CN103589079A - 一种热缩应力管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热缩应力管，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物10～40份，氯化聚乙烯30～50份，高介电填料20～45份，橡胶用炭黑1～20份，热稳定性剂1～7份，防老剂0.5～1份，润滑剂0.5～1份，抗氧剂0.01～0.5份；所述聚乙烯与所述EVA的质量比为1:1～1:1.5。发明的热缩应力管是一种力学综合性能好且电常数和体积电阻率等电学性能稳定的热缩应力管，而且制备该热缩应力管的材料都是相对价廉易得的材料，其制备方法简单易控制，适合工业大规模生产。

Description

一种热缩应力管
技术领域
本发明涉及电应力控制材料，具体而言，涉及一种热缩应力管。
背景技术
电应力控制是中高压电缆附件设计中极为重要部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件的可靠性和使用寿命。电缆附件中热缩应力管主要用于缓和分散交联电力电缆屏蔽末端外屏蔽切断处的电应力。
目前，热缩应力管的生产材料的基材一般是极性高分子，再加入高介电常数的填料等等。但是，热缩应力管的加工工艺以及材料配方的差别，使得热缩应力管的介电常数和体积电阻率偏差较大，而且生产工艺复杂，生产效率很低，产品的性能不稳定。
发明内容
本发明解决了现有技术中的不足，提供一种力学性能好且介电常数等电学性能稳定的热缩应力管。
本发明的技术方案为：一种热缩应力管，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物（EVA）的混合物10～40份，氯化聚乙烯30～50份，高介电填料20～45份，橡胶用炭黑1～20份，热稳定性剂1～7份，防老剂0.5～1份，润滑剂0.5～1份，抗氧剂0.01～0.5份；所述聚乙烯与所述EVA的质量比为1:1～1:1.5。
优选地，按照重量份数计，包括以下组分：聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物（EVA）的混合物25份，氯化聚乙烯40份，高介电填料20份，橡胶用炭黑10份，热稳定性剂3.5份，防老剂0.8份，润滑剂0.5份，抗氧剂0.2份；所述聚乙烯与所述EVA的质量比为1:1.2。
优选地，所述聚乙烯为LDPE、LLDPE或HDPE中的一种或几种混合物，所述聚乙烯的熔融指数为1～10g/10min。
优选地，氯化聚乙烯中氯的质量百分含量为40～48%。
优选地，所述高介电填料为经过表面处理剂进行表面偶联处理过的锶盐或钡盐，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
优选地，所述高介电填料为经过钛酸酯偶联剂处理过的钛酸钡，所述钛酸钡的介电常数为6000～8000。
优选地，所述热稳定性剂为稀土、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或其混合物。
优选地，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸。
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）。
本发明的解决了现有技术的缺陷，具有以下有益效果：
1.本发明的热缩应力管的配方基材选用聚乙烯和EVA的混合物，且两种物质的质量比1:1.2最佳，聚乙烯优选LDPE、LLDPE或HDPE，这些基材的耐冲击性、硬度、力学强度和耐化学性等综合性能较好，以它们作为基材制得的热缩应力管的综合性能好。
2.本发明的配方中的氯化乙烯中的氯的重量的含量为40～48%，含氯在这个范围之间氯化聚乙烯作为橡胶弹性体，氯化聚乙烯中含有氯的饱和碳链高分子，具有良好的耐候、耐油、耐臭氧和阻燃性，而且其电荷稳定。
3.本发明优选经过钛酸酯偶联剂处理过的钛酸钡为高介电填料，介电常数高达6000-8000，钛酸钡不但是一种易得的高介电填料，而且其介电性能好。
4.本发明添加了防老剂和抗氧剂四（β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸）季戊四醇酯，增添了该热缩应力的抗老化性能，延长了热收缩管的使用寿命。
5.本发明的热缩应力管是一种力学综合性能好且电常数和体积电阻率等电学性能稳定的热缩应力管，而且制备该热缩应力管的材料都是相对价廉易得的材料，其制备方法简单易控制，适合工业大规模生产。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，并使本发明的上述优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
（1）首先根据配方表1中的各组分称取原料，备用；
（2）将上部中称取的原料放入密炼机熔融共混，混合均匀后的原料混合物再通过单螺杆挤出机挤出造粒；
（3）将步骤（2）中制备的原料母粒放入配有螺杆和芯棒的挤出机中，在100～140℃且不充气的情况下挤出成型的管材。为了提高管材的综合性能，挤出成型管材后再经过3.0Mev以上能量电子加速器辐照，辐照剂量为4～16Mrad；经过辐照交联后的管材在130℃的条件下，用真空设备扩张2～3倍后冷却、定型、切条、连续长压扁缠盘得到应力管管材，最后包装。
实施例2-3
（1）根据配方表1中对应的各组分称取原料，备用；其余步骤如实施例1。
性能测试
对实施例1-3中制得的热缩应力管进行性能测试，其结果如表2所示，实施例1-3中制得的热缩应力管的介电常数为20.9-22.4之间，三个介电常数非常接近，本发明实施例中制备的热缩应力管的电场分布更加均匀。
表1 配方表
组分 实施例1 实施例2 实施例3
聚乙烯与EVA混合物 25 10 40
氯化聚乙烯 40 50 30
钛酸钡 20 20 26.5
炭黑 10 10.5 1
热稳定性剂 3.5 7 1
防老剂 0.8 1 0.5
润滑剂 0.5 1 0.5
抗氧剂 0.2 0.5 0.5
表2 性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3
介电常数 22.4 20.9 21.6
体积电阻率（Ω.cm） 1012 1010 1003
本发明实施例中辐照过程采用的是电子加速器辐照装置，额定功率达到3.0Mev以上,辐照剂量不低于16Mrad；密炼机、挤出机、双螺杆挤出机等都是行业内常用的机型。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热缩应力管，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：
聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物（EVA）10～40份，氯化聚乙烯30～50份，高介电填料20～45份，橡胶用炭黑1～20份，热稳定性剂1～7份，防老剂0.5～1份，润滑剂0.5～1份，抗氧剂0.01～0.5份；所述聚乙烯与所述EVA的质量比为1:1～1:1.5。
2.根据权利要求1所述的一种热缩应力管，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：
聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物25份，氯化聚乙烯40份，高介电填料20份，橡胶用炭黑10份，热稳定性剂3.5份，防老剂0.8份，润滑剂0.5份，抗氧剂0.2份；所述聚乙烯与所述EVA的质量比为1:1.2。
3.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述聚乙烯为LDPE、LLDPE或HDPE中的一种或几种混合物，所述聚乙烯的熔融指数为1～10g/10min。
4.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，氯化聚乙烯中氯的质量百分含量为40～48%。
5.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述高介电填料为经过表面处理剂进行表面偶联处理过的锶盐或钡盐，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
6.根据权利要求5所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述高介电填料为经过钛酸酯偶联剂处理过的钛酸钡，所述钛酸钡的介电常数为6000～8000。
7.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述热稳定性剂为稀土、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或其混合物。
8.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
9.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸。
10.根据权利要求2所述的一种热缩应力管，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）。
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