一种半导电屏蔽料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种半导电屏蔽料及其制备方法和应用，属于电缆附件技术领域。按重量份计，上述半导电屏蔽料的制备原料包括：乙丙橡胶：100份、氧化锌：2～6份、胶易素：2～6份、超导炭黑：15～30份、快压炭黑：25～40份、增塑剂：20～45份、硫磺：1.0～1.8份和硫化助剂：1.2～2.0份。本发明专利技术的制备方法包括以下步骤：将乙丙橡胶、氧化剂、胶易素、超导炭黑、快压炭黑、增塑剂密炼制得混炼胶。经过开炼、硫化制备得到半导电屏蔽料。本发明专利技术的半导电屏蔽料具有良好的导电性能，能够防止在使用过程中电缆局部电场应力集中而致使绝缘击穿，能有效的提高长期使用的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导电屏蔽料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电缆附件
，尤其是涉及一种半导电屏蔽料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]一直以来，制约中低压电缆输电的核心问题是电缆绝缘层的缺陷和绝缘屏蔽层的界面特性及屏蔽材料的导电性，其中屏蔽材料的表面光滑特性及其导电性差是导致电缆局部电场应力集中而致使绝缘击穿的关键性能，目前为了提高屏蔽料的导电性，一般都在橡胶基材中加入了导电炭黑或超导炭黑。
[0003]炭黑不仅决定半导电屏蔽料的导电性能，更可以左右产品的物理性能、功能性，甚至可以决定产品的市场价值。但是传统技术生产的导电炭黑由于杂质含量大，导电性能差，将其应用于中低压备电缆附件半导电屏蔽料时，存在填充量大的问题，最终会导致所得半导电屏蔽料的机械性能和加工性能差，表面不光滑，凸起点多的问题，无法满足中低压电缆附件半导电屏蔽料的实际使用要求。此外，还有技术以超导炭黑替代传统炭黑作为半导电屏蔽料的填料，超导炭黑具有优异的导电性能，添加量少也能满足屏蔽材料导电性能的技术要求，但原材料成本较高。同时，半导电屏蔽料中的填料还具有补强作用，添加量少的前提下，不能有效提升所得产品的强度。
[0004]综上，采用炭黑或超导电炭黑作为填料分别会存在以下问题：超导电炭黑的导电性能优异，添加量少，但少的炭黑添加量会影响产品的性能，主要表现在：(1)补强效果差，材料的抗张强度和撕裂强度偏小，成型过程中半导电材料容易打坏；(2)填料添加量少，含胶率高，材料加工过程中脱辊。(3)含胶率高，成型后产品表面不光滑，有花纹。如何有效提高半导电屏蔽料的抗张强度和导电性，是目前电缆附件用半导电屏蔽料制备的一大难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种半导电屏蔽料，能够有效提高半导电屏蔽料的抗张强度和导电性。
[0006]本专利技术还提供了上述半导电屏蔽料的制备方法。
[0007]本专利技术还提供了上述半导电屏蔽料的应用。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提出了一种半导电屏蔽料，所述半导电屏蔽料的制备原料包括100重量份的乙丙橡胶、15～30份的超导炭黑、25～40份的快压炭黑、胶易素和硫化助剂。
[0009]根据本专利技术第一方面实施例的半导电屏蔽料，至少具有如下有益效果：
[0010](1)本专利技术采用的制备原料中，乙丙橡胶作为基材，能够赋予产品较好的气密性，化学稳定性好和优良的防老化性能。
[0011](2)超导炭黑具有较高的吸碘值，可提高产品的导电性能。单独使用其作为半导电屏蔽料的填料时，添加比例需严格控制，添加量过大，硬度降低、断裂伸长率下降；添加量过
小，产品抗张强度、撕裂强度小，成型效果差，在半导电屏蔽料成型过程容易打坏，导电性能差，导致电缆局部电场应力集中而致使绝缘击穿。
[0012]单独使用快压炭黑作为半导电屏蔽料的填料时，需要添加量过大，所得产品的机械性能差。
[0013]本专利技术采用快压炭黑和超导电炭黑的混合物作为填料，控制超导炭黑、快压炭黑比例，能够使产品导电性能满足技术要求。
[0014](3)添加的硫化助剂是2
‑
巯基苯并噻唑、N
‑
环已基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化二苯并噻唑中的至少一种，能有效的防止制品泛彩和喷霜。
[0015](4)添加胶易素，能够加快橡胶基材的塑化，从而加快炭黑的分散效率，提高加工混炼效率。
