本发明专利技术公开了一种耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其原料组分包括质量份数为：乙丙橡胶70～100份，热塑性材料0～30份，硫化剂6～15份，共硫化剂0～2份，硫化促进剂5～10份，填料80～120份，抗氧剂1～3份，软化剂4～20份，稳定剂5～15份。本发明专利技术耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，通过各原料组分之间的协同促进，使得材料的耐热氧老化性、机械性能和电性能等均非常优异，且制备简单易操作、成本低廉。成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料及制备方法
[0001]本专利技术涉及一种耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料及其制备方法，属于电缆绝缘材料领域。
技术介绍
[0002]在现代生活中，电的应用及其广泛。无论是工业建设、农业生产、科学研究，还是日常生活，都离不开电，因此电线电缆作为传输和分配电能的载体在现代社会中担负着重要的作用。为了提高输送电能的容量和距离，人们不断地对电缆绝缘进行改进。目前，交流和直流电缆的最高电压等级均为500kV，其中交流500kV电缆以挤塑电缆为主。不过由于空间电荷聚集问题，挤塑电缆在直流电压输电过程中的击穿电压下降明显，所以现有
±
500kV直流电缆使用聚丙烯木纤维纸复合纸充油电缆。除这些超高压输电电缆以外，在公共事业中使用更加广泛的是电压等级为35kV及以下的中、高压电缆。
[0003]目前，中、高压电缆绝缘以挤塑电缆为，其绝缘主要包括交联聚乙烯(Cross
‑
linked Polyethylene，XLPE)、乙丙橡胶以及聚氯乙烯等其他共聚物。根据统计，在公共事业用电缆中，抗树枝交联聚乙烯绝缘使用最多，约占40％，其次是乙丙橡胶绝缘约占15％。也正是因此，针对交联聚乙烯的研究更多。相比之下，针对电缆用乙丙橡胶绝缘的研究却较少。
[0004]近年来，随着中国经济的高速发展，能源供应紧张的矛盾越来越突出，全国各地均开始大力发展电力基础设施，火电厂、风电厂和核电站开始大力建设，热固性材料乙丙橡胶由于其优越的电绝缘性、良好的耐臭氧、耐湿、耐寒、耐老化等性能以及随着橡胶生产、加工混炼和硫化工艺等方面的技术发展，广泛应用于中高压乃至超高压电缆中。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中存在柔软度不够、电性能低及强度低等缺陷，本专利技术提供一种耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其原料组分包括：
[0008]乙丙橡胶
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70～100份，
[0009]热塑性材料(乙烯
‑
辛烯共聚物或低密度聚乙烯)
ꢀꢀ
0～30份，
[0010]硫化剂
ꢀꢀ
6～15份，
[0011]共硫化剂
ꢀꢀ
0～2份，
[0012]硫化促进剂
ꢀꢀ
5～10份，
[0013]填料
ꢀꢀ
80～120份，
[0014]抗氧剂
ꢀꢀ
1～3份，
[0015]软化剂
ꢀꢀ
4～20份，
[0016]稳定剂
ꢀꢀ
5～15份；
[0017]上述份数为质量份数。
[0018]上述材料具有稳定效果好、电绝缘性能优越、吸水性小、适合于潮湿环境下使用等优点。
[0019]为了进一步保证产品的机械性能、电绝缘性能、柔软度及耐候性等性能，优选，乙烯质量含量为70％以上的二元乙丙胶或第三单体为ENB(合成亚乙基降冰片烯)或VNB(乙烯基降冰片烯)的三元乙丙橡胶，乙烯质量含量为65
‑
75％，第三单体质量含量≤1％。进一步优选，
[0020]为了进一步促进各组分之间的协同效应，乙丙橡胶为埃克森美孚公司的埃克森美孚公司的Vistalon 1703P、埃克森美孚公司的Vistalon 722、美国陶氏化学公司的Nordel IP3722P、韩国锦湖KEP
‑
020P或上海中国石化三井弹性体有限公司2032PM中的至少一种。
[0021]为了进一步促进各组分之间的协同效应，进一步提高产品的机械性能和电绝缘性能，优选，硫化剂为40％含量过氧化二异丙苯；共硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯；硫化促进剂为氧化锌；所述填料为煅烧陶土。
[0022]为了进一步促进各组分之间的协同效应，进一步提高产品的机械性能和耐侯性能，优选，抗氧剂为4，4
′‑
双(2，2
‑
二甲基苄基)二苯胺或2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢化喹啉聚合物。
[0023]为了进一步促进各组分之间的协同效应，进一步提高产品的机械性能和电性能，所述软化剂为石蜡和二甲基硅油的混合物，其中，二甲基硅油与石蜡的重量分数比为1∶4～6。所述稳定剂为铅丹或铅丹母粒。
[0024]本申请使用了第三单体(ENB或VNB)含量低(≤1％)的乙丙橡胶和2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢化喹啉聚合物复配，使材料的耐热和耐热氧老化性有了显著的提升；
[0025]同时通过乙烯
‑
