CN105153552A - 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法 - Google Patents

一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105153552A
CN105153552A CN201510598009.1A CN201510598009A CN105153552A CN 105153552 A CN105153552 A CN 105153552A CN 201510598009 A CN201510598009 A CN 201510598009A CN 105153552 A CN105153552 A CN 105153552A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
insulating material
insulation material
property wire
electrical property
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510598009.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105153552B (zh
Inventor
马兰杰
葛国杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TEBIAN ELECTRIC SHANDONG LUNENG TAISHAN CABLE CO Ltd
Original Assignee
TEBIAN ELECTRIC SHANDONG LUNENG TAISHAN CABLE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TEBIAN ELECTRIC SHANDONG LUNENG TAISHAN CABLE CO Ltd filed Critical TEBIAN ELECTRIC SHANDONG LUNENG TAISHAN CABLE CO Ltd
Priority to CN201510598009.1A priority Critical patent/CN105153552B/zh
Publication of CN105153552A publication Critical patent/CN105153552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105153552B publication Critical patent/CN105153552B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法。本发明属于电线电缆技术领域，其成分按重量份数表示包括三元乙丙橡胶100份、防老剂RD？1～3份、氧化锌3～8份，硬脂酸0.1～1份、软化剂2～12份，加工油5～15份、乙烯基三甲氧基硅烷？1～3份、煅烧陶土80～130份、流变剂1～5份，过氧化二异丙苯2～5份，三烯丙基异三聚氰酸酯1～3份，色粉1～3份。本发明制备的高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，具有低弹性模量、低硬度、高伸率、高电阻率、高击穿场强、耐臭氧、抗热老化等特性，有助于提高电线电缆的弯曲性能，是一种优异的制造高压电气设备内部配线用6kV及10kV级电线电缆的绝缘材料。

