超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法，所述超洁净化学交联聚乙烯绝缘料包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份；所述超洁净化学交联聚乙烯绝缘料的制备方法包括：S1、物料准备；S2、低密度聚乙烯和抗氧剂在往复螺杆挤出机中混合、过滤、挤出、造粒；S3、粒子混合料A经脱水、筛分、硫化、除杂、交联剂的混入、干燥；S4、混合料B经保温、渗透、扩散、后吸收；S5、成品冷却、除杂、检测、包装。本发明专利技术提出的制备方法，实现连续长周期生产，产能高、生产效率大，产品的稳定性好，生产成本低，抗氧剂分散均匀，制备的产品杂质含量低、尺寸小。

【技术实现步骤摘要】
超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法
本专利技术涉及新材料
，尤其涉及一种超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法。
技术介绍
目前，双螺杆一步法化学交联是在温度小于120℃下将交联剂加入到具有抗氧剂的熔融态低密度聚乙烯中，通过单螺杆低温挤出造粒，使聚乙烯树脂、抗氧剂和交联剂混合得到化学交联绝缘料。此种方法的缺点是：1、低温强剪切加工破坏树脂结构，降低绝缘料电性能；2、加工温度低，聚乙烯粘度大，难以保证抗氧剂和交联剂的均匀分散；3、交联剂在挤出过程加入，无法避免交联剂在挤出过程中的分解，产生预交联；4、单螺杆挤出造粒温度低，无法加装高目数过滤网，产品杂质无法控制。而对于双螺杆超洁净化学交联聚乙烯绝缘料生产，目前主要采用高温将聚乙烯树脂和抗氧剂熔融经过滤网过滤，配合后吸收工艺生产。此种方法的缺点是：1、双螺杆温度控制工艺简单，螺杆内部局部区域可因温度不均匀及物料停留时间过长，产生焦料，导致生产产能小于1T/h、生产周期短且需频繁更换高目数过滤网，降低了生产效率并增加了生产成本；2、生产过程中灰尘较大，对生产环境和操作人员的健康具有危害性，而且绝缘料中杂质数量及尺寸无法得到有效控制。基于此，本专利技术提出一种超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料及制备方法。超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份。优选的，所述的超洁净化学交联聚乙烯绝缘料包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，交联剂2份。本专利技术还提出了超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份称取各原料，备用；S2、将步骤S1称取的低密度聚乙烯和抗氧剂，通过自动上料装置配合矢量称重喂料系统加入往复单螺杆挤出机中，调整往复螺杆挤出机的参数，加装4层过滤网，所述加装的4层过滤网中高精度过滤网目数为500目，切粒模板温度190～210℃，经往复单螺杆挤出机挤出即得粒子混合料A；S3、将加入抗氧剂的低密度聚乙烯粒子混合料A通过封闭式循环水系统加压送至脱水机，经脱水机去水，振动筛筛分切粒异常粒子，混合料A垂直落入缓冲料仓和称重料仓，混合料A经流化床加热至60～80℃，通过旋风分离器除杂，进入交联剂混合系统，在混合料A中加入60～80℃的交联剂，控制混合系统转速3～8rpm，温度60～80℃，混合600～1200s至混合料A表面干燥，即得到混合料B；S4、混合料B垂直落入后吸收装置，进行保温、渗透、扩散、后吸收，且保温、渗透、扩散和后吸收过程中进行氮气保护，混合料B经保温、渗透、扩散、后吸收后即得超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料；S5、超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料经旋转下料器均匀落料，经流化床冷却至25～45℃、通过旋风分离器除杂再进入成品料仓，经金属分离器、在线和离线杂质检测系统，去除产品中的残余大尺寸杂质，并分析杂质尺寸及数量，对不同电压等级产品在满足ISO1000级洁净室中完成包装。优选的，所述往复螺杆挤出机的参数中往复螺杆转速250～400rpm、螺杆温度80～130℃、机筒温度100～160℃，熔体泵转速35～70rpm、熔体泵温度150～190℃，熔体泵出口压力为160～200bar，法兰温度150～190℃，换网器温度150～190℃，熔体温度180～205℃。优选的，所述保温温度为60～80℃，保温时间8～16h。优选的，所述氮气压力0.05～0.15Mpa，进一步优选的，所述氮气压力0.1Mpa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、通过采用往复单螺杆柔性剪切及挤出工艺，加装500目高目数过滤网，实现超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料的连续长周期生产，产能高、生产效率大，提高了绝缘料产品的稳定性，并降低了生产成本；2、采用氮气保护，保温、渗透、扩散、后吸收工艺克服双螺杆一步法化学交联引发的聚乙烯绝缘料预交联，并且避免因后吸收工艺不当导致的绝缘料变色的现象发生，实现抗氧剂的均匀加入以及交联剂的均匀吸收；3、利用高精度过滤网、流化床、旋风分离器和金属分离器的工艺组合生产超洁净超高压电缆用化学交联聚乙烯绝缘料，并实现绝缘料杂质的在线和离线检测监控；4、制备的产品杂质含量低、尺寸小，达到进口同类产品水平，达到超洁净电缆料的要求，实现绝缘料产品中50～70μm杂质不超过1个/Kg，为绝缘料在超高压电缆中的应用提供更好的先决条件。