一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法。其中一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，原料按如下重量份组成：线性低密度聚乙烯40～60份、改性凹凸棒土10～20份、聚芳酯30～50份、膨润土10～15份、纳米氧化锌8～10份、氧化铝6～8份、云母粉8～10份、烷交联剂1～3份、增塑剂1～2份、光稳定剂1～2份、复合抗氧剂1～3份、助溶剂1～3份。本发明专利技术生产的绝缘料有效降低硅烷交联时间，为电缆厂降低能耗、减少成本并有效提高生产效率的目的，并可以大大降低老化，提高电缆绝缘材料的耐高温和强度。

Insulation material for polyethylene anti-aging track cable and preparation method thereof

The invention discloses an insulating material for polyethylene anti-aging track cable and a preparation method thereof. One kind of polyethylene anti-aging track cable insulating material is composed of 40-60 phr linear low density polyethylene, 10-20 phr modified attapulgite, 30-50 phr polyaromatic ester, 10-15 phr bentonite, 8-10 phr nano-zinc oxide, 6-8 phr alumina, 8-10 phr mica powder, 1-3 phr alkane crosslinking agent, plasticizer. There are 1~2 parts, 1~2 light stabilizers, 1~3 compound antioxidants and 1~3 auxiliary solvents. The insulating material produced by the invention effectively reduces the silane crosslinking time, reduces energy consumption, reduces cost and effectively improves production efficiency for the cable plant, and can greatly reduce aging and improve the high temperature resistance and strength of the cable insulating material.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法
本专利技术属于电缆材料领域,具体涉及一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法。
技术介绍
电缆主要由以下4部分组成：①导电线心，用高电导率材料(铜或铝)制成。②绝缘层，用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。③密封护套，保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层，用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外(称铠装电缆)，铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。目前，电缆的绝缘层使用最多的为高分子材料。在电工技术上，将体积电阻率大于109Ω·cm的物质所构成的材料称为绝缘材料，也就是用来使器件在电气上能够阻止电流通过的材料。交联聚乙烯具有优良的介电性能和机械性能，己被广泛应用于高压和超高压塑料绝缘电力电缆中。随着超高压、特高压直流输变电系统的发展，运行过程中的绝缘老化问题越来越严重，己成为绝缘电缆向超高压发展的主要障碍。当绝缘聚合物的工作电场强度达到击穿电场强度的十分之一时，长时间工作的电力设备绝缘中会引起树枝化，降低电缆使用寿命。由低密度聚乙烯构成的高压电力电缆绝缘材料，在长期运行过程中受到各种老化因素的影响逐渐老化，导致材料的介电性能和机械性能的下降。根据老化因素的分类可分为电老化、热老化、机械老化和电化学老化。其中热老化是聚乙烯电缆绝缘损害的主要诱因，不同热老化时间及条件会导致聚乙烯内部分子结构的差异，进而影响其空间电荷特性。研究表明，在直流电场作用下，聚合物绝缘中容易形成空间电荷，而空间电荷会使电场分布发生畸变，加剧聚合物绝缘老化，材料的老化导致了材料电气性能的下降。聚合物中空间电荷主要由电极注入的入陷载流子或可迁移的载流的同极性空间电荷与绝缘体内有机或无机杂质在电场作用下电离产生的异极性电。为了抑制空间电荷的形成，需要对聚乙烯改性从而改变其中的陷阱能及分布，改变空间电荷分布，减低畸变几率，改善聚合物的介电性能，减少聚合物绝缘老化，并同时不影响聚合物的加工性能。凹凸棒又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。其结构属2：1型粘土矿物。在每个2：1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状。凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。由于凹凸棒石独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能。我国目前凹凸棒石矿产资源储量完全能满足工业生产的需求，且与世界其他各国的资源属性相比具有较明显的性能优势。凹凸棒石具有较好的长径比和丰富的内孔道，既是较好的增强材料又具有阻燃作用，在高温下失去结构水而产生水蒸气，可以阻隔氧气，并能产生热稳定性较好的氧化物隔离层。聚乙烯/层状材料具有一定的优势，主要在比常规填充复合物更轻，密度较低，具有较高的耐热性、高强度、高模量、高气体阻隔性以及较低的膨胀系数，可以广泛的用于电子、家电、电力行业。
