第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料制造技术

本发明专利技术公开了第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料，其包括：EPDM；PE；EBA；导电炭黑；石墨；防老剂；润滑剂；增塑剂；交联剂等，经特殊工艺精密混炼加工而成，它具有优良的耐热老化性能，材料可以通过‑40℃低温冲击脆化，无熔融滴落现象，其中老化前20℃体积电阻率可控制在50Ω·cm以内，老化前90℃体积电阻率可控制在2500Ω·cm以内，135℃，168小时空气老化箱实验强度变化率在5%以内，伸率变化率在15%以内，满足第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料使用条件。

Semiconductive Conductor Shielding Material for Rubber Cable of Third Generation Nuclear Power Station

The invention discloses a semi-conductive conductor shielding material for rubber cables of the third generation nuclear power plant, which includes EPDM, PE, EBA, conductive carbon black, graphite, antioxidant, lubricant, plasticizer, cross-linking agent and so on. It is precisely mixed and processed by special technology, and has excellent heat aging resistance. The material can be impacted and embrittled at low temperature of 40 C without melting droplets, in which aging occurs. Volume resistivity can be controlled within 50_ cm in the first 20 C, within 2500_ cm in the first 90 C, within 135 C and within 5% in the 168 hours in the air aging chamber, and within 15% in the elongation, which can meet the service conditions of semi-conductive shielding materials for rubber cables in the third generation nuclear power plant.

【技术实现步骤摘要】
第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料
第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料属于电缆材料

