一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料及其制备方法，所述屏蔽料由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧剂及交联剂组成，按其重量份数计，基材55-60、导电碳黑36-40、增粘剂0.8-1、润滑剂2-7、抗氧剂0.2-0.3，交联剂1.5-2。本发明专利技术制备的屏蔽料超光滑，可以符合ROHS标准，具有很优良的导电性能，体积电阻率更低。本发明专利技术生产工艺简单，成本低廉，使用方便，有利于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆护套料及制备方法，特别涉及一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料及其制备方法。
技术介绍
在城市供电系统中，由于高楼林立，加之高压线和绿化带都要占用一定的空间，于是埋地电缆和架空电缆便成为城市电力的主要传输手段了。对于埋地电缆，由于电缆外层经常处在潮湿的环境中，且易受湿气破坏，同时，主绝缘层承受的电场应力大，电压过高，沿主绝缘层内壁的电场分布不匀，便易产生电晕放电，会导致绝缘层击穿。对于架空电缆，主绝缘层承受的电场应力小，但要求表面耐太阳光照射、耐雷击耐光热老化性能优异，为了保护主绝缘，主绝缘层的内外必须用半导电层进行屏蔽。为此，IEC502(1983)规定：用丁基橡胶、聚乙烯、交联聚乙烯绝缘的电缆，额定电压在1.8/3.0KV以上时，要使用内外半导电屏蔽层，其主要作用是使电场分布均匀，降低电场强度，以减少导体与绝缘层交界面上的气隙，提高电缆起始电晕放电电压和电缆耐游离放电性能，并在一定程度上降低绝缘层的温升，以保护主绝缘。半导电屏蔽层通常主要分为半导电带和半导电塑料两种，半导电带为布基绕包，故不易绕包平服，且导致导体、屏蔽层、绝缘层之间出现不可避免的空隙或气孔，这些空隙或气孔在高电压场强下，孔内气体发生电离，损伤绝缘层，继而产生树枝状放电，最后导致绝缘层击穿。所以，一般使用半导电塑料作为屏蔽料，且在目前的交联聚乙烯电缆生产中，较先进的工艺是采用可交联的半导电屏蔽层和绝缘层的三层共挤出，以确保彼此的紧密配合，从而获得优质耐高压电缆。但是目前市场上的半导电塑料一般使用EVA作为基材，这种体系成本比较低，但是由于EVA树脂的VA容易在挤出时受高温而分解，进而在表面上会产生小颗粒，影响电缆的使用寿命，同时，EVA基材的半导电屏蔽料，也不利于导电炭黑的有效排列，导致屏蔽料的导电性能下降。半导电屏蔽料的加工最高温度不会超过145℃，而一般工艺中抗氧化剂在硫化管的高温下(熔融温度高于145℃)才能完全熔融，这样的工艺会产生部分未熔融的抗氧化剂，会在局部形成一个反应机理，未熔融的物质相对密度大，容易形成杂质晶体，在整个交联过程中很有可能被PE中无定形的质地疏松的部分吻合吸收，这样将导致材料中水树的产生，那么在超光滑的半导电屏蔽层将会呈现一个微孔或凹凸的状态，甚至会在断面和屏蔽料界面形成汽孔—产生粒结。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出以下技术方案：一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料，由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧剂及交联剂组成，按其重量份数计，基材55-60、导电碳黑36-40、增粘剂0.8-1、润滑剂2-7、抗氧剂0.2-0.3，交联剂1.5-2。优选的，上述屏蔽料，所述基材为EVA乳液，所述EVA为EVA250、EVA450、EVA420、EVA550中的一种或几种的混合物。优选的，上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量为70％-95％。优选的，上述导电碳黑ASTM粒径17-30nm，灰份为0.05％-0.2％，挥发度为1.1％-0.6％，孔隙率为74％-85％，DBPA值为117-123cc/100g。优选的，上述屏蔽料，增塑剂是由柠檬酸三辛酯、柠檬酸三正丁酯、环氧大豆油构成，按其重量比计，柠檬酸三辛酯：柠檬酸三正丁酯：环氧大豆油比例分别为0.9～1.1:0.9～1.1:0.2～0.3。优选的，上述屏蔽料，所述抗氧化剂为熔融温度低于120℃的酚类化合物。优选的，上述屏蔽料，所述交联剂为活性氧值为9-10％，分解温度高于120℃的为双叔丁基过氧化二异丙基苯。优选的，上述屏蔽料，润滑剂为“X-F”腊-N’-N’-乙撑双脂酸和PE精腊，其重量份数计为1:3。