辛烯共聚物与其它组分的协同进一步提高了材料的机械性能、电性能及柔软性；
[0026]通过对铅丹母粒、硫化剂、共硫化剂及其用量与其他组分的配合，使得材料的稳定性达到最佳；
[0027]本配方中，材料的吸水性能主要由交联程度及铅丹母粒的影响。本配方中的适量的硫化剂、共硫化剂以及硫化促进剂使材料交联程度较佳，同时，在潮湿环境中，铅盐可以优化胶料的耐热和耐水性能，提高胶料的电气稳定性。
[0028]本申请各组分之间的协同效应非常显著，所得材料的耐热氧老化性、机械性能和电性能都有了非常显著的提升，各组分类型及用量的改变都会对材料产生负面影响。
[0029]为了进一步保证材料的电性能、柔软性等性能，作为本申请的一种优选方案，耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其原料组分包括：乙丙橡胶80份，乙烯
‑
辛烯共聚物20份，40％含量过氧化二异丙苯7份，三烯丙基异氰脲酸酯1份，氧化锌5份，煅烧陶土80份，2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢化喹啉聚合物2份，石蜡5份，二甲基硅油1份，铅丹母粒10份，所述份数为质量份数。
[0030]上述耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料的制备方法，包括顺序相接的以下步骤：
[0031]1)将三元乙丙橡胶和乙烯
‑
辛烯共聚物在密炼机中密炼3～5min；
[0032]2)将硫化促进剂、填料、抗氧剂、软化剂及稳定剂等一次性加入到密炼机中与步骤
1)所得物料混炼5～10min；
[0033]3)将硫化剂及共硫化剂加入到密炼机中，与步骤2)所得物料继续密炼0.5～1min；
[0034]4)将步骤3)所得物料经开炼机翻炼，经UTH齿轮泵滤橡机滤橡，所得物料经过压延机碾页下片得到混炼橡料。
[0035]5)将步骤4)所得的混炼物料采用齿轮泵挤橡机进行造粒、冷却，得耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料。
[0036]步骤4)中物料放到开炼机上翻炼是为了散本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其特征在于，其原料组分包括：乙丙橡胶
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70～100份，热塑性材料
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0～30份，硫化剂
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6～15份，共硫化剂
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0～2份，硫化促进剂
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5～10份，填料
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80～120份，抗氧剂
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1～3份，软化剂
ꢀꢀ
4～20份，稳定剂
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5～15份；上述份数为质量份数；乙丙橡胶：乙烯质量含量为70％以上的二元乙丙胶，或乙烯质量含量为65～75％，第三单体质量含量≤1％的第三单体为合成亚乙基降冰片烯ENB或乙烯基降冰片烯VNB的三元乙丙橡胶。2.如权利要求1所述的耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其特征在于，所述热塑性材料是低密度聚乙烯或乙烯
‑
辛烯共聚物。3.如权利要求2所述的耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其特征在于，乙丙橡胶为埃克森美孚公司的埃克森美孚公司的Vistalon 1703P、埃克森美孚公司的Vistalon 722、美国陶氏化学公司的Nordel IP 3722P、韩国锦湖KEP
‑
020P或上海中国石化三井弹性体有限公司2032PM中的至少一种。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其特征在于，硫化剂为40％含量过氧化二异丙苯；共硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯；硫化促进剂为氧化锌；填料为煅烧陶土。5.如权利要求1
‑
3任意一项所述的耐低温型高强度、高电气性能热固性绝缘材料，其特征在于，抗氧剂为4,4
′
—双(2,2
‑...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏正军，刘雄军，李斌，狄洪杰，王永财，梁福才，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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