CN104151694A - 一种耐电弧闪络adss光缆护套料 - Google Patents

一种耐电弧闪络adss光缆护套料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料，其中，包括如下以重量份计算的组分：聚乙烯树脂30～85重量份；聚有机硅氧烷5～50重量份；填充物5～40重量份；填充助剂5～10重量份；相容剂1～20重量份；耐电蚀稳定剂5～125重量份；偶联剂0～2重量份；助剂0～4重量份；所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。

Description

一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料
技术领域
本发明涉及一种ADSS光缆护套料，具体地涉及一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料。
背景技术
ADSS光缆(全介质自承式光缆)由于其具有质轻、外径小、敷设跨距大，易敷设等优点，并且它能与高压输电线路同塔敷设，充分利用了空间资源，同时它的检修可以不断电，因此近年来备受关注并不断研究。
ADSS光缆架设在高压输电线的强大电场环境中，光缆与高压相线及光缆与地之间的电容耦合会在光缆的表面产生不同的电位，电位差会在潮湿污秽的光缆的表面引起漏电流，漏电流所产生的热量使光缆表面部分潮湿地区蒸干，因漏电流在蒸干区的瞬间中断而产生局部电孤和强大的热量，逐渐积累的热量足以灼伤光缆的表面，形成象树枝状的痕迹，这大大降低电缆使用寿命。电痕的产生是由于电场、潮气(水)和污秽同时作用于光缆表面，而真正引起护套损伤的主要是电弧所产生的热量，污闪电弧释放的热量直接对电缆料表面产生强烈腐蚀。中国专利CN101747630A涉及了耐电痕光缆护套料的配方，但其主要是改善护套料的亲水性能。中国专利CN1888942A也提供一种抗电痕聚乙烯护套料，但其只是通过添加抗电痕剂来提高表面耐温性，长期使用效果不佳。
因此，本领域迫切需要开发一种抗电痕、可耐电弧闪络的ADSS光缆护套料。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种可将污闪电弧产生的热量快速吸收的光缆护套料配方，可有效防止污闪对电缆表面造成的腐蚀作用。
本发明的第二目的在于提供一种可将污闪电弧产生的热量快速吸收的光缆护套料的制备方法，可有效防止污闪对电缆表面造成的腐蚀作用。
本发明的第三目的在于提供一种可将污闪电弧产生的热量快速吸收的光缆护套料的用途，可有效防止污闪对电缆表面造成的腐蚀作用。
在本发明的第一方面，提供了一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料，其中，包括如下以重量份计算的组分：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，由如下以重量份计算的组分组成：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述的聚乙烯树脂选自密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属线性低密度聚乙烯(MLLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述的聚有机硅氧烷选自甲基乙烯基硅橡胶、聚甲基硅氧烷、聚四甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基氨硅氧烷或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述的相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的相容剂包含环状酸酐型相容剂(如聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)、羧酸型相容剂(如聚乙烯接枝丙烯酸PE-g-MAA)。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述的耐电蚀稳定剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝二氢氧化物或其组合。
在一个具体实施方式中，优选纳米氢氧化铝、纳米氢氧化镁、镁铝二氢氧化物或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述偶联剂选自硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，其中，所述的助剂包含交联剂、稳定剂、润滑剂或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的交联剂包含过氧化二叔丁基(DBTP)、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-5-二叔丁基过氧化己烷、三烯丙基异氰尿酸(TAIC)、过氧化二异丙苯(DCP)中的一种或多种混合。
在一个具体实施方式中，所述的稳定剂包含选自二苯甲酮类光稳定剂、受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯热稳定剂、受阻胺光稳定剂的一种或多种。
在一个具体的实施方式中，所述的润滑剂包含脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、聚硅酮中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种本发明所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料的制备方法，其中，包括如下步骤：
提供如发明所述的组分；
将各组分混合、研磨，并升温到80～150℃捏合后，得到所述ADSS光缆护套料。
在一个具体实施方式中，将聚乙烯树脂，聚有机硅氧烷，耐电蚀稳定剂预混，研磨薄通后再加入填充物，再次研磨薄通三遍后将混合料转到捏合机中并加入交联剂(若有)，升温到80～150℃捏合5～60分钟后加入填充助剂捏合10～50分钟后，加入剩余组分后再捏合10～50分钟即可得到。
在本发明的一个具体实施方式中，提供一种所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料在抗电痕方面的应用。
具体实施方式
本发明制备得到了一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料，其特殊的配方组成能够将污闪电弧产生的热量吸收并逐步传导到其他介质中，显著减小了污闪电弧产生的热量对电缆表面的腐蚀作用，大大增加的电缆的使用寿命，具有广阔的使用前景。
本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
以下对本发明的各个方面进行详述：
本发明提供一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料，其中，包括如下以重量份计算的组分：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
在现有技术中，电痕的产生是由于电场、潮气(水)和污秽同时作用于光缆表面。而本领域技术人员的常用方法是：采用非极性的聚合物材料，例如采用聚乙烯；降低炭黑的含量(一般低于2.6％)，同时增加抗紫外线添加剂；在护套料添加三水合氧化铝，利用其分解放出水蒸气带走热量而使得电痕化中止，但是其添加会导致护套的机械性能降低；或是采用XLPE提高护套的耐温等级，但工艺复杂。