优选的，屏蔽料制备工艺，具体步骤如下：1)局部百级净化条件下，将交联剂与抗氧化剂按比例混合后，加热到120-130℃熔融后，过300目筛使用；2)将过筛后的交联剂和抗氧化剂混合物与EVA、增塑剂、润滑剂按照配比置入高速捏合机中加热进行高速搅拌；3)将搅拌均匀的混合原料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料；4)挤出造料的成品送入DCP喷淋塔中，进行DCP浸润处理；5)待DCP完全被造粒后的成品吸收后，下料包装。6)上述制备洁净级别为千级洁净车间。本专利技术的有益效果是：半导电屏蔽料的加工最高温度不会超过145℃，而一般工艺中抗氧化剂在硫化管的高温下(熔融温度高于145℃)才能完全熔融，这样的工艺会产生部分未熔融的抗氧化剂，会在局部形成一个反应机理，未熔融的物质相对密度大，容易形成杂质晶体，在整个交联过程中很有可能被PE中无定形的质地疏松的部分吻合吸收，这样将导致材料中水树的产生，那么在超光滑的半导电屏蔽层将会呈现一个微孔或凹凸的状态，甚至会在断面和屏蔽料界面形成汽孔—产生粒结。相比现有技术，本专利技术通过改进配方以及生产工艺制备出一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料。该工艺通过选用熔融温度低于120℃的抗氧化剂，高效润滑剂，有效保证了屏蔽料表面超光滑和超净。相比现有技术，本专利技术中通过选用具有低ATSM粒径、高孔隙率、DBPA的导电碳黑，降低了碳黑颗粒的重量，因此对于同样“重量份数计”的碳黑加入量来说，高孔隙率增加了屏蔽料中的颗粒数，从而减少了颗粒之间导电通道的距离，使导电率万无一失。本专利技术符合JB/T10738-2007标准规定中关于屏蔽料的性能要求，且加工性能优良；具备环保性能，可以符合ROHS标准；具有很优良的导电性能，体积电阻率更低。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述技术方案作进一步的说明。实施例1一种66KV电缆用交联型半导电外屏蔽料，由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧剂及交联剂组成，基材55kg、导电碳黑36kg、增粘剂0.8kg、润滑剂2kg、抗氧化剂0.2kg，交联剂1.5kg。上述屏蔽料，所述基材为EVA乳液，所述EVA为EVA250.上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量为70％上述导电碳黑ASTM粒径17nm，灰份为0.05％，挥发度为1.1％，孔隙率为74％，DBPA值为117cc/100g。上述屏蔽料，增塑剂是由柠檬酸三辛酯、柠檬酸三正丁酯、环氧大豆油构成，柠檬酸三辛酯0.36kg，柠檬酸三正丁酯0.36kg，环氧大豆油0.08kg。上述屏蔽料，所述抗氧化剂为熔融温度低于120℃的酚类化合物。上述屏蔽料，所述交联剂为活性氧值为9％，分解温度高于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法，由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧剂及交联剂组成，其特征在于，按其重量份数计，基材55‑60、导电碳黑36‑40、增粘剂0.8‑1、润滑剂2‑7、抗氧剂0.2‑0.3，交联剂1.5‑2。

【技术特征摘要】
1.一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法，由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧
剂及交联剂组成，其特征在于，按其重量份数计，基材55-60、导电碳黑36-40、增粘剂0.8-1、润滑
剂2-7、抗氧剂0.2-0.3，交联剂1.5-2。
2.根据权利要求1所述一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法，其特征在于，所述基材为
EVA乳液，所述EVA为EVA250、EVA450、EVA420、EVA550中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法，其特征在于，所述EVA
乳液中醋酸乙烯含量为70％-95％。
4.根据权利要求1所述一种超光滑高压半导电外屏蔽料及制备方法，其特征在于，上述导电碳
黑ASTM粒径17-30nm，灰份为0.05％-0.2％，挥发度为1.1％-0.6％，孔隙率为74％-85％，DBP...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢学亮，
申请(专利权)人：天津市安正电力高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12