半導(dǎo)電聚酯薄膜及電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及半導(dǎo)電技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,設(shè)及一種半導(dǎo)電聚醋薄膜及電纜。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力電纜中,在導(dǎo)體和絕緣、絕緣和外屏蔽之間必須有半導(dǎo)電屏蔽層是公認(rèn)的 高壓交流或直流電纜必須具有的結(jié)構(gòu),半導(dǎo)電屏蔽層是中、高壓電力電纜中至關(guān)重要的一 層,其起到均勻電場的作用,可W降低絕緣層內(nèi)的電應(yīng)力,防止絞合導(dǎo)體和絕緣表面發(fā)生電 暈放電,防止在短路時(shí)因?qū)w過熱而引起絕緣的損傷,長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明半導(dǎo)電屏蔽層對 電纜使用壽命也有重大影響。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)電屏蔽層通常由聚合物和導(dǎo)電碳黑組成。例如,公布號(hào)為 CN102492199A的中國專利公開了一種電纜半導(dǎo)電屏蔽材料,包括W下組份和質(zhì)量份數(shù):聚 乙締和/或乙締-乙酸乙締醋共聚物和/或改性橡膠100份;導(dǎo)電碳黑10-50份;沸石1-5 份;交聯(lián)劑1. 5-5份;抗氧劑0. 1-1份。再例如,公布號(hào)為CN103450548A中國專利公開了 一種半導(dǎo)電可剝離屏蔽電纜專用材料,其特征在于,按照重量份數(shù)包括W下組分:不飽和脂 共聚物50份,軟質(zhì)聚合物30份,導(dǎo)電炭黑50份,抗氧劑3份、膨脹劑5份、交聯(lián)劑3份、白 油5份。
[0004] 然而,上述半導(dǎo)電材料雖有良好的半導(dǎo)電性能、優(yōu)越的抗張強(qiáng)度和耐溫性能,但存 在厚度大(均在0.ImmW上),克重大(均在100-150g/m2),無防水功能,且制作成本高。因 此,如何提供一種厚度薄、克重小、具有防水功能且制作成本低的半導(dǎo)電材料,成為目前亟 待解決的技術(shù)難題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種半導(dǎo)電聚醋薄膜及電纜,W提供一種厚度 薄、克重小、具有防水功能且制作成本低的半導(dǎo)電材料。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供了一種半導(dǎo)電聚醋薄膜,該半導(dǎo)電聚醋薄膜包 括聚醋薄膜,W及設(shè)置于聚醋薄膜的一個(gè)表面上的納米導(dǎo)電顆粒涂層。
[0007] 進(jìn)一步地,納米導(dǎo)電顆粒涂層由包含納米導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電液進(jìn)行噴涂和烘干后得 到。
[0008] 進(jìn)一步地,導(dǎo)電液包含5~IOwt%的納米導(dǎo)電顆粒、30~40wt%的油性丙締酸乳 液和40~50wt%的乙脂。
[0009] 進(jìn)一步地,納米導(dǎo)電顆粒選自納米碳黑、納米中空碳管或納米銀顆粒中的任一種 或多種。
[0010] 進(jìn)一步地,納米導(dǎo)電顆粒的粒徑小于lOOnm。
[0011] 進(jìn)一步地,納米導(dǎo)電顆粒涂層的厚度為0. 025~0. 05mm。
[0012] 進(jìn)一步地,聚醋薄膜的厚度為0. 025~0. 1mm。
[0013] 本實(shí)用新型還提供了一種電纜,包括導(dǎo)體和絕緣層,該電纜還包括設(shè)置于導(dǎo)體和 絕緣層之間的半導(dǎo)電聚醋薄膜,該半導(dǎo)電聚醋薄膜為本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜。
[0014] 本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜具有半導(dǎo)性較好、絕緣性較高、耐高溫(基材 烙點(diǎn)260°C)、防水、厚度薄、強(qiáng)度大等特點(diǎn),可廣泛運(yùn)用于高壓礦用電纜、中壓電纜、超高壓 110KVJ20KV電纜導(dǎo)體表面半導(dǎo)電尼龍帶的外層繞包,W及制造室內(nèi)防靜電地毯,防靜電、 防電信號(hào)等特殊墻壁表面的材料。使用此產(chǎn)品,既提高制造電纜等性能,也降低生產(chǎn)成本, 產(chǎn)品也便于回收與分類。其生產(chǎn)工藝簡單,制作過程環(huán)境友好,采用高溫真空烘干技術(shù),達(dá) 到高效、節(jié)能目的。
【附圖說明】
