CN103183866B - 一种热缩应力管及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热缩应力管及其生产工艺，其原料按照重量份数比，包括以下组份：乙烯醋酸乙酯橡胶、氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、改性钛酸钡、碳黑、热稳定剂、润滑剂、硅橡胶、抗氧剂、防老剂、敏化剂。该热缩应力管具有良好的耐潮湿性能，提高了电缆附件运行时的可靠性及稳定性。

Description

一种热缩应力管及其生产工艺
技术领域
本发明涉及电力材料技术领域，特别涉及一种辐照交联热缩应力管及其生产工艺。
背景技术
电应力控制(应力管)是解决，中高压电力电缆附件终端外屏蔽层断口处，以及电缆中间接头外屏蔽层断口处及电缆末端绝缘切断处电场应力的集中，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。目前，用于热缩应力管的材料和工艺，极易出现吸潮、加工性能差、电性能中的介电常数和体积电阻率不稳定或偏差太大、由于材料的加工难度，至此，目前厂家的生产工艺均不能实行一次性批量生产。而上述所说的加工性能和电性能问题，是最容易导致电缆附件局部放电的，从而长时间运行会造成电缆附件被击穿的事故。
发明内容
本发明提供一种热缩应力管及其生产工艺，具有良好的耐潮湿性能，提高了电缆附件运行时的可靠性及稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种热缩应力管，其原料按照重量份数比，包括以下组份：
其中硅橡胶为高强力型硅橡胶；其硬度：38；拉伸强度：8.4；伸长率：690％。
优选地，所述氯化聚乙烯的氯含量：35±1；邵氏硬度≤65；所述低密度聚乙烯(LDPE)熔体指数：1-8.0g/10min。
优选地，所述乙烯醋酸乙酯橡胶(EVM)即乙华平橡胶。
优选地，所述改性钛酸钡粒度0.8-2.0μm，用于对所述改性钛酸钡进行改性的表面处理剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
优选地，所述碳黑为椽胶用碳黑。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铅、二盐基性亚磷酸铅、三盐基硫酸铅或环氧大豆油。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡。
优选地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
优选地，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三烯丙基异氰酸酯(TAIC)。
优选地，防老剂为通用型防老剂J(D)。
本发明还提供一种热缩应力管的生产工艺，其包括步骤：
母料步骤：将上述技术方案中所述组份的混合物的一部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另外一部分物料和所述浓缩料倒入混色机混合5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍；第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性；
挤出步骤：分别用配有螺杆及芯棒的挤出机，在100-140摄氏度的情况下不充气挤出成型的管材；
辐照步骤：将所述挤出成型的管材经在3.0MeV以上能量电子加速器辐照，辐照剂量为4Mrad-16Mrad；
扩张步骤：辐照交联后的管材在120-170摄氏度的条件下，用真空设备或布袋机械扩张2-3倍后冷却、定型，切条、连续长压扁缠盘；
包装步骤：最后将上述已切条、连续长压扁缠盘的应力管进行油墨印字、然后包装，即可得到辐照交联热收缩应力管。
通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的热缩应力管具有良好的耐潮湿性能，解决了应力管本身电性能中的介电常数、体积电阻率参数不稳定、变化太大，并做到参数根据客户要求可调。这样实际大大提高了电缆附件运行时的可靠性及稳定性，且能改善该热缩应力管的生产环境。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面详细描述本发明提供的实施例。
实施例1：
氯化聚乙烯(CPE)30份，(氯含量：35±1)；低密度聚乙烯(LDPE)20份，熔体指数：1.8g/10min；改性钛酸钡15份，硅烷偶联剂改性；橡胶用碳黑9份；热稳定剂三盐基硫酸铅2份，二盐基性亚磷酸铅2份；润滑剂硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份；高强力型硅橡胶2份；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.5份；防老剂为0.5份；敏化剂(TMPTA)0.5份，进行混合得到混合物。将上述混合物的部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另一部分物料和该浓缩料倒入混色机混和5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍，第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性。按上述母料工艺拉条、风冷、切粒及制的所需的应力管母料料粒。
实施例2：
乙华平橡胶(EVM)35份；低密度聚乙烯(LDPE)20份，熔体指数：3.0g/10min；改性钛酸钡30份，硅烷偶联剂改性；橡胶用碳黑10份；热稳定剂三盐基硫酸铅2份，环氧大豆油2份；润滑剂硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份；高强力型硅橡胶1.5份；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.5份；防老剂为0.5份；敏化剂(TMPTA)0.5份，进行混合得到混合物。将上述混合物的部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另一部分物料和该浓缩料倒入混色机混和5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍，第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性。按上述母料工艺拉条、风冷、切粒及制的所需的应力管母料料粒。
实施例3：
