本发明专利技术公开了一种端链功能化石墨烯改性智慧能源电缆、屏蔽料及其制备方法，该电缆由内至外依次包括缆芯、包带和外护套；所述缆芯包括一根或者三根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内至外依次为导体、端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层、绝缘层、端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层和铜带屏蔽层；所述端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层、绝缘层和端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层为三层共挤结构。本发明专利技术实现了导体屏蔽和绝缘以及绝缘屏蔽光滑无间隙的效果，从而提高电缆安全运行能力，同时经端链功能化后的石墨烯能更加均匀，更加稳定的分散在复合料中，从而进一步提高了电缆长时间安全运行的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
端链功能化石墨婦改性智慧能源电缆、屏蔽料及制造方法
本专利技术涉及一种端链功能化石墨帰改性智慧能源电缆、屏蔽料及制造方法。
技术介绍
对于中高压电缆，为了均化电场，并实现导体与绝缘、绝缘与金属屏蔽层的光滑 无间隙接触的目的，国家和国际标准中均要求在导体和绝缘层外面挤包一层半导电屏蔽 层。目前半导电聚帰姪复合料大多采用在聚帰姪中加入导电炭黑的方式经混合、塑化、造 粒、脱水、干燥等过程制成，然而炭黑一方面导电性能有限，需要加入量较多，另一方面其颗 粒细度不够，且粒径分布不均匀，由此复合而成的半导电聚帰姪材料体积电阻率在40? IOOQ ? cm之间，对电缆产品屏蔽均化电场效果不够理想，且长期运行后体积电阻率进一步 上升。 石墨帰是一种新型材料，由于其独特的结构，具有非同寻常的导电性能、良好的 机械性能和导热性能，且其微片细度分布均匀且在IOum W下，因而在CN20361703抓及 CN103739929A等专利中得到应用，但是当电缆经过长期高温运行时，纯石墨帰粉末和炭黑 一样会在聚合物集体中发生重新排布使得导电网络发生改变，从而体积电阻率上升。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种电缆半导电屏蔽层体积电阻率降到IOQ ? cm W 下，导电介质在复合材料中的均匀分散和长期稳定，电缆长期运行安全性大大提高的端链 功能化石墨帰改性智慧能源电缆。 实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种石墨帰改性智慧能源电缆，由内至外依 次包括缆芯、包带和外护套；所述缆芯包括一根或者H根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内之 外依次为导体、端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层、绝缘层、端链功能化石墨帰改性绝缘屏 蔽层和铜带屏蔽层；所述端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层、绝缘层和端链功能化石墨帰 改性绝缘屏蔽层为H层共挤结构。 端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层和端链功能化石墨帰改性绝缘屏蔽层的石墨 帰为经由氧化石墨帰选择性还原化学反应而得到的端链功能化石墨帰，体积电阻率不大于 IOQ ? cm,且端链功能化石墨帰微片直径不大于lOum。 本专利技术的第二个目的是提供端链功能化石墨帰改性智慧能源电缆的屏蔽料。 实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种端链功能化石墨帰改性智慧能源电缆 的屏蔽料，端链功能化石墨帰改性屏蔽料由W下含量组成；己帰一醋酸己帰共聚物100份， 端链功能化石墨帰粉10份，润滑剂6份、抗氧剂0. 8份；所述功能化石墨帰粉的粒径不大于 IOum,端链功能化的官能团包括駿基、轻基。 所述润滑剂为石蜡。 所述抗氧剂为300。 本专利技术的第H个目的是提供前述屏蔽料的制备方法。 实现本专利技术第H个目的的技术方案是一种石墨帰改性智慧能源电缆的屏蔽料的 制备方法，包括W下步骤： 步骤一；功能化石墨帰粉的制备：通过经典Hummers法首先合成氧化石墨帰，经过 选择性还原等化学反应制得端链功能化石墨帰粉； 步骤二；混合；将己帰一醋酸己帰共聚物100份，功能化石墨帰粉10份，润滑剂6 份、抗氧剂0. 8份，W 140?19化pm的转速揽拌混合1-3分钟，得到混合均匀的混合料； [00巧]步骤立；塑化；将混合料进行塑化，螺杆转速为150-20化pm,在85?IlOC温度区 间内经塑化区和挤塑区得到塑化料； [001引步骤四：造粒；将塑化料在105?115 °C，压力5. 0?8. OMpa条件下，制成 SmmX 5mm X 5mm的黑色颗粒状，冷却至室温； 步骤五；脱水；将黑色颗粒状粒子在1000?1200rpm转速下脱水半小时； [001引步骤六；干燥；脱水后的料在45?55C温度条件下，经沸腾床干燥得到端链功能 化石墨帰改性智慧能源电缆的屏蔽料，室温冷却。 所述步骤一中端链功能化石墨帰粉的制备过程具体为；首先采用经典Hummers法 合成氧化石墨帰；石墨粉在冰水浴下，控制反应温度不超过2(TC，经浓硫酸和高猛酸钟强 氧化，并经过酸洗、水洗、过滤干燥过程制得氧化石墨帰粉；然后将2. 7份氧化石墨帰，50份 己二醇经超声混合Ih后，将得到的息浮液在15CTC的油浴中加热揽拌化，再趁热过滤，用无 水己醇和蒸觸水分别洗涂3次，经6(TC真空干燥得到端链功能化石墨帰粉。 采用了上述技术方案后，本专利技术具有W下的积极的效果；（1)本专利技术与现有技术 相比，一方面与导电炭黑相比，由于石墨帰的高导电能力降低了体积电阻率、提高均化电 场、实现导体屏蔽和绝缘W及绝缘屏蔽光滑无间隙的效果，从而提高电缆安全运行能力，另 一方面与未经修饰改性的石墨帰相比，经端链功能化后的石墨帰能更加均匀，更加稳定的 分散在复合料中，从而进一步提高了电缆长时间安全运行的稳定性。 [002。 似本专利技术除显著提高半导电屏蔽料产品的导电性能外，其光滑性、力学性能、稳 定性能和均匀性与现有技术的复合半导电屏蔽料相比都有提高，而且挤出工艺性能得到改 善，相同工艺条件下每小时出胶量提高10 %左右。 (3)本专利技术的屏蔽料大大提高了均化电场，提高电缆屏蔽均化电场效果，改善电缆 的电气性能和长期运行的可靠性，适用于6kV及W上电缆的非金属屏蔽层。 【附图说明】 为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对 本专利技术作进一步详细的说明，其中： 图1为本专利技术的结构示意图。 [00巧]附图中标号为： 缆芯1、导体11、端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层12、绝缘层13、端链功能化石 墨帰改性绝缘屏蔽层14、铜带屏蔽层15、填充层16、包带2、外护套3。 【具体实施方式】 (实施例1) 见图1，本实施例的一种端链功能化石墨帰改性智慧能源电缆，由内至外依次包括 缆芯1、包带2和外护套3 ;缆芯1包括H根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内之外依次为导体 11、 端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层12、绝缘层13、端链功能化石墨帰改性绝缘屏蔽层 14和铜带屏蔽层15,然后与包带2之间为填充层16 ;端链功能化石墨帰改性导体屏蔽层 12、 绝缘层13和端链功能化石墨帰改性绝缘屏蔽层14为H层共挤结构。端链功能化石墨 帰改性导体屏蔽层12和端链功能化石墨帰改性绝缘屏蔽层14的石墨帰为经由氧化石墨帰 选择性还原化学反应而得到的端链功能化石墨帰，体积电阻率不大于IOQ ? cm,且端链功 能化石墨帰微片直径不大于lOum。 屏蔽料的制备方法，包括W下步骤： 步骤一；功能化石墨帰粉的制备：通过经典Hummers法首先合成氧化石墨帰，经过 选择性还原等化学反应制得端链功能化石墨帰粉；具体为；首先采用经典Hummers法合成 氧化石墨帰；石墨粉在冰水浴下，控制反应温度不超过2(TC，经浓硫酸和高猛酸钟强氧化， 并经过酸洗、水洗、过滤干燥过程制得氧化石墨帰粉；然后将2. 7份氧化石墨帰，50份己二 醇经超声混合Ih后，将得到的息浮液在15CTC的油浴中加热揽拌化，再趁热过滤，用无水己 醇和蒸觸水分别洗涂3次，经6(TC真空干燥得到端链功能化石墨帰粉。 步骤二；混合；将己帰一醋酸己帰共聚物100份，功能化石墨帰粉10份，润滑剂6 份、抗氧剂0. 8份，W 140?19化pm的转速揽拌混合1-3分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯改性智慧能源电缆，其特征在于：由内至外依次包括缆芯(1)、包带(2)和外护套(3)；所述缆芯(1)包括一根或者三根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内之外依次为导体(11)、端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层(12)、绝缘层(13)、端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层(14)和铜带屏蔽层(15)；所述端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层(12)、绝缘层(13)和端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层(14)为三层共挤结构。
【技术特征摘要】
1. 一种石墨烯改性智慧能源电缆，其特征在于：由内至外依次包括缆芯（1)、包带（2) 和外护套（3);所述缆芯（1)包括一根或者三根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内之外依次为导 体（11)、端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层（12)、绝缘层（13)、端链功能化石墨烯改性绝 缘屏蔽层（14)和铜带屏蔽层（15);所述端链功能化石墨烯改性导体屏蔽层（12)、绝缘层 (13)和端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层（14)为三层共挤结构。2. 根据权利要求1所述的一种石墨烯改性智慧能源电缆，其特征在于：端链功能化石 墨烯改性导体屏蔽层（12)和端链功能化石墨烯改性绝缘屏蔽层（14)的石墨烯为经由氧化 石墨烯选择性还原化学反应而得到的端链功能化石墨烯，体积电阻率不大于10Q ? cm，且 端链功能化石墨烯微片直径不大于l〇um。3. -种石墨烯改性智慧能源电缆的屏蔽料，其特征在于：石墨烯改性屏蔽料由以下含 量组成：乙烯一醋酸乙烯共聚物100份，端链功能化石墨烯粉10份，润滑剂6份、抗氧剂0. 8 份；所述端链功能化石墨烯粉的粒径不大于l〇um，端链功能化的官能团包括羧基、羟基。4. 根据权利要求3所述的端链功能化石墨烯改性智慧能源电缆的屏蔽料，其特征在 于：所述润滑剂为石蜡。5. 根据权利要求4所述的端链功能化石墨烯改性智慧能源电缆的屏蔽料，其特征在 于：所述抗氧剂为300。6. -种端链功能化石墨烯改性智慧能源电缆的屏蔽料的制备方法，其特征在于：包括 以下步骤： 步骤一：功能...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏建，张右，陆正荣，王秀琳，周锋，路文贤，史红进，袁巍，陈东，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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