而发明人认为真正引起护套损伤的主要是电弧所产生的热量，污闪电弧释放的热量直接对电缆料表面产生强烈腐蚀。本发明中，上述填充物和填充助剂的作用可吸收热量并传导到其他介质，是本发明的特定技术手段。发明人发现，显著减小了污闪电弧产生的热量对电缆表面的腐蚀作用，大大增加电缆的使用寿命
在本发明的一个优选实施方式中，由如下以重量份计算的组分组成：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
在本发明的一个更优选的实施方式中，由如下以重量份计算的组分组成：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的聚乙烯树脂选自密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属线性低密度聚乙烯(MLLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的聚有机硅氧烷选自甲基乙烯基硅橡胶、聚甲基硅氧烷、聚四甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基氨硅氧烷或其组合。
在一个具体实施方式中，其中，所述的相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的相容剂包含环状酸酐型相容剂(如聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)、羧酸型相容剂(如聚乙烯接枝丙烯酸PE-g-MAA)。
在一个具体实施方式中，其中，所述的耐电蚀稳定剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝二氢氧化物或其组合。
在一个具体实施方式中，优选纳米氢氧化铝、纳米氢氧化镁、镁铝二氢氧化物或其组合。
在一个具体实施方式中，所述偶联剂选自硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂或其组合。
在一个具体实施方式中，其中，所述的助剂包含交联剂、稳定剂、润滑剂或其组合。
在一个具体实施方式中，所述的交联剂包含过氧化二叔丁基(DBTP)、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-5-二叔丁基过氧化己烷、三烯丙基异氰尿酸(TAIC)、过氧化二异丙苯(DCP)中的一种或多种混合。
在一个具体实施方式中，所述的稳定剂包含选自二苯甲酮类光稳定剂、受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯热稳定剂、受阻胺光稳定剂的一种或多种。
在一个具体的实施方式中，所述的润滑剂包含脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、聚硅酮中的至少一种。
所述的脂肪酸盐例如为硬脂酸锌等。
制备方法
本发明提供一种所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料的制备方法，其中，包括如下步骤：
提供所述的组分；
将各组分混合、研磨，并升温到80～150℃捏合后，得到所述ADSS光缆护套料。
本发明提供一种所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料的制备方法，其中，包括如下步骤：
提供所述的组分；
将各组分混合、研磨，并升温到80～120℃捏合后，得到所述ADSS光缆护套料。
在一个具体实施方式中，将聚乙烯树脂，聚有机硅氧烷，耐电蚀稳定剂预混，研磨薄通后再加入填充物，再次研磨薄通三遍后将混合料转到捏合机中并加入交联剂(若有)，升温到80～150℃捏合5～60分钟后加入填充助剂捏合10～50分钟后，加入剩余组分后再捏合10～50分钟即可得到。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。
除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1～6
本发明的耐电弧闪络ADSS电缆护套料的得到方式如下：
在如下优选的各实施例中分别按表1配比称取原料组分，首先将聚乙烯，聚有机硅氧烷，耐电蚀稳定剂预混，研磨薄通后再加入填充物，再次研磨薄通三遍后将混合料转到捏合机中并加入交联剂，升温到80～130℃捏合，5～100分钟，加入填充助剂捏合10～50分钟，加入剩余助剂后再捏合10～50分钟即可得到。
表1为实施例配方：
表2为实施例的测试结果
从实施例中得出：本发明提供的ADSS光缆护套料具有优异的导热性及耐电痕性，同时具有较高的力学性能，具有广阔的使用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种耐电弧闪络ADSS光缆护套料，其中，包括如下以重量份计算的组分：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
2.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，由如下以重量份计算的组分组成：
所述的填充物包含碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氧化铝或其组合；
所述的填充助剂选自膨胀石墨、鳞片石墨或其组合。
3.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述的聚乙烯树脂选自密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属线性低密度聚乙烯(MLLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或其组合。
4.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述的聚有机硅氧烷选自甲基乙烯基硅橡胶、聚甲基硅氧烷、聚四甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基氨硅氧烷或其组合。
5.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述的相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂或其组合。
6.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述的耐电蚀稳定剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝二氢氧化物或其组合。
7.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述偶联剂选自硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂或其组合。
8.如权利要求1所述的ADSS光缆护套料，其中，所述的助剂包含交联剂、稳定剂、润滑剂或其组合。
9.一种如权利要求1所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料的制备方法，其中，包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的组分；
将各组分混合、研磨，并升温到80～150℃捏合后，得到所述ADSS光缆护套料。
10.一种如权利要求1所述的耐电弧闪络ADSS光缆护套料在抗电痕方面的应用。
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