一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電纜復(fù)合材料，涉及一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電氣或電子系統(tǒng)中，電纜主要用于連接不同的系統(tǒng)，并實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間能量 與信息的有效傳輸。隨著數(shù)字設(shè)備和集成電路的廣泛應(yīng)用，電子系統(tǒng)對雷電或開關(guān)操作等 原因所引起的瞬態(tài)電磁場特別敏感。變電站是一個包含強電設(shè)備和弱電設(shè)備的電磁環(huán)境 非常復(fù)雜的系統(tǒng)，正常運行時，變電站內(nèi)空間中存在強工頻電磁場。當發(fā)生開關(guān)操作、系統(tǒng) 故障或雷擊時，空間會有強瞬態(tài)電磁場發(fā)生。強工頻與強瞬態(tài)電磁場對變電站保護與控制 設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時保護與控制設(shè)備之間還存在相互串擾。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不 斷提高以及保護設(shè)備的下放，變電站保護與控制設(shè)備的電磁兼容問題越來越受到重視。既 要求保護與控制設(shè)備對系統(tǒng)正常控制，同時又要求不能被外來的干擾所影響。電力系統(tǒng)中 的開關(guān)操作、電力系統(tǒng)故障和雷擊是變電站中三大主要干擾，它們一方面通過電壓互感器 (PT)或者電流互感器（CT)以傳導(dǎo)的形式對二次控制或者保護設(shè)備產(chǎn)生干擾，另一方面在 空間產(chǎn)生強瞬態(tài)的電磁場，并以電磁輻射的形式對保護與控制電纜的終端產(chǎn)生干擾。隨著 電力系統(tǒng)向特高壓、大容量和緊湊型方向發(fā)展，電力系統(tǒng)的電磁干擾現(xiàn)象越來越嚴重。而保 護與控制設(shè)備工作在弱電條件下，集成度在不斷地提高，并且向小型化方向發(fā)展。因此，變 電站二次電纜這類長距離電纜會成為外界電磁能的巨大收集器，這些電磁能傳送到與電纜 接口的終端設(shè)備中，就會在設(shè)備的小信號電路中產(chǎn)生不容許的干擾影響或造成元件損壞。 對屏蔽不夠好的系統(tǒng)來說，這些長電纜通常會成為引進干擾的主要途徑。因此，研究屏蔽電 纜在復(fù)雜電磁環(huán)境作用下干擾對電纜的禍合機理，對采取有效防護措施、抑制電磁干擾有 著重要的意義。
[0003] 變電站一次設(shè)備狀態(tài)信息和主回路中電壓電流信號是通過電纜從開關(guān)場傳送到 保護小室和控制室的。為了減小空間電磁場對這些連接電纜導(dǎo)體的直接禍合，電纜通常都 帶有屏蔽層。于是絕大部分的直接禍合電流只流過屏蔽層，而不流過在屏蔽體里面用于傳 輸信號用的芯線。雖然采用了屏蔽電纜，但由于部分電纜還是暴露在開關(guān)瞬態(tài)電磁場中，屏 蔽效能是有限的，空間電磁場通過電纜的轉(zhuǎn)移阻抗和轉(zhuǎn)移導(dǎo)納在電纜芯線上還是有可能感 應(yīng)出不容忽視的較大的電壓和電流。此外，用來連接設(shè)備部件或子系統(tǒng)的軟電纜的屏蔽作 用通常都隨頻率的增高而變差。
[0004] 因此，在本領(lǐng)域中，期望獲得一種具有較高電流屏蔽率的電纜屏蔽材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù) 合材料及其制備方法。
[0006] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料，所述內(nèi)層屏蔽 用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料主要由以下原料制備得到：
[0008] 聚丙烯 95-100重量份 環(huán)氧太豆油 25-30重量份 苯丙三唑 1-2重量份 氫氧化鋁 1-6重量份 氯化石蠟 9-12重量份
[0009] 季戊四醇酯 4-6重量份 增塑劑 5-8重量份 抗靜電劑 1-4重量份 抗氧劑 4-6重量份。
[0010] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述聚丙烯的用量為 95-100重量份，例如95重量份、95. 2重量份、95. 4重量份、95. 7重量份、96重量份、96. 3重 量份、96. 5重量份、96. 7重量份、98重量份、98. 3重量份、98. 5重量份、98. 7重量份、99重量 份、99. 2重量份、99. 4重量份、99. 6重量份、99. 8重量份或100重量份。
[0011] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述環(huán)氧大豆油的用 量為25-30重量份，例如25重量份、25. 3重量份、25. 7重量份、26重量份、26. 2重量份、26. 4 重量份、26. 6重量份、26. 8重量份、27重量份、27. 3重量份、27. 5重量份、27. 7重量份、28重 量份、28. 3重量份、28. 5重量份、28. 7重量份、29重量份、29. 2重量份、29. 4重量份、29. 6重 量份、29. 8重量份或30重量份。
[0012] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述苯丙三唑的用量 為1_2重量份，例如1重量份、1. 1重量份、1. 2重量份、1. 3重量份、1. 4重量份、1. 5重量份、 1. 6重量份、1. 7重量份、1. 8重量份、1. 9重量份或2重量份。
[0013] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述氫氧化鋁的用量 為1_6重量份，例如1重量份、1. 3重量份、1. 5重量份、1. 7重量份、2重量份、2. 4重量份、 2. 8重量份、3重量份、3. 4重量份、3. 8重量份、4重量份、4. 4重量份、4. 8重量份、5重量份、 5. 4重量份、5. 8重量份或6重量份.