附图说明图1为本专利技术提出的超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料的制备流程图。图中，001、原料仓，002粉料投料站，003、控料秤，004、粉料秤，005、单螺杆主机，006、熔体泵，007、换网器，008、水下切粒机，009、水泵，010、水箱，011、脱水机，012、废料仓，013、第一排废箱，014、振动筛，015、第二排废箱，016、第三排废箱，017、缓冲仓，018、第一取样仓，019、计量仓，020、取样盒，021、第一旋风分离器，022、第一集尘桶，023、第一风机，024、第一过滤器，025、第一沸腾床，026、摇罐，027、后吸收仓，028、第二风机，029、第二过滤器，030、冷却器，031、第三过滤器，032、第二沸腾床，033、第二旋风分离器，034、第二集尘桶，035、成品仓，036、在线杂质检测系统，037、金属分离器，038、第二取样仓，039、打包站地磅。具体实施方式参照图1，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例，本专利技术提出的超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，交联剂2份；其制备方法，包括以下步骤：S1、按照低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，交联剂2份称取各原料，备用；S2、将步骤S1称取的低密度聚乙烯和抗氧剂，通过自动上料装置配合矢量称重喂料系统加入往复单螺杆挤出机中，调整往复螺杆转速300rpm、螺杆温度100℃、机筒温度130℃，熔体泵转速50rpm、熔体泵温度170℃，熔体泵出口压力为180bar，法兰温度170℃，换网器温度170℃，熔体温度195℃，加装4层过滤网，所述加装的4层过滤网中高精度过滤网目数为500目，切粒模板温度200℃，经往复单螺杆挤出机挤出即得粒子混合料A；S3、将加入抗氧剂的低密度聚乙烯粒子混合料A通过封闭式循环水系统加压送至脱水机，经脱水机去水，振动筛筛分切粒异常粒子，混合料A垂直落入缓冲料仓和称重料仓，混合料A经流化床加热至70℃，通过旋风分离器除杂，进入交联剂混合系统，在混合料A中加入70℃的交联剂，控制混合系统转速5rpm，温度70℃，混合800s至混合料A表面干燥，即得到混合料B；S4、混合料B垂直落入后吸收装置，进行保温、渗透、扩散、后吸收，保温温度为70℃，保温时间14h，且保温、渗透、扩散和后吸收过程中进行氮气保护，氮气压力0.1Mpa，混合料B经保温、渗透、扩散、后吸收后即得超高压电缆用超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份。

【技术特征摘要】
1.超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份。2.根据权利要求1所述的超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述的超洁净化学交联聚乙烯绝缘料包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，交联剂2份。3.超高压电缆用超洁净化学交联聚乙烯绝缘料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按照低密度聚乙烯90～110份，抗氧剂0.1～0.4份，交联剂1.5～2.5份称取各原料，备用；S2、将步骤S1称取的低密度聚乙烯和抗氧剂，通过自动上料装置配合矢量称重喂料系统加入往复单螺杆挤出机中，调整往复螺杆挤出机的参数，加装4层过滤网，所述加装的4层过滤网中高精度过滤网目数为500目，切粒模板温度190～210℃，经往复单螺杆挤出机挤出即得粒子混合料A；S3、将加入抗氧剂的低密度聚乙烯粒子混合料A通过封闭式循环水系统加压送至脱水机，经脱水机去水，振动筛筛分切粒异常粒子，混合料A垂直落入缓冲料仓和称重料仓，混合料A经流化床加热至60～80℃，通过旋风分离器除杂，进入交联剂混合系统，在混合料A中加入60～80℃的交联剂，控制混合系统转速3～8rpm，温度60～80℃，混合600～1200s至混...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宝，吴平峰，李维康，张翀，陈新，刘明慧，于鑫，于春光，
申请(专利权)人：安徽滁州德威新材料有限公司，全球能源互联网研究院有限公司，国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34