[0015] 構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用 新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。 在附圖中:
[0016] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。
[0018] 需要注意的是,運(yùn)里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】,而非意圖限制根 據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在運(yùn)里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式 也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語"包含"和/或"包 括"時(shí),其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0019] 本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)電聚醋薄膜。如圖1所示,該半導(dǎo)電聚醋薄膜包括聚 醋薄膜,W及設(shè)置于聚醋薄膜的一個(gè)表面上的納米導(dǎo)電顆粒涂層。
[0020] 本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)電聚脂薄膜是在常規(guī)聚脂薄膜(厚0. 025-0.Imm)表面, 運(yùn)用智能噴涂技術(shù),噴涂納米導(dǎo)電液,經(jīng)烘干而成。具有半導(dǎo)性、絕緣性、耐高溫(基材烙 點(diǎn)260°C)、防水、厚度薄、強(qiáng)度大等特點(diǎn)??蓮V泛運(yùn)用于高壓礦用電纜、中壓電纜、超高壓 110KVJ20KV電纜導(dǎo)體表面半導(dǎo)電尼龍帶的外層繞包,W及制造室內(nèi)防靜電地毯,防靜電、 防電信號(hào)等特殊墻壁表面的材料。半導(dǎo)電聚脂薄膜可做到厚在0. 05mm,克重在50g/m2的薄 型半導(dǎo)電材料。其中,聚醋薄膜可W采用本領(lǐng)域常見的類型,例如PET薄膜等。
[0021] 本實(shí)用新型中,納米導(dǎo)電顆粒涂層由包含納米導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電液進(jìn)行噴涂和烘干 后得到。導(dǎo)電液可W采用本領(lǐng)域中常見的類型,只要導(dǎo)電液中包含納米導(dǎo)電顆粒并且能夠 進(jìn)行噴涂即可。而實(shí)用新型人對本領(lǐng)域所有的導(dǎo)電液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn),當(dāng)導(dǎo)電液包含 5~IOwt%的納米導(dǎo)電顆粒、30~40wt%的油性丙締酸乳液和40~50wt%的乙脂,所制備 得到的納米導(dǎo)電顆粒涂層的絕緣性更高、耐高溫更好、防水性更好。
[0022] 本實(shí)用新型提供的納米導(dǎo)電顆粒涂層中,納米導(dǎo)電顆??蒞采用本領(lǐng)域中常見的 類型,例如納米導(dǎo)電顆粒選自納米碳黑、納米中空碳管或納米銀顆粒中的任一種或多種。優(yōu) 選地,納米導(dǎo)電顆粒的粒徑小于lOOnm。納米導(dǎo)電顆粒涂層的厚度可W為0. 025~0. 05mm, 聚醋薄膜的厚度可W為0. 025~0. 1mm。
[0023] 進(jìn)一步地,實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn),當(dāng)納米導(dǎo)電顆粒為納米中空碳管,或者納米中空碳管 和納米碳黑時(shí),所制備得到的納米導(dǎo)電顆粒涂層的絕緣性更高、耐高溫更好、防水性更好。 當(dāng)然,納米導(dǎo)電顆粒的類型并不限于上述實(shí)施例,還可W為其他導(dǎo)電顆粒,例如納米侶顆 粒,或者鍛侶銀顆粒等。
[0024] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供了一種上述半導(dǎo)電聚醋薄膜的制作方法,該 制作方法包括W下步驟:配制包含納米導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電液;將導(dǎo)電液噴涂至聚醋薄膜的一 個(gè)表面上,然后對導(dǎo)電液進(jìn)行真空烘干。
[00巧]上述生產(chǎn)工藝簡單,制作過程環(huán)境友好,采用高溫真空烘干技術(shù),達(dá)到高效、節(jié)能 目的。該項(xiàng)目產(chǎn)品性能優(yōu)、造價(jià)低、用途廣泛,目前在國內(nèi)及世界上其它國家均沒有使用。納 米性能半導(dǎo)電聚脂薄膜運(yùn)用于高壓電纜、高性能防靜電地毯及防福射、防電波干擾的材料 制作,運(yùn)用廣泛,是生產(chǎn)上述領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)品的理想產(chǎn)品,屬國內(nèi)首創(chuàng)。使用此產(chǎn)品,既提高制造 電纜等性能,也降低生產(chǎn)成本,產(chǎn)品也便于回收與分類(用油性乙脂沖洗即可分類)。
