高压电缆绝缘材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种高压电缆绝缘材料及其制备方法和应用。所述高压电缆绝缘材料，以重量份计，包括：低密度聚乙烯：100份；抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15‑0.20份；交联剂：1.0～2.0份，优选1.0‑1.5份；聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5‑2.0份；高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5‑5.0份。本发明专利技术的高压电缆绝缘材料的综合绝缘性能优异；本发明专利技术的高压电缆绝缘材料，具有优良的击穿强度稳定性，同时获得优良的抗水树效果，可明显提高材料的长期使用稳定性。进一步地，本发明专利技术的高压电缆绝缘材料的制备方法，可大量降低交联剂的使用量，具有更低的加工能耗，有效降低成本，适合工业长时间稳定生产，间接缩短脱气时间。

【技术实现步骤摘要】
高压电缆绝缘材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种高压电缆绝缘材料及其制备方法和应用，属于绝缘材料加工

技术介绍
国内现有的电力电缆用绝缘料多采用低密度聚乙烯(LDPE)为基料，添加一定的抗氧剂和交联剂。而非交联聚乙烯的耐温等级较低，不能满足高压电力电缆长期较高温度下的长时间使用要求，通过添加交联剂使LDPE交联变化为交联聚乙烯(XLPE)来提高其耐温等级。但是，目前常用的高压电力电缆的绝缘材料存在如下问题：交联聚乙烯的脱气时间太长，如脱气不充分易出现小分子析出物，对高压电缆的长期运行安全性带来隐患。与此同时交联聚乙烯的抗水树能力较差，电缆的长期使用寿命较短。专利文件CN108623877A公开了一种具有低交联剂含量和高交联度的高压直流电缆用绝缘材料，采用加入助交联剂降低交联剂含量的方法，其有效降低了热延伸，但其仅对材料的热延伸性能进行分析，其他介电性能及常规机械性能未阐述。
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术首先提供一种高压电缆绝缘材料，该高压电缆绝缘材料的抗水树性能优异、使用寿命长、副产物少、抗焦烧且具有加工性能稳定。进一步地，本专利技术还提供一种原料容易获取，制备方法简单的高压电缆绝缘材料的制备方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种高压电缆绝缘材料，以重量份计，包括：低密度聚乙烯：100份；抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。本专利技术还提供一种高压电缆绝缘材料，以重量份计，由以下组分组成：低密度聚乙烯：100份；抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料，其中，所述聚丁二烯类助剂包括：液体聚丁二烯、端羟基液体聚丁二烯、马来酸酐官能化液体聚丁二烯中的一种或两种以上的组合。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料，其中，所述高分子材料添加剂包括：线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、等规聚丙烯、间规聚丙烯中的一种或两种以上的组合。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料，其中，所述抗氧剂包括1,2-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、硫代二丙酸二硬脂醇酯和硫代二丙酸二月桂酯中的一种或两种以上。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料，其中，所述交联剂包括过氧化物交联剂，优选包括双(1-甲基-1-苯基乙基)过氧化物。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料，其中，所述聚丁二烯类助剂与所述高分子材料添加剂的质量比为1:2～2:1。本专利技术又提供一种根据本专利技术的高压电缆绝缘材料的制备方法，包括：将所述高压电缆绝缘材料的各组分混合的步骤。根据本专利技术的高压电缆绝缘材料的制备方法，其包括以下步骤：将低密度聚乙烯、抗氧剂、聚丁二烯类助剂以及高分子材料添加剂通过熔融共混后冷却造粒，得到颗粒物；将所述颗粒物与所述交联剂混合并吸收，得到高压电缆绝缘材料。本专利技术又提供一种电缆，其包括本专利技术的高压电缆绝缘材料。专利技术的效果本专利技术的高压电缆绝缘材料的综合绝缘性能优异；进一步地，本专利技术的高压电缆绝缘材料，具有优良的击穿强度稳定性，同时获得优良的抗水树效果，可明显提高材料的长期使用稳定性。进一步地，本专利技术的高压电缆绝缘材料的制备方法，具有更高的安全性和更低的成本，适合工业大规模的生产。