一種具有可剝離半導(dǎo)電外屏蔽材料的高壓電纜結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可剝離半導(dǎo)電外屏蔽材料的配方以及由其制備得到的高壓電纜結(jié)構(gòu)?？蓜冸x半導(dǎo)電外屏蔽材料的配方具有如下組成：以重量份計(jì)，基料100份，導(dǎo)電炭黑50-55份，剝離劑2-4份，抗氧化劑3-5份，交聯(lián)劑3-5份，增強(qiáng)劑1-3份，防老劑0.5-1份，增塑劑10-12份。高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成，其中所述絕緣層為交聯(lián)聚烯烴材料，半導(dǎo)電外屏蔽層為本發(fā)明的配方材料。
【專利說明】一種具有可剝離半導(dǎo)電外屏蔽材料的高壓電纜結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供一種可剝離半導(dǎo)電外屏蔽材料以及由其制備的高壓電纜結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜行業(yè)是電力和通信兩大國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要配套行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位，其中行業(yè)生產(chǎn)總量占全國(guó)總⑶P的4%。至5%。，電線電纜產(chǎn)品起著輸送能源、傳遞信息的重要作用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管”和“神經(jīng)”。
[0003]絕緣電纜通常是在導(dǎo)體芯線外包覆絕緣層構(gòu)成，而眾所周知，在較高的高壓直流電場(chǎng)中，絕緣電纜由于存在微細(xì)的凹凸不平，容易引起絕緣層和導(dǎo)體之間以及絕緣層和外屏蔽層之間的空隙發(fā)生局部放電現(xiàn)象，因此為使電纜絕緣層上的電場(chǎng)分布均勻，降低絕緣層的電應(yīng)力，從而防止所說的電暈放電，通常需要在其外表面設(shè)置半導(dǎo)電外屏蔽材料。
[0004]現(xiàn)有的半導(dǎo)電外屏蔽材料主要是在聚合物復(fù)合材料的基料中加入具有一定導(dǎo)電性能的導(dǎo)電炭黑、再加入其他輔料來制備，但對(duì)于基料以及輔料的選擇，特別是對(duì)于各個(gè)組成的配方，則并沒有一致的意見，而恰恰是這些組分及其含量對(duì)于后續(xù)的產(chǎn)品制備工藝以及最終得到的產(chǎn)品性能具有極為重要的影響。例如基料采用乙丙橡膠、聚氯乙烯等分子量較高的材料，其對(duì)于填料的容納能力較差，加之導(dǎo)電炭黑的加入量大，從而導(dǎo)致材料的流動(dòng)性變差而造成后續(xù)擠出加工的困難，而現(xiàn)在普遍使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物作為基料則又存在諸如與絕緣層剝離性差、擠出加工時(shí)VA受熱分解而在表面產(chǎn)生顆粒進(jìn)而影響產(chǎn)品性能等缺陷。
[0005]因此，獲得一種具有優(yōu)異及穩(wěn)定的使用性能的半導(dǎo)電外屏蔽材料的配方以及與之相適應(yīng)的加工工藝，一直是技術(shù)人員研究和改進(jìn)的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的即在于提供一種新型的具有優(yōu)異及穩(wěn)定的使用性能的半導(dǎo)電外屏蔽材料以及由其制備得到的高壓電纜結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明中的高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成，其中所述絕緣層為交聯(lián)聚烯烴材料，其特征在于所述的半導(dǎo)電外屏蔽層具有如下的配方:以重量份計(jì)，基料100份，導(dǎo)電炭黑50-55份，剝離劑2-4份，抗氧化劑3-5份，交聯(lián)劑3-5份，增強(qiáng)劑1-3份，防老劑0.5-1份，增塑劑10-12 份，
[0008]所述的的基料由三元乙丙橡膠和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，并且二者的比例為三元乙丙橡膠:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物=1:3-5，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度(1+4) 125°C為20-25，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為55-60% ；
[0009]所述的導(dǎo)電炭黑為摻有多壁碳納米管的導(dǎo)電炭黑，炭黑的碘值為100-200mg/g，平均粒徑為70-100nm，DBP為150-200cc/100g，多壁碳納米管的直徑為10_20nm，相對(duì)于炭黑的含量為10-15% ；
[0010]所述的剝離劑為氧化聚乙烯蠟；
[0011]所述的抗氧化劑為四-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚二(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯)硫醚，二者的質(zhì)量比為1:1 ;