技术实现思路
本专利技术提供了一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法，以解决上述技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40～60份、改性凹凸棒土10～20份、聚芳酯30～50份、膨润土10～15份、纳米氧化锌8～10份、氧化铝6～8份、云母粉8～10份、烷交联剂1～3份、增塑剂1～2份、光稳定剂1～2份、复合抗氧剂1～3份、助溶剂1～3份。优选的，一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40份、改性凹凸棒土10份、聚芳酯30份、膨润土10份、纳米氧化锌8份、氧化铝6份、云母粉8份、烷交联剂1份、增塑剂1份、光稳定剂1份、复合抗氧剂1份、助溶剂1份。优选的，一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯50份、改性凹凸棒土15份、聚芳酯40份、膨润土12.5份、纳米氧化锌9份、氧化铝7份、云母粉9份、烷交联剂2份、增塑剂1.5份、光稳定剂1.5份、复合抗氧剂2份、助溶剂2份。优选的，一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯60份、改性凹凸棒土20份、聚芳酯50份、膨润土15份、纳米氧化锌10份、氧化铝8份、云母粉10份、烷交联剂3份、增塑剂2份、光稳定剂2份、复合抗氧剂3份、助溶剂3份。一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量份取上述原料中的各个组分，并均匀混合；(2)将步骤(1)中所得的原料通过捏合机捏合处理；(3)将步骤(2)中所得的原料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒；(4)将步骤(3)中所得的造粒经水冷、风干、筛选磁选、计量、包装，即得所需的聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料及其制备方法，该聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料有效降低硅烷交联时间，为电缆厂降低能耗、减少成本并有效提高生产效率的目的，可以大大降低老化，提高电缆绝缘材料的耐高温和强度。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40份、改性凹凸棒土10份、聚芳酯30份、膨润土10份、纳米氧化锌8份、氧化铝6份、云母粉8份、烷交联剂1份、增塑剂1份、光稳定剂1份、复合抗氧剂1份、助溶剂1份。聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份取上述原料中的各个组分，并均匀混合；(2)将步骤(1)中所得的原料通过捏合机捏合处理；(3)将步骤(2)中所得的原料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒；(4)将步骤(3)中所得的造粒经水冷、风干、筛选磁选、计量、包装，即得所需的聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料。以下各实施例与实施例1的区别仅在于：实施例2一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯50份、改性凹凸棒土15份、聚芳酯40份、膨润土12.5份、纳米氧化锌9份、氧化铝7份、云母粉9份、烷交联剂2份、增塑剂1.5份、光稳定剂1.5份、复合抗氧剂2份、助溶剂2份。实施例3一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯60份、改性凹凸棒土20份、聚芳酯50份、膨润土15份、纳米氧化锌10份、氧化铝8份、云母粉10份、烷交联剂3份、增塑剂2份、光稳定剂2份、复合抗氧剂3份、助溶剂3份。以上所述的本专利技术实施方式，并不构成对本专利技术保护范围的限定,任何在本专利技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，其特征在于，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40～60份、改性凹凸棒土10～20份、聚芳酯30～50份、膨润土10～15份、纳米氧化锌8～10份、氧化铝6～8份、云母粉8～10份、烷交联剂1～3份、增塑剂1～2份、光稳定剂1～2份、复合抗氧剂1～3份、助溶剂1～3份。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，其特征在于，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40～60份、改性凹凸棒土10～20份、聚芳酯30～50份、膨润土10～15份、纳米氧化锌8～10份、氧化铝6～8份、云母粉8～10份、烷交联剂1～3份、增塑剂1～2份、光稳定剂1～2份、复合抗氧剂1～3份、助溶剂1～3份。2.根据权利要求1所述的聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，其特征在于，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯40份、改性凹凸棒土10份、聚芳酯30份、膨润土10份、纳米氧化锌8份、氧化铝6份、云母粉8份、烷交联剂1份、增塑剂1份、光稳定剂1份、复合抗氧剂1份、助溶剂1份。3.根据权利要求1所述的聚乙烯耐老化轨道电缆绝缘料，其特征在于，由以下原料按重量份组成：线性低密度聚乙烯50份、改性凹凸棒土15份、聚芳酯40份、膨润土12.5份、纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏江平，
申请(专利权)人：安徽华美高分子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34