一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆及其制备方法，电缆包括表面涂有黏合剂的金属导体，金属导体外依次挤包低密度聚乙烯和交联聚乙烯组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与环保型填充绳组成缆芯，缆芯外绕包有环保型绕包带，绕包带外挤包外护套。本发明专利技术通过运用电缆导体涂敷黏合剂，聚乙烯层与交联聚乙烯绝缘层在特定温度下双层共挤工艺，增加导体与绝缘层的附着力和防水性能，改变导体与绝缘层接触方式与冷却进程，减少内在热应力与交联聚乙烯的结晶相形成，极大提高了交联电缆的绝缘性能，使交联电缆线芯绝缘基本不发生收缩，显著提高交联电缆的安全性能、材料更加环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电缆领域，具体是一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆其制备方法。
技术介绍
交联聚乙烯绝缘电缆在使用中一定程度上会产生绝缘收缩，会导致电缆导体上的绝缘与电缆的中间接头或终端形成空隙，甚至导体会裸露，形成安全隐患，大大降低了电缆安全供电的可靠性，严重时甚至造成短路、引发火灾。现有交联聚乙烯绝缘电缆普遍采用硅烷化学交联工艺，在预热的导体上挤包聚乙烯基料与交联剂等混合物，严格按照相关工艺在温水或饱和蒸汽下进行交联。在实际生产中，客观存在电缆线芯绝缘收缩率达不到国家相关标准要求（收缩率在4%以内）；或者达不到特殊客户的要求（有的电网系统客户要求收缩率在2%以内）。导致电缆成品报废或退货，造成严重经济损失。部分企业为达到收缩率在2%以内的要求，转而采用辐照交联。但辐照交联设备投资巨大、操作维修难度大、生产成本高。上述不足值得改进。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种线芯绝缘基本不收缩，生产效率高的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆。本专利技术提供的电缆包括表面涂有黏合剂的金属导体，金属导体外依次挤包低密度聚乙烯和交联聚乙烯组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳（5）组成缆芯，缆芯外绕包有绕包带，绕包带外挤包外护套,所述的黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂。所述的黏合剂（2）厚度为0.05mm~0.1mm。所述的低密度聚乙烯（3）厚度为0.1mm~0.2mm。所述的填充绳（5）、绕包带（6）和外护套（9）均为环保型材料。所述的绕包带（6）和外护套（9）之间设有金属铠装层（8）。所述的金属铠装层（8）与绕包带（6）之间设有内护套（7）。所述的内护套（7）为环保型材料。本专利技术还提供了一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆的制备方法，包括以下步骤：1）混合制备黏合剂，黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂；2）在金属导体表面涂覆0.05mm~0.1mm步骤1）所述的黏合剂；3）采用双层共挤的方法在金属导体表面同时挤出0.1mm~0.2mm的低密度聚乙烯层与交联聚乙烯绝缘层组成线芯，其中低密度聚乙烯层挤出温度为193度~215度，交联聚乙烯绝缘层挤出温度为170度~181度；高温聚乙烯层包覆常温导体后，由于金属导体极好的导热性，能使导体迅速升温，使的金属导体与交联绝缘层间的温差极大地缩小，改变其冷却进程，从而控制热应力与交联聚乙烯结晶相的产生，达到抗回缩的效果。4）将若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳组成缆芯，缆芯外依次绕包有绕包带、内护套和金属铠装层，最外层挤包外护套。为了更好的抗回缩性能，步骤3）所述的双层共挤方法使用用压缩比1.2:1，长径比18:1的螺杆，螺杆的进料区：压缩区：计量区为42:22:36，机头模具出料通道与水平方向成45度到90度之间的夹角。这使绝缘层与涂有黏合剂的的导体接触更紧密，附着力更好，使电缆的绝缘达到更好的抗回缩性能。本专利技术有益效果在于：1、本专利技术的实现主要通过对金属导体表面涂敷自制黏合剂，填密实导体缝隙；再对涂有黏合剂的金属导体外在特定温度下二层同时挤包低密度聚乙烯和交联聚乙烯绝缘层达到增加导体与绝缘层的附着力和防水性能，改变导体与绝缘层接触方式与冷却进程，减少内在热应力与交联聚乙烯的结晶相形成，从而克服上述现有电缆的不足。具体说，本专利技术的电缆其特征在于导体表面涂有黏合剂、在交联聚乙烯绝缘层内同时挤包低密度聚乙烯，来达到绝缘抗回缩性能，实现交联电缆线芯绝缘收缩率在0—0.5%之间，甚至线芯绝缘基本不收缩。从而显著提升交联电缆的安全性能。2、本专利技术电缆采用低压缩比挤出机挤出，简单方便，在工厂的原有设备、挤出工艺和人员的基础上就可以实现，并且生产速度和生产效率远远高于原有的交联电缆生产工艺。3、本专利技术电缆导体涂有乙烯乳液、苯甲酸钠、氢氧化钙、硫酸锌、消泡剂组成的自制黏合剂，主要作用是填密实导体空隙，利用黏合剂的粘合力增大导体与绝缘的附着力，从而增强绝缘抗回缩性能。4、现有交联电缆生产时导体需持续加热至80度以上，本专利技术可以省去繁琐复杂的导体高温预加热工序，提高生产速度与生产效率。5、通过采用环保型辅助材料与环保型外护套实现整个电缆的环保性。