[0014] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述氯化石蠟的用量 為9_12重量份，例如9重量份、9. 2重量份、9. 4重量份、9. 6重量份、9. 8重量份、10重量份、 10. 3重量份、10. 5重量份、10. 7重量份、11重量份、11. 2重量份、11. 4重量份、11. 6重量份、 11. 8重量份或12重量份。
[0015] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述季戊四醇酯的用 量為4-6重量份，例如4重量份、4. 2重量份、4. 4重量份、4. 6重量份、重量份、4. 8重量份、5 重量份、5. 2重量份、5. 4重量份、5. 5重量份、5. 7重量份、5. 8重量份、5. 9重量份或6重量 份。
[0016] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述增塑劑為硬脂酸 正丁酯或者單硬脂酸甘油酯，所述增塑劑的用量為5-8重量份，例如5重量份、5. 3重量份、 5. 5重量份、5. 7重量份、6重量份、6.2重量份、6.4重量份、6.6重量份、6.8重量份、7重量 份、7. 3重量份、7. 5重量份、7. 7重量份或8重量份。
[0017] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述抗靜電劑為烷基 二甲基銨乙內(nèi)鹽或者三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽，所述抗靜電劑的用量為1-4重量份， 例如1重量份、1. 3重量份、1. 5重量份、1. 7重量份、2重量份、2. 4重量份、2. 8重量份、3重 量份、3. 4重量份、3. 8重量份或4重量份。
[0018] 在本發(fā)明的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的原料中，所述抗氧劑為抗氧劑 1010或者抗氧劑168,所述抗氧劑的用量為4-6重量份，例如4重量份、4. 2重量份、4. 4重 量份、4. 6重量份、重量份、4. 8重量份、5重量份、5. 2重量份、5. 4重量份、5. 5重量份、5. 7重 量份、5. 8重量份、5. 9重量份或6重量份。
[0019] 另一方面，本發(fā)明提供了本文所述內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的制備方 法，所述方法包括以下步驟：
[0020] (1)將聚丙烯、環(huán)氧大豆油、苯丙三唑、氫氧化鋁、氯化石蠟、季戊四醇酯預(yù)先混合， 在高速混合器內(nèi)混勻，升溫至75-85°C;
[0021] (2)加入增塑劑，溫度升至135-140°C，攪拌反應(yīng)20-30min;
[0022] (3)冷卻至60-65°C，加入剩余物料，攪拌混合15-20min，出料即得所述內(nèi)層屏蔽 用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料。
[0023] 在本發(fā)明所述內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料的制備方法中，步驟（1)中升 溫至 75-85°C，例如可以升溫至 75°C、76°C、77°C、78°C、79°C、80°C、81°C、82°C、83°C、84°C 或85°C;步驟（2)加入增塑劑后將溫度升至135-140°C，例如將溫度升至135°C、136°C、 137°C、138°C、139°C或 140°C，攪拌反應(yīng) 20-30min，例如 20min、21min、22min、23min、24min、 25min、26min、27min、28min、29min或30min;步驟（3)將步驟（2)的物料溫度冷卻升至 60-65 °C，例如 60 °C、61°C、62 °C、63 °C、64°C或 65 °C，加入剩余物料后，攪拌混合 15-20min， 例如 15min、16min、17min、18min、19min或 20min〇
[0024] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0025] 本發(fā)明提供的內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料具有25_30MPa較高電纜拉伸 強度，斷裂伸長率高達713-740%，體積電阻率低至1. 3 X 1015-4. 5 X 1015,電流屏蔽率達到 97. 8-99%，熱老化保持率為80-85%。
【具體實施方式】
[0026] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0027] 實施例1
[0028] 在本實施例中，內(nèi)層屏蔽用導(dǎo)電聚丙烯電纜復(fù)合材料由以下原料制備得到：
[0029]