[0016](5)本专利技术的半导电屏蔽料，产品抗张强度高，撕裂强度大，成型效果好，在半导电屏蔽料成型过程能很好的保证产品的完整性。本专利技术的半导电屏蔽料，产品具有良好的导电性能等特点，能够防止在使用过程中电缆局部电场应力集中而致使绝缘击穿，能有效的提高长期使用的稳定性。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述乙丙橡胶和胶易素的重量比为100：2～6。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述乙丙橡胶和硫化助剂的重量比为100：1.2～2.0。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化助剂为2
‑
巯基苯并噻唑(促进剂M；149
‑
30
‑
4)、N
‑
环已基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ；95
‑
33
‑
0)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD；137
‑
26
‑
8)和二硫化二苯并噻唑(促进剂DM；120
‑
78
‑
5)中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化助剂的活性含量为70～80％；优选地，所述活性含量约为75％。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化助剂可通过100目筛网。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化助剂中硫元素的含量为26～27％，优选地，所述硫元素含量约为26.5％。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化助剂的密度为1.1～1.3g/cm3；优选地，所述硫化助剂的密度约为1.2g/cm3。
[0024]在上述参数范围内的硫化助剂，在所述乙丙橡胶中的分散性良好，能显著提升硫化速率，避免吐霜现象，对挤出型材料的性能有显著的促进作用。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述半导电屏蔽料的制备原料还包括硫磺。
[0027]优选地，所述半导电屏蔽料的制备原料还包括氧化剂和增塑剂。
[0028]优选地，所述乙丙橡胶和氧化剂的重量比为100：2～6；更优选地，所述乙丙橡胶和氧化剂的重量比为100：2.5～5；例如可以是100：2.5、100：5或100：3。
[0029]优选地，所述乙丙橡胶和增塑剂的重量比为100：20～45；更优选地，所述乙丙橡胶和增塑剂的重量比为100：22～42；例如可以是100：22、100：28、100：27或100：42。
[0030]优选地，所述乙丙橡胶和硫磺的重量比为100：1.0～1.8。更优选地，所述乙丙橡胶和硫磺的重量比为100：1.1～1.7；例如可以使100：1.1、100：1.2和100：1.7。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述增塑剂为白油和石蜡油中的至少一种。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述增塑剂为白油和石蜡油的混合物。
[0033]更优选地，所述乙丙橡胶和增塑剂中白油的重量比为100：10～20。
[0034]更优选地，所述乙丙橡胶和增塑剂中石蜡油的重量比为100：10～25。
[0035]增塑剂中，白油和石蜡油按照本专利技术限定的比例进行混合，能够降低产品的硬度，提高产品的断裂伸长率、加工混炼效率。
[0036]根据本专利技术的一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导电屏蔽料，其特征在于，所述半导电屏蔽料的制备原料包括100重量份的乙丙橡胶、15～30重量份的超导炭黑、25～40重量份的快压炭黑、胶易素和硫化助剂。2.根据权利要求1所述的半导电屏蔽料，其特征在于，所述乙丙橡胶和胶易素的重量比为100：2～6；优选地，所述乙丙橡胶和硫化助剂的重量比为100：1.2～2.0。3.根据权利要求1或2所述的半导电屏蔽料，其特征在于，所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。4.根据权利要求1所述半导电屏蔽料，其特征在于，所述半导电屏蔽料的制备原料还包括硫磺；优选地，所述乙丙橡胶和硫磺的重量比为100：1.0～1.8。5.根据权利要求1所述半导电屏蔽料，其特征在于，所述半导电屏蔽料的制备原料还包括氧化剂、增塑剂；优选地，所述乙丙橡胶和氧化剂的重量比为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺志文，肖波浪，单思宇，周雄，吴瑞清，
申请(专利权)人：长沙长缆电工绝缘材料有限公司，
类型：发明
国别省市：