技术介绍
中高压电缆近年的快速发展与强劲的需求，国外大的化工企业都在致力于中高压乃至超高压电缆屏蔽材料产品的开发。目前中高压/超高压电缆用半导电屏蔽材料的技术领先性及市场占有率全被国外垄断，价格很高，在技术、生产、工艺等方面对中国加以封锁、保密，同时利用技术壁垒和专利保护一直扼制国内的相关产品研究。传统的半导电屏蔽料需选取导电炭黑作为导电材料，炭黑的结构和加入数量往往决定着材料体积电阻率的大小。为得到更低的体积电阻率，通常需要加入超过40份以上的导电炭黑。导电炭黑由于结构高、容易团聚，加入导电炭黑过多，制成的胶料不容易分散且门尼粘度高，加工难度高。不能满足第三代核电站橡胶电缆用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有材料缺陷和不足，开发一种新的第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料。本专利技术涉及第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料是通过以下技术方案实现的，其特征在于包括以下组分（重量）：EPDM15-25；PE5-10；EBA10-20；导电炭黑15-25；石墨5-10；防老剂2-5；润滑剂2-5；增塑剂15-25；交联剂2-5；所述的第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料老化前20℃体积电阻率可控制在50Ω·cm以内，老化前90℃体积电阻率可控制在2500Ω·cm以内；所述的第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料可过-40℃低温冲击脆化试验。与现有材料对比，第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料具有以下有意效果：由PE树脂复配乙烯-丙烯酸脂（EBA）的基体树脂，与EPDM共用。乙烯-丙烯酸脂橡胶（EBA）采用过氧化物配合助交联剂硫化，达到优良的耐低温性能。三元胶由E/MA/提供硫化位置的单体（CS）组成，其采用胺类硫化剂硫化。当用于电缆成缆时的高压蒸汽连续硫化时，乙烯丙烯酸酯橡胶具有优异的耐高温、耐低温、机械等性能，结合防老剂1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉的均聚物，从而达到优良的热老化性能。材料可以过-40℃低温冲击脆化，无熔融滴落现象。选用高比表面积结构的特种导电炭黑，用酸、碱处理并在特定环境中进行物理活化，对炭黑进行表面改性，配合石墨材料进行组合应用，增加了炭黑表面的孔隙率，与添加未经过处理的炭黑相比，该特种炭黑增加了配方材料的电磁干扰屏蔽特性（EMI），从而为该材料提供了出色的导电性能，基于普通材料导电性能基础上，性能提升15%-20%。其中老化前20℃体积电阻率可控制在50Ω·cm以内，老化前90℃体积电阻率可控制在2500Ω·cm以内材料中添加乙烯-丙烯酸脂（EBA）配合聚乙烯树脂的组合应用，在胶体材料周围形成坚固的保护膜并降低界面张力，提升了材料的吃粉能力，同时该材料的添加使橡胶粒子产生界面电荷，增大粒子间的斥力，从而借助斥力作用，使分散体系达到稳定状态，有效提高了配方材料自身分散性。生产中表现为加工速度快，表面光滑。同时也为该配方材料的导电性能提供了一定的帮助。本配方中通过硬脂酸钙（St-ca）复配莱茵散，并添加改性新型癸二酸二辛酯Dos，所用Dos是一种高纯度处理的增塑剂由于复配后的协效作用，大大提高了材料的加工性能，增加了材料的内外润滑作用，并在一定程度上提高了材料的机械性能。具体实施方式实施例1第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料其特征是,包括下述重量份的组分制备而成：EPDM15；PE5；EBA10；导电炭黑15；石墨5；防老剂2；润滑剂2；增塑剂15；交联剂2；所述导电炭黑，是通过酸、碱处理并在特定环境中可进行物理活化，对炭黑进行表面改性；所述防老剂为1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉；所述润滑剂为PE蜡；所述增塑剂是硬脂酸钙（St-ca）复配莱茵散，并添加改性新型癸二酸二辛酯Dos；所述交联剂是主交联剂过氧化物复配助交联剂将上述材料投入密炼机中进行密炼，再进行开炼，加入硫化剂后再密炼、开炼，最后压延包装成品。实施例2第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料其特征是,包括下述重量份的组分制备而成:EPDM20；PE8；EBA15；导电炭黑20；石墨5；防老剂2；润滑剂2；增塑剂20；交联剂2；所述导电炭黑，是通过酸、碱处理并在特定环境中可进行物理活化，对炭黑进行表面改性；所述防老剂为1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉；所述润滑剂为PE蜡；所述增塑剂是硬脂酸钙（St-ca）复配莱茵散，并添加改性新型癸二酸二辛酯Dos；所述交联剂是主交联剂过氧化物复配助交联剂将上述材料投入密炼机中进行密炼，再进行开炼，加入硫化剂后再密炼、开炼，最后压延包装成品。实施例3第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料其特征是,包括下述重量份的组分制备而成:EPDM25；PE10；EBA20；导电炭黑25；石墨5；防老剂5；润滑剂5；增塑剂25；交联剂5；所述导电炭黑，是通过酸、碱处理并在特定环境中可进行物理活化，对炭黑进行表面改性；所述防老剂为1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉；所述润滑剂为PE蜡；所述增塑剂是硬脂酸钙（St-ca）复配莱茵散，并添加改性新型癸二酸二辛酯Dos；所述交联剂是主交联剂过氧化物复配助交联剂。将上述材料投入密炼机中进行密炼，再进行开炼，加入硫化剂后再密炼、开炼，最后压延包装成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料，包括以下组分（重量）：EPDM 15‑25；PE 5‑10；EBA 10‑20；导电炭黑 15‑25；石墨 5‑10；防老剂2‑5；润滑剂2‑5；增塑剂15‑25；交联剂2‑5；所述导电炭黑，是通过酸、碱处理并在特定环境中进行物理活化，对炭黑进行表面改性；所述防老剂为1,2‑二氢‑2,2,4‑三甲基喹啉；所述润滑剂为PE蜡；所述增塑剂是硬脂酸钙（St‑ca）复配莱茵散，并添加改性新型癸二酸二辛酯Dos；所述交联剂是主交联剂过氧化物复配助交联剂；所述导电炭黑和石墨总添加量不超过总分量的30%。

【技术特征摘要】
1.第三代核电站橡胶电缆用半导电导体屏蔽料，包括以下组分（重量）：EPDM15-25；PE5-10；EBA10-20；导电炭黑15-25；石墨5-10；防老剂2-5；润滑剂2-5；增塑剂15-25；交联剂2-5；所述导电炭黑，是通过酸、碱处理并在特定环境中进行物理活化，对炭黑进行表面改性；所述防老剂为1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉；所述润滑剂为PE蜡；所述增塑剂是硬脂酸钙（St-ca）复配莱茵散，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志健，李茁实，甘胤嗣，董春，王晓琦，
申请(专利权)人：宝胜科技创新股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32