專利名稱：一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管及其制備方法。
背景技術(shù)：
按電纜附件要求，熱收縮應(yīng)力套管主要用于緩和/疏散電纜屏蔽端部電場應(yīng)力集中，一般安裝位置在主絕緣和半導(dǎo)電層結(jié)合部。應(yīng)力管的材質(zhì)構(gòu)成是由多種高分子材料共混而成,一般基材是極性高分子,如含氯聚合物,再加入高介電填料及一些加工助劑等,含氯聚合物具有熱敏特性，加工溫度高時易降解，因此必須在混合料中加入稱之為熱穩(wěn)定劑的輔助材料才能生產(chǎn)。工業(yè)上應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑大致可分為鉛鹽類和無鉛類穩(wěn)定劑。但是由于在成本和穩(wěn)定效果方面具有優(yōu)越性，鉛鹽穩(wěn)定劑一直是含氯聚合物類(如PVC)制品熱穩(wěn)定劑的首選，應(yīng)用最廣。因此，熱收縮應(yīng)力套管產(chǎn)品一直以來都被列為非環(huán)保產(chǎn)品。因而提供一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管具有可行性及必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種安全環(huán)保的環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其按照重量份數(shù)比，包括: 聚乙烯(PE)20-50
含氯聚合物50-80
硅橡膠1-5
碳黑20-50
表面活化處理的高介電填料20-40 表面活化處理的氧化鎂 5-10 熱穩(wěn)定劑5-15
增塑劑5-10
抗氧劑 0.5-1
潤滑劑1-5
敏化交聯(lián)劑0.5-1。
優(yōu)選地，所述聚乙烯為HDPE (高密度聚乙烯)、LDPE (低密度聚乙烯)>LLDPE (線性低密度聚乙烯)中的一種或者任意幾種的共混物，所述聚乙烯的熔融指數(shù)1-10.0g/10min。優(yōu)選地，所述含氯聚合物的氯含量在20-50%之間，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯醇橡膠或氯丁橡膠一種或者任意幾種的共混物。優(yōu)選地，所述硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠、苯基甲基乙烯基硅橡膠或甲基乙烯基娃橡I父與苯基甲基乙稀基娃橡I父的共混物。優(yōu)選地，所述表面活化處理的高介電填料為:使用表面處理劑進(jìn)行表面偶聯(lián)處理后的鎳鹽、鍶鹽或鋇鹽中的一種或者任意幾種的共混物，所述表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述表面活化處理的氧化鎂為使用表面處理劑進(jìn)行表面活性處理后的氧化鎂，所述表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑，所述表面活化處理的氧化鎂的填料目數(shù)> 3000目。優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑、稀土或者硬脂酸鈣或者硬脂酸鋅復(fù)配穩(wěn)定齊U、稀土或者有機(jī)錫復(fù)配穩(wěn)定劑中的一種或者任意幾種的混合物，所述增塑劑為環(huán)氧大豆油、氯化石蠟油中的一種或者兩種的混合物，所述潤滑劑為硬脂酸和聚乙烯蠟或者兩者的混合物。優(yōu)選地，所述抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，其包括:受阻酚類抗氧劑(2，6_三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或者四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)與輔助抗氧劑(雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或者三(十六碳醇)酯以1: (1-3)的比例進(jìn)行混合的混合物。優(yōu)選地，所述敏化 交聯(lián)劑為TMPTA (三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)或TAIC (三烯丙基異三聚氰酸酯)或TMPTMA (三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。本發(fā)明還提供一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管的制備方法，其特征在于，包括步驟:Α、母料加工步驟:a、高速混合步驟:將含氯聚合物、熱穩(wěn)定劑、增塑劑與抗氧劑混合后，置于高速混合機(jī)中，常溫高速混合10 15min ；b、將高介電填料、氧化鎂進(jìn)行偶聯(lián)處理步驟:將高介電填料、氧化鎂先在預(yù)熱到110 130°C的高速捏合機(jī)中攪拌，敞口烘干lOmin，分兩次加入計(jì)量的偶聯(lián)劑，每次間隔3 4min,攬拌3 4min后出料即可；C、將上述技術(shù)方案中的其余材料及上述步驟a、b得到的物料按配比加入錐型攪拌機(jī)，機(jī)械預(yù)混10 15min，然后使用單螺桿造粒機(jī)在100 150°C下混煉、擠出、拉條、風(fēng)冷、切粒，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料；B、擠出步驟:利用單螺桿擠出機(jī)(配有口模、芯棒)，將環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料在100-150°C下擠出成管材；C、輻照步驟:擠出管材在2.0MeV以上能量電子加速器輻射交聯(lián)，輻照劑量為
