一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，它的原料配方包括下列重量份數(shù)的組分：基體樹脂80~92份；離子液體修飾石墨烯粉4~11份；交聯(lián)劑1.5~3份；抗氧劑0.5-1份；潤滑劑0.3~5份。本發(fā)明高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，通過在原料配方中添加4~11份重量份數(shù)的離子液體修飾石墨烯粉，一方面能夠有效地導(dǎo)出半導(dǎo)電屏蔽層中的電流，起到均勻電場的作用；另一方面當(dāng)半導(dǎo)電屏蔽層溫度達(dá)到熔點(diǎn)附近時(shí)能夠有效地抑制石墨烯粉的重排，防止半導(dǎo)電屏蔽層由于表面缺陷可能引起嚴(yán)重地電場集中，導(dǎo)致局部放電或絕緣擊穿的問題，同時(shí)抑制電纜絕緣材料中的空間電荷集聚并且降低其電導(dǎo)率。
【專利說明】一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)電屏蔽材料，具體涉及一種用于高壓直流電纜的半導(dǎo)電屏蔽材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率可控硅制造技術(shù)的進(jìn)步、價(jià)格下降、可靠性提高，換流站可用率的提高等，直流輸電技術(shù)的日益成熟，直流輸電在電力系統(tǒng)中已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用。直流輸電相比于交流輸電具有輸送效率高、線路損失小、投資費(fèi)用少、長度不受電容電流的限制、能降低主干線與電網(wǎng)間的短路電流、電暈無線電干擾小等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]高壓直流電纜是直流輸電中的關(guān)鍵設(shè)備之一，是電力輸送的載體及整個(gè)電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。高壓直流電纜在導(dǎo)體層和絕緣層、絕緣層和外屏蔽層之間必須具有半導(dǎo)電屏蔽層，這是因?yàn)榘雽?dǎo)電屏蔽層能夠使電纜內(nèi)部的電場分布更加均勻，減少應(yīng)力集中對(duì)于電纜絕緣層造成的破壞，提供良好的電纜各結(jié)構(gòu)界面間的光滑連接。半導(dǎo)電屏蔽料的質(zhì)量對(duì)電纜的使用安全及使用壽命起著至關(guān)重要的作用，其所用的復(fù)合材料(聚烯烴)必須在不同溫度下及長期使用過程中保持穩(wěn)定的較低的水平。為了使復(fù)合材料(聚烯烴)具備半導(dǎo)電性質(zhì)，常規(guī)的方法是在復(fù)合材料中添加導(dǎo)電炭黑。然而以導(dǎo)電炭黑(CB)為導(dǎo)電填料的聚合物復(fù)合材料，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)附近時(shí)，CB粒子會(huì)在聚合物基體中發(fā)生重新排布使得導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變，導(dǎo)致復(fù)合材料體積電阻率發(fā)生變化。而且添加炭黑的復(fù)合材料電性能受加工工藝影響非常大，它并不是半導(dǎo)電屏蔽料的最佳導(dǎo)電填料。因此有必要尋找更好的適用于半導(dǎo)電屏蔽料的添加劑，用于制備高壓直流電纜用的半導(dǎo)電屏蔽材料。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，它的原料配方包括下列重量份數(shù)的組分:
基體樹脂80~92份；
離子液體修飾石墨烯粉4~11份；
交聯(lián)劑1.5^3份；
抗氧劑0.5-1份；
潤滑劑0.3-5份。
[0006]優(yōu)化地，所述離子液體修飾石墨烯粉的結(jié)構(gòu)通式為
【權(quán)利要求】
1.一種高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于，它的原料配方包括下列重量份數(shù)的組分: 基體樹脂80~92份； 離子液體修飾石墨烯粉4~11份； 交聯(lián)劑1.5^3份； 抗氧劑0.5-1份； 潤滑劑0.3-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述離子液體修飾石墨烯粉的結(jié)構(gòu)通式為

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述的離子液體修飾石墨烯粉的直徑不大于10 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述的基體樹脂為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述的交聯(lián)劑選自過氧化二異丙苯，雙叔丁基過氧化二異丙基苯的一種或兩種組成的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述的抗氧劑為抗氧劑300或抗氧劑1010。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料，其特征在于:所述的潤滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂的一種或幾種組成的混合物。
8.—種權(quán)利要求1至7中任一所述高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)將所述的基體樹脂、離子液體修飾石墨烯粉在溫度為10(Tl2(TC、轉(zhuǎn)速為5(T60r/min的條件下混合20-30分鐘后形成第一混合物； (b)將所述的抗氧劑和潤滑劑混合后加入所述的第一混合物中，在12(T140°C、轉(zhuǎn)速為45~60r/min的條件下混合8~IO分鐘，隨后加入所述的交聯(lián)劑，在12(T 130°C、轉(zhuǎn)速為45~60r/min的條件下混合6~10分鐘后擠出并剪碎成小顆粒； (c)將所述的小顆粒置于熱壓機(jī)上，在175~185°C、壓力為l(T30MPa的條件下熱壓10-15分鐘，冷卻后出模成型。
【文檔編號(hào)】B29C43/58GK103980599SQ201410236720
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】嚴(yán)鋒, 吳瀟, 戴紅兵 申請人:江蘇德威新材料股份有限公司