Description

一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，具体指一种适用于高压电气设备内部配线用6kV及10kV级电线电缆的绝缘材料。
背景技术
现代大型工程装备、高压电气设备等输出功率日趋增大，为该类设备馈电的电线电缆电压等级和电缆截面也随之增大，通过中压电缆配线馈电的设备日趋增多。特别是箱式变压器、开关柜、高压变频器等，由于设备内部配线空间相对较狭窄，在敷设、安装、使用中电缆均处于较小弯曲状态，电缆的弯曲产生的刚性回弹力导致敷设安装极其困难，且过度弯曲引起的绝缘层内部机械应力极易引起电缆击穿。目前，GB/T12706标准中规定的乙丙橡胶绝缘料或高模量乙丙橡胶绝缘料已被广泛应用于中压电力电缆。但标准规定该类电缆最小弯曲半径至少为15倍电缆外径的技术特点难于满足高压电气设备内部敷设安装及安全运行要求。要解决高压电气设备内部配线空间窄小，难以敷设安装，电缆弯曲状态产生的失效风险的难题，需通过改善电缆弯曲性能，减小弯曲时产生的刚性回弹力，并提高电缆绝缘层弯曲拉伸状态的电气性能，因此本发明旨在克服现有技术的不足，开发出新的高柔性高电气性能的绝缘材料，解决以上技术难题。
如中国专利（专利号ZL200410089025.X）中压橡胶绝缘电缆用绝缘料，该绝缘料包括以下组分及含量重量份：三元乙丙橡胶100份、煅烧陶土50～100份，防老剂1～3份，有机过氧化物2～4份、偶联剂1～2份、蜡2～8份、加工油5～20份。虽然该中压橡胶绝缘电缆用绝缘料具备高柔性，且电气性能良好，但该绝缘材料主要通过选用不同牌号三元乙丙橡胶，提高乙丙橡胶含量（高达61%）实现绝缘材料具备高柔性，低硬度，该方式导致绝缘材料成本较高，且该绝缘材料邵氏硬度最高达80，操作人员必将付出较高的操作施力以完成电缆窄空间内的敷设安装。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种可以降低电缆弯曲模量，邵氏硬度控制在50～60范围，且成本较低，适用于高压电气设备内部配线用6kV及10kV级电线电缆的绝缘材料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实施的：一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其组分重量份配比是：三元乙丙橡胶100份、防老剂RD1～3份、氧化锌3～8份，硬脂酸0.1～1份、软化剂2～12份，加工油5～15份、乙烯基三甲氧基硅烷1～3份、煅烧陶土80～130份、流变剂1～5份，过氧化二异丙苯2～5份，三烯丙基异三聚氰酸酯1～3份，色粉1～3份。
其中所述的三元乙丙橡胶的乙烯含量为54～66%，门尼粘度值ML1+4100℃为42～50，第三单体含量3～5%。所述的软化剂为乙烯副产物脂肪族C5馏分聚合而成的合成树脂，分子量介于600～1800，软化点介于80～110℃。所述的加工助剂为汽缸油或石蜡基油，粘度（40℃）大于400，闪点大于240℃，沥青质含量低于0.15%。所述的流变剂为一种饱和脂肪酸衍生物的混合物，主要成分为C12～C18饱和烃链的脂肪酸酯与脂肪酸皂，熔点介于60～100℃。
本发明的高柔性高电气性能电线电缆绝缘料的制备工艺为密炼、过滤、辗页或分散造粒等相关工艺。由于本发明绝缘料以中压电缆应用为主，绝缘料的生产环境需要保持较高的洁净度。推荐采用通风设备送入净化后的空气，保持生产车间的正压。具体操作如下：
1、各组分混合采用密炼、开炼或捏炼方法，要保证各组分能混合均匀。
2、绝缘料采用辗页或其他设备压延切割成大小适当的胶条；也可采用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或其他造粒设备制成适当大小的粒子。
3、无论是胶条还是胶粒，都要采用防潮防尘的包装，防止在贮存、运输时造成污染。
本发明的性能是：
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作出进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的内容仅限于下述实例。
实施例1，材料组分配方为：
三元乙丙橡胶为埃克森美孚化学公司产品，牌号：Vistalon2504；软化剂为青岛海安格力化工有限公司C5石油树脂，牌号HIGREECL100；加工油为太阳石油公司产品，牌号：Sunpar2280；流变剂为连云港锐巴化工有限公司产品，牌号RL20；色粉为N330炭黑。
制备方法：
将三元乙丙橡胶根据配方称量好后加入密炼机密炼2～3min，然后按照相应重量加入其余物料（硫化体系除外），混炼2～4min，混炼温度达到115～125℃时密炼机排料，将混炼好的胶料在开练机薄通1～2次，过滤，三辊压延机压延，不开条出片。压延后的胶料室温存放24h后放入密炼机加硫化剂过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯及N330炭黑，混炼0.5～1min左右排料，排料后在开炼机薄通1～2次，三辊压延机压延开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却后，即得到本发明的绝缘胶。
将加工好的绝缘胶在15min×170℃×15MPa硫化条件下压制成试片，性能测试如下：
实施例2，材料组分配方为：
三元乙丙橡胶为韩国锦湖石油化学株式会社产品，牌号：KEP210；软化剂为青岛海安格力化工有限公司C5石油树脂，牌号HIGREECL100；加工油为1000#汽缸油；流变剂为SejahteraMItraLestariCo.Ltd.产品，牌号HIGHFLOW；色粉为N330炭黑。
制备方法：
将三元乙丙橡胶根据配方称量好后加入密炼机密炼2～3min，然后按照相应重量加入其余物料（硫化体系除外），混炼2～4min，混炼温度达到115～125℃时密炼机排料，将混炼好的胶料在开练机薄通1～2次，过滤，三辊压延机压延，不开条出片。压延后的胶料室温存放24h后放入密炼机加硫化剂过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯及N330炭黑，混炼0.5～1min左右排料，排料后在开炼机薄通1～2次，三辊压延机压延开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却后，即得到本发明的绝缘胶。
将加工好的绝缘胶在15min×170℃×15MPa硫化条件下压制成试片，性能测试如下：
本发明的技术效果：
用本发明绝缘材料试生产高压变频器设备用6.6kV乙丙橡胶绝缘1×60mm2电缆，产品结构为铜导体/半导电尼龙带/乙丙橡胶绝缘层。绝缘材料挤出机长径比L/D=16，温度设定螺杆、机身1、机身2、机头1、机头2、机头3分别为70℃、75℃、75℃、75℃、80℃、80℃；硫化温度184℃，线速度7.5m/min，加热段长度为86m。用本发明试制的电缆性能测试如下：
该电缆各项性能均满足标准规定，且完全适用于JISC3611等标准规定的高压电气设备内场合用电线电缆技术要求。
本发明所生产的高柔性高电气性能电线电缆绝缘料，具有低弹性模量、低硬度、高电阻率、高击穿场强的性能，制备的电线电缆具有低弯曲模量，在弯曲状态下具备安全稳定的运行能力。
本发明不限于上述施例，本发明内容所述均可实施，并具有所述良好效果。