6、涂黏合剂后的金属导体在蒸汽交联时能很好地阻止蒸汽进入电缆线芯内部，避免了水分与金属导体而导致的氧化与发黑现象，可以更好地防止电缆正常运行时交联绝缘因接触金属导体内的水分而发生水树老化现象，极大地延长电缆的使用寿命。附图说明图1为非铠装型抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆结构示意图。图2为铠装型抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆结构示意图。具体实施方式本专利技术的非铠装型如图1所示，结构包括表面涂有厚度为0.05mm~0.1mm黏合剂2的金属导体1，金属导体1外依次挤包度为0.1mm~0.2mm低密度聚乙烯3和交联聚乙烯4组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳5组成缆芯，缆芯外绕包有环保型绕包带6，环保型绕包带6外挤包环保型外护套9。本专利技术的铠装型如图2所示，环保型绕包带6和环保型外护套9之间设有金属铠装层8，金属铠装层8与环保型绕包带6之间设有环保型内护套7。本专利技术所说电缆是指二根或以上绝缘线芯绞合挤包护套后的多芯电缆。其中的黏合剂2包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂。本专利技术提供的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆的制备方法通过以下实施例进行具体说明。实施例1：1）混合制备黏合剂，黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液65%、苯甲酸钠4%、氢氧化钙12%、硫酸锌8%、其余为消泡剂。2）在50mm2紧压铜导体（导体结构为10*2.52）表面涂覆0.05mm步骤1）所述的黏合剂。3）采用双层共挤的方法在金属导体表面同时挤出0.1mm的低密度聚乙烯层与交联聚乙烯绝缘层组成线芯，其中低密度聚乙烯层挤出温度为193度，交联聚乙烯绝缘层挤出温度为170度。所述的双层共挤方法使用用压缩比1.2:1，长径比18:1的螺杆，螺杆的进料区：压缩区：计量区为42:22:36，机头模具出料通道与水平方向成45度到90度之间的夹角。4）将三根线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳组成缆芯，蒸汽压力为0.15MP,温度为100度，交联时间6小时。缆芯外依次绕包有绕包带、内护套和金属铠装层，最外层挤包外护套。该电缆经过实际检测：电缆绝缘收缩率为零，其余性能均能达到国家电缆标准GB/T12706.1-2008的要求。实施例2：1）混合制备黏合剂，黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液70%、苯甲酸钠6%、氢氧化钙8%、硫酸锌6%、其余为消泡剂。2）在50mm2紧压铜导体（导体结构为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，包括表面涂有黏合剂（2）的金属导体（1），金属导体（1）外依次挤包低密度聚乙烯（3）和交联聚乙烯（4）组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳（5）组成缆芯，缆芯外绕包有绕包带（6），绕包带（6）外挤包外护套（9）,其特征在于：所述的黏合剂（2）包括以下质量比的组份,乙烯乳液65‑70%、苯甲酸钠4‑6%、氢氧化钙8‑12%、硫酸锌6‑8%、其余为消泡剂。

【技术特征摘要】
1.一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，包括表面涂有黏合剂（2）的金属导体（1），金属导体（1）外依次挤包低密度聚乙烯（3）和交联聚乙烯（4）组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳（5）组成缆芯，缆芯外绕包有绕包带（6），绕包带（6）外挤包外护套（9）,其特征在于：所述的黏合剂（2）包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂。
2.根据权利要求1所述的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，其特征在于：黏合剂（2）厚度为0.05mm~0.1mm。
3.根据权利要求1所述的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，其特征在于：所述的低密度聚乙烯（3）厚度为0.1mm~0.2mm。
4.根据权利要求1所述的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，其特征在于：所述的填充绳（5）、绕包带（6）和外护套（9）均为环保型材料。
5.根据权利要求1所述的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，其特征在于：所述的绕包带（6）和外护套（9）之间设有金属铠装层（8）。
6.根据权利要求5所述的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆，其特征在于：所述的金属铠装层（8）与绕包带（6）之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培刚，陈俊磊，居苏，陈刚，朱亚飞，
申请(专利权)人：江苏远方电缆厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32