进一步地，本专利技术的高压电缆绝缘材料的制备方法，可大量降低交联剂的使用量，具有更低的加工能耗，有效降低成本，适合工业长时间稳定生产，间接缩短脱气时间。附图说明图1示出了本专利技术实施例的加速水树老化试验的发生装置示意图，其中，所用钢针的曲率半径为10μm。具体实施方式以下将详细说明本专利技术的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好地说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。如无特殊声明，本专利技术所使用的单位均为国际标准单位，并且本专利技术中出现的数值，数值范围，均应当理解为包含了工业生产中所不可避免的系统性误差。本专利技术首先提供一种高压电缆绝缘材料，以重量份计，包括：低密度聚乙烯：100份；抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。优选地，本专利技术又提供一种高压电缆绝缘材料，以重量份计，由以下组分组成：低密度聚乙烯：100份；抗氧剂：0.1～0.3份，0.15～0.2份；交联剂：1.0～2.0份，1.0～1.5份；聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，0.5～2.0份；高分子材料添加剂：0.5～10.0份，0.5～5.0份。本专利技术的高压电缆绝缘材料是一种用于高压电力电缆的环保型超净绝缘材料，其综合绝缘性能优异。本专利技术的高压电缆绝缘材料可大量降低可大量降低交联剂的使用量，具有更低的加工能耗，有效降低成本，适合工业长时间稳定生产，间接缩短脱气时间。进一步，本专利技术的高压电缆绝缘材料具有抗水树性能优异、使用寿命长、副产物少、抗焦烧且长期加工性能稳定等综合性能优良的特点。在本专利技术中，低密度聚乙烯(LDPE)为常规高压绝缘基料，密度为0.918-0.923g/cm3，优选密度为0.920-0.922g/cm3；熔融指数为1.9-2.1g/10min，熔点为103-111℃。在本专利技术中，所述聚丁二烯类助剂可以为液体助剂，优选地，所述聚丁二烯类助剂的粘度为1000-7000mPa·s。本专利技术通过添加聚丁二烯类助剂可以改善高压电缆绝缘材料的抗水树性能。在本专利技术中，以重量份计，聚丁二烯类助剂的加入量为0.5～5.0份，优选为0.5～2.0份。当聚丁二烯类助剂的加入量为0.5～5.0份时，可以更有效地改善高压电缆绝缘材料的抗水树性能。作为优选，所述聚丁二烯类助剂包括：液体聚丁二烯、端羟基液体聚丁二烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电缆绝缘材料，其特征在于，以重量份计，包括：/n低密度聚乙烯：100份；/n抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；/n交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；/n聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；/n高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆绝缘材料，其特征在于，以重量份计，包括：
低密度聚乙烯：100份；
抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；
交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；
聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；
高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。


2.一种高压电缆绝缘材料，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：
低密度聚乙烯：100份；
抗氧剂：0.1～0.3份，优选0.15-0.20份；
交联剂：1.0～2.0份，优选1.0-1.5份；
聚丁二烯类助剂：0.5～5.0份，优选0.5-2.0份；
高分子材料添加剂：0.5～10.0份，优选.0.5-5.0份。


3.根据权利要求1或2所述的高压电缆绝缘材料，其特征在于，所述聚丁二烯类助剂包括：液体聚丁二烯、端羟基液体聚丁二烯、马来酸酐官能化液体聚丁二烯中的一种或两种以上的组合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的高压电缆绝缘材料，其特征在于，所述高分子材料添加剂包括：线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、等规聚丙烯、间规聚丙烯中的一种或两种以上的组合。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬锐，李秀娟，张斌，刘美兵，帅选阳，陈文卿，
申请(专利权)人：浙江万马高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33