Claims (6)

1.一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其各组分重量配比是：三元乙丙橡胶100份、防老剂RD1～3份、氧化锌3～8份，硬脂酸0.1～1份、软化剂2～12份，加工油5～15份、乙烯基三甲氧基硅烷1～3份、煅烧陶土80～130份、流变剂1～5份，过氧化二异丙苯2～5份，三烯丙基异三聚氰酸酯1～3份，色粉1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶的乙烯含量为54～66%，门尼粘度值ML1+4100℃为42～50，第三单体含量3～5%。
3.根据权利要求1所述的一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其特征在于：所述的软化剂为乙烯副产物脂肪族C5馏分聚合而成的合成树脂，分子量分布于600～1800，软化点介于80～110℃。
4.根据权利要求1所述的一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其特征在于：所述的加工助剂为汽缸油或石蜡基油，粘度（40℃）大于400，闪点大于240℃，沥青质含量低于0.15%。
5.根据权利要求1所述的一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料，其特征在于：所述的流变剂为一种饱和脂肪酸衍生物的混合物，主要成分为C12～C18饱和烃链的脂肪酸酯与脂肪酸皂，熔点介于60～100℃。
6.根据权利要求1所述的一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料的备方法，其特征在于：
将三元乙丙橡胶根据配方称量好后加入密炼机密炼2～3min，然后按照相应重量加入其余物料（硫化体系除外），混炼2～4min，混炼温度达到115～125℃时密炼机排料，将混炼好的胶料在开练机薄通1～2次，过滤，三辊压延机压延，不开条出片，压延后的胶料室温存放24h后放入密炼机加硫化剂过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯及N330炭黑，混炼0.5～1min左右排料，排料后在开炼机薄通1～2次，三辊压延机压延开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却后，即得到本发明的绝缘胶。
CN201510598009.1A 2015-09-18 2015-09-18 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法 Active CN105153552B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510598009.1A CN105153552B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510598009.1A CN105153552B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105153552A true CN105153552A (zh) 2015-12-16
CN105153552B CN105153552B (zh) 2017-08-04

Family

ID=54794622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510598009.1A Active CN105153552B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105153552B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107186904A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 合肥博创机械制造有限公司 一种新型电线电缆绝缘层制备方法
CN109354780A (zh) * 2018-09-29 2019-02-19 芜湖集拓橡胶技术有限公司 一种抗击穿橡胶
CN109880237A (zh) * 2019-01-28 2019-06-14 芜湖航天特种电缆厂股份有限公司 耐高温高韧性电缆及其制备方法
CN110628138A (zh) * 2019-08-28 2019-12-31 江苏亨通电力电缆有限公司 风力发电机组用中压抗扭动力电缆及其绝缘材料

