【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电线电缆材料，具体涉及一种500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料及其制备方法。
技术介绍
1、随着城市化进程不断加快，加之城市核心区域对供电提出高可靠性要求，城市电网电缆化率持续攀升，高压电缆设备总量保持年均10％的增长水平。因此，地下电缆通道资源愈发紧张，各电压等级电缆同通道密集敷设的情况不断增多，防火、防外破问题突出，大面积停电风险始终存在，高压电缆精益化管理面临新的挑战。特高压输电是指额定电压超过500kv的输电方式，具有远距离、大容量、低损耗等特点，是解决能源配置不均和可再生能源消纳问题的有效手段。数据显示，全球特高压输电线路总长度预计将从2019年的28.6万公里增长到2023年的35.8万公里，其中中国将贡献近一半的新增长度。这将带来对特高压输电所需的电缆的巨大需求。
2、聚氯乙烯(pvc)树脂作为一种历史悠久的热塑性塑料，其柔软性可以通过加入不同量的增塑剂来调节。其价格优廉，性能优良，因此它在电线电缆行业有着广泛的应用。随着超高压电缆应用区域的逐步扩大，在一些寒冷地区也会使用，这就对护套材料的低温性能要求更高，需要满足-40℃低温冲击脆化；另一方面，使用部门对于电缆安全性的要求也越来越高，要求材料具有更好的阻燃性能；而针对500kv超高压电缆，其对护套材料的电性能和生产稳定性也提出了更高的要求。市场上现有的高压电缆用pvc护套料低温冲击脆化温度只能达到-30℃，氧指数32，无法满足寒冷地区、高阻燃要求的500kv超高压电缆的使用，开发一种低温和阻燃性能高，同时兼顾电性能和生产工艺稳定性
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料及其制备方法，制得的聚氯乙烯材料低温冲击脆化温度可达到-40℃，氧指数达34以上，用于500kv超高压电缆可满足gb/t22078-2008要求，通过成束a类燃烧试验，成缆后护套的绝缘电阻可以达到100mω·km以上，且低温性能优异，可在严寒地区使用。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，由以下重量份的原料制备而成：
4、
5、所述pvc树脂为聚合度为1000～1500的pvc树脂中的一种或两种任意比例的组合。
6、优选地，所述pvc树脂为聚合度为1000的pvc树脂、聚合度为1300的pvc树脂合聚合度为1500的pvc树脂中的一种或两种任意比例的组合。
7、所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯dotp、均苯四酸四辛酯topm、邻苯二甲酸二烯丙酯dap中的两种或多种任意比例的组合。
8、优选地，所述对苯二甲酸二辛酯dotp的密度0.980-0.986g/cm3，闪点≥210℃，体积电阻率≥1.0×1012ω·cm，含水量≤0.10％。
9、所述阻燃剂为sb2o3-sio2复合气凝胶阻燃剂、异丙基化磷酸三苯酯和氢氧化铝中的两种或多种任意比例的组合。
10、所述填充物为煅烧陶土和纳米碳酸钙任意比例的组合。
11、所述改性剂为氯化聚氯乙烯和有机硅增韧剂任意比例的组合。
12、优选地，所述有机硅增韧剂为由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯和有机硅任意比例组成的核壳结构。
13、所述热稳定剂为环保钙锌复合热稳定剂；
14、所述加工助剂为丙烯酸酯共聚物、硬脂酸钙和聚氯乙烯蜡中的两种或多种任意比例的组合。
15、一种500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
16、s1、按规定质量配比，先将pvc树脂、增塑剂、阻燃剂、填充物和热稳定剂加入至高速捏合机中进行第一次搅拌混合，再向高速捏合机中加入改性剂合加工助剂，进行第二次搅拌混合，得到均匀的混合料a；
17、s2、将混合料a加进双螺杆和单螺杆组成的双阶挤出造粒机造粒，采用磨面热切方式造粒，即得所需的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料。
18、所述步骤s1中，高速捏合机的工作温度为95℃-105℃，第一次搅拌混合时间5-10min，第二次混合时间为30-90s。
19、所述步骤s2中，双螺杆造粒机各段加热温度由110-145℃均匀递增，单螺杆造粒机各段加热温度由80-120℃均匀递增。
20、本专利技术技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：
21、通过大量的技术研究及配方筛选，得到一种颗粒均匀、塑化良好的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，低温冲击脆化温度可达到-40℃，氧指数达34以上，用于500kv超高压电缆可满足gb/t 22078-2008要求，通过成束a类燃烧试验，成缆后护套的绝缘电阻可以达到100mω·km以上，且低温性能优异，可在严寒地区使用。
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1.一种500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述PVC树脂为聚合度为1000～1500的PVC树脂中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP、均苯四酸四辛酯TOPM、邻苯二甲酸二烯丙酯DAP中的两种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述对苯二甲酸二辛酯DOTP的密度0.980-0.986g/cm3，闪点≥210℃，体积电阻率≥1.0×1012Ω·cm，含水量≤0.10％。
5.根据权利要求1所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述阻燃剂为Sb2O3-SiO2复合气凝胶阻燃剂、异丙基化磷酸三苯酯和氢氧化铝中的两种或多种的组合；
6.根据权利要求5所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述有
7.根据权利要求1所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述热稳定剂为环保钙锌复合热稳定剂；
8.一种权利要求1-7任一项所述的500kV超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，高速捏合机的工作温度为95℃-105℃，第一次搅拌混合时间5-10min，第二次混合时间为30-90s。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，双螺杆造粒机各段加热温度由110-145℃均匀递增，单螺杆造粒机各段加热温度由80-120℃均匀递增。
...【技术特征摘要】
1.一种500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述pvc树脂为聚合度为1000～1500的pvc树脂中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯dotp、均苯四酸四辛酯topm、邻苯二甲酸二烯丙酯dap中的两种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述对苯二甲酸二辛酯dotp的密度0.980-0.986g/cm3，闪点≥210℃，体积电阻率≥1.0×1012ω·cm，含水量≤0.10％。
5.根据权利要求1所述的500kv超高压电缆用耐寒高阻燃聚氯乙烯料，其特征在于，所述阻燃剂为sb2o3-sio2复合气凝胶阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡玲，崔德刚，魏国宝，叶刚，王银飞，李文斌，
申请(专利权)人：上海凯波电缆特材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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