一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料制造技术

本发明专利技术公开了一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，包括第一物料和第二物料，所述第一物料包括以下重量组分：60～90份乙烯‑辛烯共聚物、10～40份茂金属聚乙烯、10～28份导电填充料、0.5～2份抗氧化剂、0.2～1份引发剂、0.5～2份润滑助剂、1～5份产水剂，所述第二物料包括以下组分：100份乙烯‑辛烯共聚物、0.2～4份硅烷、0.1～1份抗氧化剂、0.5～3份催化剂、1～5份脱水剂。本发明专利技术通过对组分和工艺的设置，蒸汽与物料间充分接触，发生交联且反应迅速，无需蒸汽处理较长时间，无需特别的外部条件，提高了交联效率，节省能耗，交联自然均匀，更便于处理时间作出调整，提高产物内屏蔽料的强度，适合广泛推广与使用。

【技术实现步骤摘要】
一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料
本专利技术涉及架空电缆领域，具体是一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料。
技术介绍
架空电缆是架空绝缘电缆的简称，是设置有有绝缘层和保护外层的架空导线，由类似于交联电缆生产工艺进行生产制造，是介于架空导线和地下电缆之间的新的输电方式，架空电缆均为单芯，按其结构分类可分为硬铝线结构、硬拉铜线结构、铝合金线结构、钢芯或铝合金芯支撑结构和自承式三芯纹合结构等，具有较高供电可靠性，且供电安全性好、架设和维修方便和经济性合理，其主要技术参数包括耐候性、绝缘水平、内外半导电屏蔽层、外半导电屏蔽层，内半导电屏蔽层位于导线芯和绝缘层之间，由内屏蔽料制得，一般包括基体树脂、导电填料、交联剂、抗氧剂和其他助剂等，能够改善电缆内部电场径向分布、平衡电场，提高电缆的电气强度和安全性能，延长电缆的使用寿命，在现有的屏蔽料制备工艺中，常采用有机过氧化物作为交联剂制备交联型半导电内屏蔽料，在反应时需要较长硫化管并高温高压下才能在硫化管里起化学反应，并释放有机气体，生产成本高且影响生产环境质量，同时，因反应温度影响较大，不易对处理时间作出调整，并需要严格选择原料体系中的其他组分，避免消耗体系中的自由基，影响交联效果，所得产物较传统制备方法的强度有所降低。因此，我们提出一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，包括第一物料和第二物料，其特征在于：所述第一物料包括以下重量组分：60～90份乙烯-辛烯共聚物、10～40份茂金属聚乙烯、10～28份导电填充料、0.5～2份抗氧化剂、0.2～1份引发剂、0.5～2份润滑助剂、1～5份产水剂，所述第二物料包括以下组分：100份乙烯-辛烯共聚物、0.2～4份硅烷、0.1～1份抗氧化剂、0.5～3份催化剂、1～5份脱水剂。在上述技术方案中，对内屏蔽料的组分配方体系进行了设计，第一物料形成接枝聚合物，含有产水剂，第二物料形成催化聚合物，且含有脱水剂，二者中均含有乙烯-辛烯共聚物，不含不饱和双键，具有较好的耐候性、分散性和粘性，强度高，性能优异，茂金属聚乙烯具有较好的韧性、热粘性、热封温度，作为组分成分的主体，使得内屏蔽料的具备优良的性能。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述催化剂为二甲基锌、二乙基锌、二苯基锌、二水乙酸锌、乙酸锌、二(五甲基环戊二烯)基锌、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二硫醇烷基锡、二烷基锡二马来酸酯中的一种或多种。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述导电填充料为炭黑、B型高结构导电炭黑、炭黑与石墨烯混合物中的一种。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述硅烷为乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。在上述技术方案中，选择活性基团较多的硅烷，提高制备工艺中的交联程度，促进内屏蔽料强度的提高。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述产水剂为双氧水、硝酸钇、芒硝、苯磺酸锌中的一种或多种。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述脱水剂为氢氧化锌、碳酸锌中的一种或多种。在上述技术方案中，产水剂能够在内屏蔽料的制备中释放水分子，为制备工艺提供所需环境，脱水剂一方面为产水剂产水提供反应物，另一方面反应产物作为物料中的填充，也可对内屏蔽料进行改性，提高所制内屏蔽料的强度。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂1024、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂300中的一种或多种，所述润滑助剂包括硬脂丁酸、高级脂肪酸、微晶石蜡、N,N′-亚乙基双硬脂酰胺、氧化聚乙烯蜡、聚乙二醇、山梨糖醇酐脂肪酸酯、硬脂酸钙中的一种或多种，所述引发剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、二异氰酸酯、过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠中的一种或多种。