氯化聚乙烯(CPE)20份，(氯含量：35±1)；乙华平橡胶(EVM)25份；低密度聚乙烯(LDPE)10份，熔体指数：1.8g/10min；改性钛酸钡25份，硅烷偶联剂改性；橡胶用碳黑11份；热稳定剂三盐基硫酸铅2份，二盐基性亚磷酸铅2份；润滑剂硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份；高强力型硅橡胶2份；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.5份；防老剂为0.5份；敏化剂(TMPTA)0.5份，进行混合得到混合物。将上述混合物的部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另一部分物料和该浓缩料倒入混色机混和5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍，第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性。按上述母料工艺拉条、风冷、切粒及制的所需的应力管母料料粒。
实施例4：
乙华平橡胶(EVM)40份；低密度聚乙烯(LDPE)15份，熔体指数：6.5g/10min；改性钛酸钡30份，硅烷偶联剂改性；椽胶用碳黑8份；热稳定剂三盐基硫酸铅2份，环氧大豆油2份；润滑剂硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份；高强力型硅橡胶1.5份；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.5份；防老剂为0.5份；敏化剂(TMPTA)0.5份，进行混合得到混合物。将上述混合物的部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另一部分物料和该浓缩料倒入混色机混和5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍，第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性。按上述母料工艺拉条、风冷、切粒及制的所需的应力管母料料粒。
实施例5：
氯化聚乙烯(CPE)30份，(氯含量：35±1)；乙华平橡胶(EVM)10份；低密度聚乙烯(LDPE)10份，熔体指数：5.8g/10min；改性钛酸钡25份，硅烷偶联剂改性；椽胶用碳黑9份；热稳定剂三盐基硫酸铅2份，二盐基性亚磷酸铅2份；润滑剂硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份；高强力型硅橡胶2份；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.5份；防老剂为0.5份；敏化剂(TMPTA)0.5份。将上述部分材料用密炼机做成浓缩料；然后将剩余物料和浓缩料倒入混色机混和5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍，第二遍生产前需把料倒入混合机混合后才能开始拉条、风冷及切粒，每次生产需严格按已设定好的挤出机工艺参数操作，以保证母料参数的稳定性。按上述母料工艺拉条、风冷、切粒及制的所需的应力管母料料粒。
实施例6：
辐照交联热收缩应力管的制备：分别取上述5个实施例值得的母料料粒，分别用配有螺杆及芯棒的挤出机，在100-140摄氏度的情况下不充气挤出成管；然后将此管状半成品经在3.0MeV以上能量电子加速器辐照，辐照剂量为4Mrad-16Mrad；辐照交联后的管材半成品在120-170摄氏度的条件下，用真空设备或布袋机械扩张2-3倍后冷却、定型，切条、连续长压扁缠盘；最后将上述已切条、连续长压扁的应力管进行油墨印字、然后包装，即可得到辐照交联热收缩应力管。
产品性能检测：
分别取上述5个实施列生产的母料料粒，用实施列6的方法生产及工艺生产的样品检测，其拉伸强度＞11Mpa；断裂伸长率＞600％；热冲击(200℃/30mins)无滴落、无裂纹；均满足美国材料与实验协会(ASTM)要求；其电性能中的介电常数20-55、体积电阻率在108-1013之间可调，满足国际电工委员会(IEC)标准要求。
以上对本发明实施例所提供的一种热缩应力管及其生产工艺进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种热缩应力管，其特征在于，其原料按照重量份数比，包括以下组份：
其中硅橡胶为高强力型硅橡胶；其硬度：38；拉伸强度：8.4；伸长率：690％。
2.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述氯化聚乙烯的氯含量：35±1；邵氏硬度≤65；所述低密度聚乙烯(LDPE)熔体指数：1-8.0g/10min；所述乙烯醋酸乙酯橡胶(EVM)即乙华平橡胶；
3.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述改性钛酸钡粒度0.8-2.0μm，用于对所述改性钛酸钡进行改性的表面处理剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
4.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述碳黑为橡胶用碳黑。
5.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸铅、二盐基性亚磷酸铅、兰盐基硫酸铅或环氧大豆油。
6.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡。
7.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
8.如权利要求1所述热缩应力管，其特征在于，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三烯丙基异氰酸酯(TAIC)。
9.一种热缩应力管的生产工艺，其特征在于，包括步骤：
母料步骤：将权利要求1中所述组份的混合物的一部分物料用密炼机做成浓缩料；然后将另外一部分物料和所述浓缩料倒入混色机混合5-10分钟，然后直接用往复式单螺杆造粒机，在100-140摄氏度下生产母料两遍；
挤出步骤：分别用配有螺杆及芯棒的挤出机，在100-140摄氏度的情况下不充气挤出成型的管材；
辐照步骤：将所述挤出成型的管材经在3.0MeV以上能量电子加速器辐照，辐照剂量为4Mrad-16Mrad；
扩张步骤：辐照交联后的管材在120-170摄氏度的条件下，用真空设备或布袋机械扩张2-3倍后冷却、定型，切条、连续长压扁缠盘；
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