7.0Mrad-12.0Mrad ；D、擴(kuò)張步驟:輻照后管材在100-15(TC下，真空擴(kuò)張?jiān)O(shè)備擴(kuò)張2_3倍，冷卻、定型；E、壓扁步驟:冷卻定型后的管材經(jīng)輥輪壓扁，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管產(chǎn)品。
通過實(shí)施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明提供的環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，無鉛環(huán)保。產(chǎn)品的電學(xué)參數(shù)(介電常數(shù)、體積電阻率、介質(zhì)損耗)可調(diào)；產(chǎn)品耐濕熱老化、耐腐蝕、熱收縮、機(jī)械等性能良好。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實(shí)施例。實(shí)施例1:
聚乙烯(HDPE)50
氯磺化聚乙晞50
曱基乙晞基硅橡膠2
高耐磨碳黑30
硅烷偶聯(lián)劑處理的鎳鹽25
硅烷偶聯(lián)劑處理的氧化鎂8
稀土熱穩(wěn)定劑10
環(huán)氧大豆油5
抗氧劑0.5
硬脂酸I
TMPTA1

實(shí)施例2:聚乙烯(LDPE)30
氯橫化聚乙烯30
氯化聚乙烯40
甲基乙烯基硅橡膠1.5
高耐磨碳黑30
硅烷偶聯(lián)劑處理的鋇鹽25
硅烷偶聯(lián)劑處理的氧化鎂7
稀土熱穩(wěn)定劑10
環(huán)氧大豆油5
抗氧劑0.5
聚乙烯蠟2
TMPTMA10實(shí)施例3:
聚乙烯(LLDPE)50
氯橫化聚乙烯50
苯基曱基乙烯基硅橡膠2
高耐磨碳黑30
硅烷偶聯(lián)劑處理的鋇鹽25
硅烷偶聯(lián)劑處理的氧化鎂8
稀土/硬脂酸4丐復(fù)合熱穩(wěn)定劑IO
環(huán)氧大豆油5
抗氧劑0.5
聚乙烯蠟2
TMPTAI。本發(fā)明實(shí)施例還 提供一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管的制備方法，其特征在于，包括
步驟:
A、母料加工步驟:a、高速混合步驟:將含氯聚合物、熱穩(wěn)定劑、增塑劑與抗氧劑混合后，置于高速混合機(jī)中，常溫高速混合10 15min ；b、將高介電填料、氧化鎂進(jìn)行偶聯(lián)處理步驟:將高介電填料、氧化鎂先在預(yù)熱到110 130°C的高速捏合機(jī)中攪拌，敞口烘干lOmin，分兩次加入計(jì)量的偶聯(lián)劑，每次間隔3 4min,攬拌3 4min后出料即可；C、將上述技術(shù)方案中的其余材料及上述步驟a、b得到的物料按配比加入錐型攪拌機(jī)，機(jī)械預(yù)混10 15min，然后使用單螺桿造粒機(jī)在100 150°C下混煉、擠出、拉條、風(fēng)冷、切粒，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料；B、擠出步驟:利用單螺桿擠出機(jī)(配有口模、芯棒)，將環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料在100-150°C下擠出成管材；C、輻照步驟:擠出管材在2.0MeV以上能量電子加速器輻射交聯(lián)，輻照劑量為7.0Mrad-12.0Mrad ；D、擴(kuò)張步驟:輻照后管材在100-150°C下，真空擴(kuò)張?jiān)O(shè)備擴(kuò)張2-3倍，冷卻、定型；
·
E、壓扁步驟:冷卻定型后的管材經(jīng)輥輪壓扁，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管產(chǎn)品。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，按照重量份數(shù)比，包括:聚乙烯20-50含氯聚合物50-80硅橡膠1-5碳黑20-50表面活化處理的高介電填料20-40表面活化處理的氧化鎂5-10熱穩(wěn)定劑5-15增塑劑5-10抗氧劑0.5-1潤滑劑1-5敏化交聯(lián)劑0.5-1。
2.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述聚乙烯為LDPE、LLDPE或HDPE中的一種或者任意幾種的共混 物，所述聚乙烯的熔融指數(shù)1-10.0g/10min。