一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)制备第一物料：取第一物料组分混合；2)制备第二物料：取第二物料组分混合；3)制备屏蔽料：取第一物料和第二物料混合挤塑。作为本专利技术的一种优选实施方式，包括以下步骤：1)制备第一物料：取乙烯-辛烯共聚物、茂金属聚乙烯置于反应釜中，加热至熔融共混，并进行活化，加入导电填料充分搅拌，加入抗氧化剂、引发剂、润滑助剂混合，加热加压进行反应，然后与产水剂混合，得到第一物料；2)制备第二物料：取乙烯-辛烯共聚物、硅烷置加热至熔融共混，并进行活化，加入抗氧化剂、催化剂混合，加热加压进行反应，然后与脱水剂混合，得到第二物料；3)制备屏蔽料：取第一物料和第二物料置于180～200℃温度下混合并挤塑，制得内屏蔽料。在上述技术方案中，第一物料混合添加有产水剂，作为后续步骤中水的来源，第二物料混合添加有脱水剂，能够防止第二物料中的硅烷在第一二物料混炼前提前发生自交联，在第一物料与第二物料混合后，产水剂与脱水剂相遇，产生水并受热形成水蒸气，使得第一物料和第二物料的混合物处于“体系内蒸汽环境”，为自交联提供条件，挤塑后于常温下能够迅速发生自交联反应，无需额外对内屏蔽料施加外部蒸汽条件，同时也节省了蒸汽处理时间，即无需特别的外部条件来促进交联，能够加快交联速度，提高交联效率，且产水剂处于物料内部分子结构之中，使得蒸汽与物料间的接触更加充分，促进交联进程，节省能耗，交联自然均匀，减少特殊气体的释放，更便于处理时间作出调整，提高产物内屏蔽料的强度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，通过对内屏蔽料组分及其比例、工艺及参数的设置，使得内屏蔽料组分在蒸汽环境下发生交联，蒸汽与物料间充分接触，交联反应迅速，无需蒸汽处理较长时间，无需特别的外部条件来促进交联，能够提高交联效率，促进交联进程，节省能耗，交联自然均匀，减少特殊气体的释放，更便于处理时间作出调整，提高产物内屏蔽料的强度。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1按质量份，取60份乙烯-辛烯共聚物、10份茂金属聚乙烯，加热至熔融共混(根据聚合度不同加热温度范围：160-260℃)，并进行活化，加入导电填料充分搅拌，加入0.5份抗氧化剂、0.2份引发剂、0.5份润滑助剂混合，加热加压进行反应，然后与1份产水剂混合，得到第一物料；取100份乙烯-辛烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，包括第一物料和第二物料，其特征在于：所述第一物料包括以下重量组分：60～90份乙烯-辛烯共聚物、10～40份茂金属聚乙烯、10～28份导电填充料、0.5～2份抗氧化剂、0.2～1份引发剂、0.5～2份润滑助剂、1～5份产水剂，所述第二物料包括以下组分：100份乙烯-辛烯共聚物、0.2～4份硅烷、0.1～1份抗氧化剂、0.5～3份催化剂、1～5份脱水剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，包括第一物料和第二物料，其特征在于：所述第一物料包括以下重量组分：60～90份乙烯-辛烯共聚物、10～40份茂金属聚乙烯、10～28份导电填充料、0.5～2份抗氧化剂、0.2～1份引发剂、0.5～2份润滑助剂、1～5份产水剂，所述第二物料包括以下组分：100份乙烯-辛烯共聚物、0.2～4份硅烷、0.1～1份抗氧化剂、0.5～3份催化剂、1～5份脱水剂。


2.根据权利要求1所述的一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，其特征在于：所述催化剂为二甲基锌、二乙基锌、二苯基锌、二水乙酸锌、乙酸锌、二(五甲基环戊二烯)基锌、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二硫醇烷基锡、二烷基锡二马来酸酯中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，其特征在于：所述导电填充料为炭黑、B型高结构导电炭黑、炭黑与石墨烯混合物中的一种。


4.根据权利要求1所述的一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，其特征在于：所述硅烷为乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的一种架空电缆用硅烷自交联双组份内屏蔽料，其特征在于：所述产水剂为双氧水、硝酸钇、芒硝、苯磺酸锌中的一种或多种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张国清，张人尹，
申请(专利权)人：江阴市海江高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32