篩使用；
[0016] 2)將過(guò)篩后的交聯(lián)劑和抗氧化劑混合物與EVA、增塑劑、潤(rùn)滑劑按照配比置入高 速捏合機(jī)中加熱進(jìn)行高速攪拌；
[0017] 3)將攪拌均勻的混合原料直接進(jìn)入雙螺桿造料機(jī)進(jìn)行擠出造料；
[0018] 4)擠出造料的成品送入DCP噴淋塔中，進(jìn)行DCP浸潤(rùn)處理；
[0019] 5)待DCP完全被造粒后的成品吸收后，下料包裝；
[0020] 6)上述制備潔凈級(jí)別為千級(jí)潔凈車間。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 半導(dǎo)電屏蔽料的加工最高溫度不會(huì)超過(guò)145°C，而一般工藝中抗氧化劑在硫化管 的高溫下（熔融溫度高于145°C)才能完全熔融，這樣的工藝會(huì)產(chǎn)生部分未熔融的抗氧化 劑，會(huì)在局部形成一個(gè)反應(yīng)機(jī)理，未熔融的物質(zhì)相對(duì)密度大，容易形成雜質(zhì)晶體，在整個(gè)交 聯(lián)過(guò)程中很有可能被PE中無(wú)定形的質(zhì)地疏松的部分吻合吸收，這樣將導(dǎo)致材料中水樹的 產(chǎn)生，那么在超光滑的半導(dǎo)電屏蔽層將會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)微孔或凹凸的狀態(tài)，甚至?xí)跀嗝婧推?蔽料界面形成汽孔一產(chǎn)生粒結(jié)。
[0023] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)配方以及生產(chǎn)工藝制備出一種66KV電纜用交聯(lián) 型半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽料。該工藝通過(guò)選用熔融溫度低于120°C的抗氧化劑，高效潤(rùn)滑劑，有效保 證了屏蔽料表面超光滑和超凈。
[0024] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中通過(guò)選用具有低ATSM粒徑、高孔隙率、DBPA的導(dǎo)電碳黑， 降低了碳黑顆粒的重量，因此對(duì)于同樣"重量份數(shù)計(jì)"的碳黑加入量來(lái)說(shuō)，高孔隙率增加了 屏蔽料中的顆粒數(shù)，從而減少了顆粒之間導(dǎo)電通道的距離，使導(dǎo)電率萬(wàn)無(wú)一失。
[0025] 本發(fā)明符合JB/T10738-2007標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中關(guān)于屏蔽料的性能要求，且加工性能優(yōu) 良；具備環(huán)保性能，可以符合R0HS標(biāo)準(zhǔn)；具有很優(yōu)良的導(dǎo)電性能，體積電阻率更低。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 一種66KV電纜用交聯(lián)型半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽料，由基材、導(dǎo)電碳黑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗 氧劑及交聯(lián)劑組成，基材55kg、導(dǎo)電碳黑36kg、增粘劑0. 8kg、潤(rùn)滑劑2kg、抗氧化劑0. 2kg， 交聯(lián)劑1. 5kg。
[0029] 上述屏蔽料，所述基材為EVA乳液，所述EVA為EVA250。
[0030] 上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量為70%
[0031] 上述導(dǎo)電碳黑ASTM粒徑17nm，灰份為0. 05%，揮發(fā)度為1. 1%，孔隙率為74%， DBPA值為 117cc/100g。
[0032] 上述屏蔽料，增塑劑是由檸檬酸三辛酯、檸檬酸三正丁酯、環(huán)氧大豆油構(gòu)成，檸檬 酸三辛酯〇. 36kg，朽1檬酸三正丁酯0. 36kg，環(huán)氧大豆油0. 08kg。
[0033] 上述屏蔽料，所述抗氧化劑為熔融溫度低于120°C的酚類化合物。
[0034] 上述屏蔽料，所述交聯(lián)劑為活性氧值為9%，分解溫度高于120°C的為雙叔丁基過(guò) 氧化二異丙基苯。
[0035] 上述屏蔽料，潤(rùn)滑劑為0. 5kg"X-F"臘-N' -N'-乙撐雙脂酸和1. 5kgPE精臘。
[0036] 優(yōu)選的，屏蔽料制備工藝，具體步驟如下：
[0037] 1)局部百級(jí)凈化條件下，將交聯(lián)劑與抗氧化劑按比例混合后，加熱到120-130°C 恪融后，過(guò)300目篩使用；
[0038] 2)將過(guò)篩后的交聯(lián)劑和抗氧化劑混合物與EVA、增塑劑、潤(rùn)滑劑按照配比置入高 速捏合機(jī)中加熱進(jìn)行高速攪拌；
[0039] 3)將攪拌均勻的混合原料直接進(jìn)入雙螺桿造料機(jī)進(jìn)行擠出造料；
[0040] 4)擠出造料的成品送入DCP噴淋塔中，進(jìn)行DCP浸潤(rùn)處理；
[0041] 5)待DCP完全被造粒后的成品吸收后，下料包裝。
[0042]6)上述制備潔凈級(jí)別為千級(jí)潔凈車間。
[0043] 實(shí)施例2
[0044] 一種66KV電纜用交聯(lián)型半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽料和內(nèi)屏蔽料，由基材、導(dǎo)電碳黑、增塑劑、 潤(rùn)滑劑、抗氧劑及交聯(lián)劑組成，基材60kg、導(dǎo)電碳黑40kg、增粘劑0. 9kg、潤(rùn)滑劑7kg、抗氧化 劑0.3kg，交聯(lián)劑L8kg。
[0045] 上述屏蔽料，所述基材為EVA乳液，所述EVA為EVA450。
[0046] 上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量為80%。
[0047] 上述導(dǎo)電碳黑ASTM粒徑20nm，灰份為0. 2%，揮發(fā)度為0. 6%，孔隙率為85%， DBPA值為 123cc/100g。
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