[0026] 上述制作方法中,關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè):一是納米導(dǎo)電液配制,二是噴槍噴涂技術(shù)控制 及真空干燥技術(shù),運(yùn)兩個(gè)技術(shù)之間相互關(guān)聯(lián)。實(shí)用新型人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和理論研究后,得 到了最佳工藝參數(shù),包括:第一方面,配制導(dǎo)電液的步驟包括:將5~lOwt%的納米導(dǎo)電顆 粒、30~40wt%的油性丙締酸乳液和40~50wt%的乙脂進(jìn)行混合攬拌,得到混合液;對混 合液進(jìn)行球磨,再經(jīng)1000目不誘鋼網(wǎng)過濾后,得到導(dǎo)電液。第二方面,采用智能噴槍進(jìn)行噴 涂,其中噴涂壓力為2~4kg/m2,噴涂量為5~10g/m2,噴涂速度為10~20kg/小時(shí);真空 烘干的步驟中,烘干壓力小于等于負(fù)一個(gè)大氣壓,烘干溫度為150~170°C。
[0027] 其中,壓力設(shè)定在2~4kg/m2的目的是使噴嘴噴出液體要達(dá)到霧狀的智能噴槍。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用上述最佳工藝參數(shù)所制備的納米導(dǎo)電顆粒涂層的絕緣性更高、耐高溫 更好、防水性更好。當(dāng)然,納米導(dǎo)電液配制、噴槍噴涂技術(shù)控制及真空干燥技術(shù)的工藝參數(shù) 并不僅限于上述實(shí)施例。
[0028] 當(dāng)然,半導(dǎo)電聚醋薄膜的制作方法還包括后續(xù)步驟,例如收卷,真空包裝等,其具 體方法及參數(shù)為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù),在此不再寶述。
[0029] 本實(shí)用新型還提供了一種電纜,包括導(dǎo)體和絕緣層,該電纜還包括設(shè)置于導(dǎo)體和 絕緣層之間的半導(dǎo)電聚醋薄膜,該半導(dǎo)電聚醋薄膜為本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜。 當(dāng)然,本實(shí)用新型提供的電纜中,絕緣和外屏蔽之間也可W設(shè)置半導(dǎo)電聚醋薄膜。
[0030] 上述半導(dǎo)電聚醋薄膜是中、高壓電力電纜中至關(guān)重要的一層,其起到均勻電場的 作用,可W降低絕緣層內(nèi)的電應(yīng)力,防止絞合導(dǎo)體和絕緣表面發(fā)生電暈放電,防止在短路時(shí) 因?qū)w過熱而引起絕緣的損傷,長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明半導(dǎo)電屏蔽層對電纜使用壽命也有重大 影響。
[0031] 下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜及其制作方法。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 本實(shí)施例提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜包括厚度為0. 025mm的陽T薄膜,W及設(shè)置于陽T 薄膜的一個(gè)表面上的納米導(dǎo)電顆粒涂層,其中納米導(dǎo)電顆粒涂層的厚度為0. 025mm,納米導(dǎo) 電顆粒為納米碳黑,納米導(dǎo)電顆粒的粒徑分布為50~70nm。
[0034] 上述半導(dǎo)電聚醋薄膜的制作方法包括W下步驟:(1)配制導(dǎo)電液:將lOwt%的納 米導(dǎo)電顆粒、40wt%的油性丙締酸乳液和50wt%的乙脂進(jìn)行混合攬拌,得到混合液;對混 合液進(jìn)行球磨,再經(jīng)1000目不誘鋼網(wǎng)過濾后,得到導(dǎo)電液;(2)采用智能噴槍將導(dǎo)電液噴涂 至聚醋薄膜的一個(gè)表面上,其中噴涂壓力為3kg/m2,噴涂量為7g/m2,噴涂速度為15kg/小 時(shí);(3)對導(dǎo)電液進(jìn)行真空烘干,其中烘干壓力小于負(fù)一個(gè)大氣壓,烘干溫度為16(TC。
[00對實(shí)施例2
[0036] 本實(shí)施例提供的半導(dǎo)電聚醋薄膜包括厚度為0.Imm的陽T薄膜,W及設(shè)置于PET 薄膜的一個(gè)表面上的納米導(dǎo)電顆粒涂層,其中納米導(dǎo)電顆粒涂層的厚度為0. 05mm,納米導(dǎo) 電顆粒為納米碳黑,納米導(dǎo)電顆粒的粒徑分布為