[0012]所述的增強(qiáng)劑為四針狀氧化鋅晶須；
[0013]所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯；
[0014]所述的防老劑為N-(1，3-二甲基)丁基-N'-苯基對(duì)苯二胺；
[0015]所述的增塑劑為硬脂酸鋅。
[0016]本發(fā)明合理地設(shè)計(jì)了半導(dǎo)電外屏蔽材料的配方，通過各個(gè)組分的協(xié)調(diào)作用以及最為合適的含量配比，獲得了具有優(yōu)異力學(xué)性能、剝離性能、阻燃性能、導(dǎo)電性能以及溫度穩(wěn)定性能的半導(dǎo)電屏蔽材料，并將其應(yīng)用制備出性能優(yōu)異的高壓電纜結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1.[0018]按表1所給出的各組分配比進(jìn)行配料并將各原料均烘干至100°C備用；然后首先對(duì)三元乙丙橡膠(A)進(jìn)行塑煉，塑煉時(shí)控制輥溫在70°C，塑煉時(shí)間5-10min ;隨后按乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(B)、導(dǎo)電炭黑(C)、增塑劑(D)、增強(qiáng)劑(E)、防老劑(F)、剝離劑(G)、抗氧化劑(H)的順序?qū)⒏鱾€(gè)原料先后加入密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉的溫度為100-120°C，混煉時(shí)間為10-15min ;然后將塑煉好的三元乙丙橡膠投入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度為170-190°C，混煉時(shí)間為5-10min ;混煉出料后經(jīng)過單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒后進(jìn)入高速捏合機(jī)噴灑交聯(lián)劑(I)高速混合，并控制溫度在80-100°C，混合3-5min后冷卻得到產(chǎn)品。其中三元乙丙橡膠:乙烯 -乙酸乙烯酯共聚物=1:4，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度(1+4) 125°C為23，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為57%，所述的導(dǎo)電炭黑中炭黑的碘值為150mg/g，平均粒徑為80nm，DBP為180cc/100g，多壁碳納米管的直徑為15nm，相對(duì)于炭黑的含量為12%。
[0019]實(shí)施例2-3以及比較例1#_9#處配方如表1所示外，制備方法均與實(shí)施例1相同。
[0020]表1
【權(quán)利要求】
1.一種具有可剝離半導(dǎo)電外屏蔽層的高壓電纜結(jié)構(gòu)，所述的高壓電纜結(jié)構(gòu)由芯部的導(dǎo)體以及由內(nèi)向外依次包覆在導(dǎo)體外圍的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、絕緣層、半導(dǎo)電外屏蔽層構(gòu)成，其中所述絕緣層為交聯(lián)聚烯烴材料， 其特征在于所述的可剝離半導(dǎo)電外屏蔽層具有如下的配方:以重量份計(jì)，基料100份，導(dǎo)電炭黑50-55份，剝離劑2-4份，抗氧化劑3-5份，交聯(lián)劑3_5份，增強(qiáng)劑1_3份，防老劑0.5-1份，增塑劑10-12份。 所述的的基料由三元乙丙橡膠和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，并且二者的比例為三元乙丙橡膠:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物=1:3-5，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度(1+4) 125°C為20-25，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為55-60% ； 所述的導(dǎo)電炭黑為摻有多壁碳納米管的導(dǎo)電炭黑，炭黑的碘值為100-200mg/g，平均粒徑為70-100nm，DBP為150_200cc/100g，多壁碳納米管的直徑為10_20nm，相對(duì)于炭黑的含量為 10-15% ； 所述的剝離劑為氧化聚乙烯蠟，且優(yōu)選其含量為3重量份； 所述的抗氧化劑為四_[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚二(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯)硫醚，二者的質(zhì)量比為1:1 ; 所述的增強(qiáng)劑為四針狀氧化鋅晶須，且優(yōu)選其含量為2重量份； 所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯； 所述的防老劑為N-(1，3-二甲基)丁基-N'-苯基對(duì)苯二胺； 所述的增塑劑為硬脂酸鋅。
【文檔編號(hào)】H01B11/06GK103545045SQ201310507210
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】楊雪洪 申請(qǐng)人:蘇州市雙鑫新材料科技有限公司