3.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述含氯聚合物的氯含量在20-50 %之間，如聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯醇橡膠或氯丁橡膠一種或者任意幾種的共混物。
4.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述硅橡膠為甲基乙烯基娃橡月父、苯基甲基乙稀基娃橡月父或甲基乙稀基娃橡月父與苯基甲基乙稀基娃橡月父的共混物。
5.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述表面活化處理的高介電填料為:使用表面處理劑進(jìn)行表面偶聯(lián)處理后的鎳鹽、鍶鹽或鋇鹽中的一種或者任意幾種的共混物，所述表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
6.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述表面活化處理的氧化鎂為使用表面處理劑進(jìn)行表面活性處理后的氧化鎂，所述表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑，所述表面活化處理的氧化鎂的填料目數(shù)> 3000目。
7.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述熱穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定齊U、稀土或者硬脂酸鈣或者硬脂酸鋅復(fù)配穩(wěn)定劑、稀土或者有機(jī)錫復(fù)配穩(wěn)定劑中的一種或者任意幾種的混合物，所述增塑劑為環(huán)氧大豆油、氯化石蠟油中的一種或者兩種的混合物，所述潤滑劑為硬脂酸和聚乙烯蠟或者兩者的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述所述抗氧劑為復(fù)合抗氧劑，其包括:受阻酚類抗氧劑(2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或者四〔β - (3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)與輔助抗氧劑(雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或者三(十六碳醇)酯以1: (1-3)的比例進(jìn)行混合的混合物。
9.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，其特征在于，所述敏化交聯(lián)劑為TMPTA、TMPTMA 或 TAIC。
10.一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管的制備方法，其特征在于，包括步驟: A、母料加工步驟: a、高速混合步驟:將含氯聚合物、熱穩(wěn)定劑、增塑劑與抗氧劑混合后，置于高速混合機(jī)中，常溫高速混合10 15min ； b、將高介電填料 、氧化鎂進(jìn)行偶聯(lián)處理步驟:將高介電填料、氧化鎂先在預(yù)熱到110 .130°C的高速捏合機(jī)中攪拌，敞口烘干lOmin，分兩次加入計(jì)量的偶聯(lián)劑，每次間隔3 .4min,攬拌3 4min后出料即可； C、將權(quán)利要求1中其余材料及上述步驟a、b得到的物料按配比加入錐型攪拌機(jī)，機(jī)械預(yù)混10 15min，然后使用單螺桿造粒機(jī)在100 150°C下混煉、擠出、拉條、風(fēng)冷、切粒，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料； B、擠出步驟:利用單螺桿擠出機(jī)(配有口模、芯棒)，將環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管母料在100-150°C下擠出成管材； C、輻照步驟:擠出管材在2.0MeV以上能量電子加速器輻射交聯(lián)，輻照劑量為.7.0Mrad-12.0Mrad ； D、擴(kuò)張步驟:輻照后管材在100-15(TC下，真空擴(kuò)張?jiān)O(shè)備擴(kuò)張2-3倍，冷卻、定型； E、壓扁步驟:冷卻定型后的管材經(jīng)輥輪壓扁，得到環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管及其制備方法，該環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管包括聚乙烯、含氯聚合物、硅橡膠、碳黑、表面活化處理的高介電填料、表面活化處理的氧化鎂、熱穩(wěn)定劑、增塑劑、抗氧劑、潤滑劑、敏化交聯(lián)劑。本發(fā)明提供的環(huán)保型熱收縮應(yīng)力套管，無鉛環(huán)保。產(chǎn)品的電學(xué)參數(shù)(介電常數(shù)、體積電阻率、介質(zhì)損耗)可調(diào)；產(chǎn)品耐濕熱老化、耐腐蝕、熱收縮、機(jī)械等性能良好。
文檔編號C08L71/00GK103183881SQ20111045535
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者鐘曉光, 翟永愛 申請人:深圳市宏商材料科技股份有限公司