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103571061A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 高压电气设备内部中压配线电缆用绝缘橡胶
CN103937043A (zh) * 2013-01-21 2014-07-23 住友橡胶工业株式会社 纤维帘线贴胶用橡胶组合物及充气轮胎
CN104610664A (zh) * 2015-01-26 2015-05-13 长园电子（东莞）有限公司 一种低温收缩性好通讯电缆三元乙丙橡胶冷缩材料及其双层管制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103571061A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 高压电气设备内部中压配线电缆用绝缘橡胶
CN103937043A (zh) * 2013-01-21 2014-07-23 住友橡胶工业株式会社 纤维帘线贴胶用橡胶组合物及充气轮胎
CN104610664A (zh) * 2015-01-26 2015-05-13 长园电子（东莞）有限公司 一种低温收缩性好通讯电缆三元乙丙橡胶冷缩材料及其双层管制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李幸等: "3种流动分散剂在EPDM胶料中的应用研究", 《橡胶工业》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107186904A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 合肥博创机械制造有限公司 一种新型电线电缆绝缘层制备方法
CN109354780A (zh) * 2018-09-29 2019-02-19 芜湖集拓橡胶技术有限公司 一种抗击穿橡胶
CN109880237A (zh) * 2019-01-28 2019-06-14 芜湖航天特种电缆厂股份有限公司 耐高温高韧性电缆及其制备方法
CN110628138A (zh) * 2019-08-28 2019-12-31 江苏亨通电力电缆有限公司 风力发电机组用中压抗扭动力电缆及其绝缘材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN105153552B (zh) 2017-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102382377B (zh) 中压乙丙橡胶绝缘材料及制备方法
CN101205339B (zh) 电线电缆用乙丙橡皮
CN101704975B (zh) 一种电缆用绝缘橡皮
CN105153552A (zh) 一种高柔性高电气性能电线电缆绝缘材料及制备方法
CN102964841A (zh) 一种耐辐射电缆用半导电硅橡胶屏蔽材料及其制备方法
CN108239402A (zh) 一种硅橡胶绝缘胶组合物及其制备方法
CN104087001A (zh) 中压级低烟无卤阻燃硅橡胶绝缘材料及其制造工艺
US20140079952A1 (en) Strippable semiconducting shield compositions
CN103819820A (zh) 一种矿用电缆橡皮导体屏蔽材料
CN112280231A (zh) 一种聚丙烯基热塑性电缆用屏蔽料及其制备方法
EP3745427A1 (en) Power cable
CN102585506B (zh) 一种具有优良耐电弧性能的硅橡胶及其制备方法
JP2014005373A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及びそれを用いた鉄道車両用特別高圧ケーブル
CN116063801A (zh) 一种导热绝缘ev电缆料及其制备方法和应用
CN105802023A (zh) 辐照型epdm与pp共混电线电缆绝缘料及其制备方法
CN102964648A (zh) 矿用橡套电缆用绝缘屏蔽料及其制备方法
US20140011029A1 (en) Semiconductive Shield Composition with Improved Strippability
CN103601985A (zh) 一种中压电缆用乙丙绝缘料的制备方法
CN100514507C (zh) 中压橡胶绝缘电缆用屏蔽料
CN105255017A (zh) 中压电力电缆用乙丙绝缘料及其制备方法
CN105802247B (zh) 一种耐候性电缆绝缘材料及其制备方法
CN111647271A (zh) 一种耐高温阻燃有机硅弹性体电缆料及其制备方法
CN100514503C (zh) 中压橡胶绝缘电缆用绝缘料
CN112521675A (zh) 一种绝缘耐寒电缆材料及其制备方法和应用
CN106977801A (zh) 一种基料组合物与一种硅烷交联聚烯烃弹性体绝缘材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant