CN107099092A - 一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆 - Google Patents

一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材100～120份，马来酸酐3～5份，聚己内酰胺2～5份，异丁基三乙氧基硅烷1～2份，3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2～4份，1,1,3,3‑四甲基过氧新癸酸丁酯2.4～3.6份，氧化钇8～16份，纳米碳化硅4～8份，氧化镁0.8～1.6份，纳米硅藻土4～8份，纳米二氧化钛4～8份，复合矿物质70～90份，增塑剂8～12份，2‑苯基‑2‑萘胺1.5～2.5份，抗紫外吸收剂1.5～2.5份。本发明弯曲强度和断裂伸长率及极为优异，力学性能和热稳定性能好。

Description

一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆。
背景技术
高压(如132kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆的机械强度及承压范围存在不足，在运输、敷设时不够方便，而且其受材料性能的局限，电缆电气性能存在不足；故现有的高压交联聚乙烯绝缘电力电缆品种单一，生产厂家众多，市场竞争激烈，不能满足更高市场发展的需求，经济效益差。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，弯曲强度和断裂伸长率及极为优异，力学性能和热稳定性能好。
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材100～120份，马来酸酐3～5份，聚己内酰胺2～5份，异丁基三乙氧基硅烷1～2份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2～4份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯2.4～3.6份，氧化钇8～16份，纳米碳化硅4～8份，氧化镁0.8～1.6份，纳米硅藻土4～8份，纳米二氧化钛4～8份，复合矿物质70～90份，增塑剂8～12份，2-苯基-2-萘胺1.5～2.5份，抗紫外吸收剂1.5～2.5份。
优选地，增塑剂按重量份包括：十二烷基苯磺酸1～2份，甲基磺酸乙酰1～2份，微晶石蜡3～5份，硬脂酸3～4份，石蜡油1～3份。
优选地，基材按重量份包括：聚丙烯40～60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～40份，低密度聚乙烯15～25份，丙烯-乙烯共聚物20～30份。
优选地，复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、乙酸水溶液搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温搅拌，加入环糊精继续搅拌，冷却得到复合矿物质。
优选地，复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、浓度为70～75wt％的乙酸水溶液搅拌100～120min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌3～4h，搅拌温度为75～85℃，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温至85～90℃搅拌70～100min，加入环糊精继续搅拌40～60min，冷却得到复合矿物质。
优选地，复合矿物质采用如下工艺制备：按重量份将5～9份硬脂酸、50～80份浓度为70～75wt％的乙酸水溶液搅拌100～120min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入25～35份滑石粉搅拌3～4h，搅拌温度为75～85℃，过滤，洗涤，干燥，加入6～10份膨润土、4～6份碳酸氢铵混合均匀，加入8～12份石蜡升温至85～90℃搅拌70～100min，加入4～8份环糊精继续搅拌40～60min，冷却得到复合矿物质。
本发明采用聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯作为基材，加入异丁基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、聚己内酰胺、马来酸酐可改善相容性，弯曲强度和断裂伸长率及极为优异，力学性能好；复合矿物质中，滑石粉经过预处理后活化率达到98％以上，可以与膨润土、碳酸氢铵互溶，分散效果更好，可有效减少结块，粘结性好，疏水性的石蜡配合环糊精作用，不仅防水效果优异，而且与聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯的结合程度高，相互间形成的网络状结构，使本发明热稳定性及力学性能极为优异；本发明采用十二烷基苯磺酸、甲基磺酸乙酰、微晶石蜡、硬脂酸、石蜡油复配可有助于复合矿物质在本发明中良好分散，填充性能好，挤出加工性能好，物料间可形成稳定的结合，使本发明力学性能及热稳定性能进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材100份，马来酸酐5份，聚己内酰胺2份，异丁基三乙氧基硅烷2份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯3.6份，氧化钇8份，纳米碳化硅8份，氧化镁0.8份，纳米硅藻土8份，纳米二氧化钛4份，复合矿物质90份，增塑剂8份，2-苯基-2-萘胺2.5份，抗紫外吸收剂1.5份。
实施例2
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材120份，马来酸酐3份，聚己内酰胺5份，异丁基三乙氧基硅烷1份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷4份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯2.4份，氧化钇16份，纳米碳化硅4份，氧化镁1.6份，纳米硅藻土4份，纳米二氧化钛8份，复合矿物质70份，增塑剂12份，2-苯基-2-萘胺1.5份，抗紫外吸收剂2.5份。
复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、乙酸水溶液搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温搅拌，加入环糊精继续搅拌，冷却得到复合矿物质。
实施例3
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材105份，马来酸酐4.5份，聚己内酰胺3份，异丁基三乙氧基硅烷1.8份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2.5份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯3.2份，氧化钇10份，纳米碳化硅7份，氧化镁1份，纳米硅藻土7份，纳米二氧化钛5份，复合矿物质85份，增塑剂9份，2-苯基-2-萘胺2.2份，抗紫外吸收剂1.8份。
基材按重量份包括：聚丙烯40份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40份，低密度聚乙烯15份，丙烯-乙烯共聚物30份。增塑剂按重量份包括：十二烷基苯磺酸1份，甲基磺酸乙酰2份，微晶石蜡3份，硬脂酸4份，石蜡油1份。
复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、浓度为72wt％的乙酸水溶液搅拌110min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌3.5h，搅拌温度为80℃，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温至88℃搅拌95min，加入环糊精继续搅拌50min，冷却得到复合矿物质。
实施例4
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材115份，马来酸酐3.5份，聚己内酰胺4份，异丁基三乙氧基硅烷1.2份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷3.5份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯2.8份，氧化钇14份，纳米碳化硅5份，氧化镁1.4份，纳米硅藻土5份，纳米二氧化钛7份，复合矿物质75份，增塑剂11份，2-苯基-2-萘胺1.8份，抗紫外吸收剂2.2份。
基材按重量份包括：聚丙烯60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20份，低密度聚乙烯25份，丙烯-乙烯共聚物20份。增塑剂按重量份包括：十二烷基苯磺酸2份，甲基磺酸乙酰1份，微晶石蜡5份，硬脂酸3份，石蜡油3份。
复合矿物质采用如下工艺制备：按重量份将5份硬脂酸、80份浓度为70wt％的乙酸水溶液搅拌120min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入25份滑石粉搅拌4h，搅拌温度为75℃，过滤，洗涤，干燥，加入10份膨润土、4份碳酸氢铵混合均匀，加入12份石蜡升温至85℃搅拌100min，加入4份环糊精继续搅拌60min，冷却得到复合矿物质。
实施例5
本发明提出的一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材110份，马来酸酐4份，聚己内酰胺3.5份，异丁基三乙氧基硅烷1.5份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷3份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯3份，氧化钇12份，纳米碳化硅6份，氧化镁1.2份，纳米硅藻土6份，纳米二氧化钛6份，复合矿物质80份，增塑剂10份，2-苯基-2-萘胺2份，抗紫外吸收剂2份。
基材按重量份包括：聚丙烯50份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份，低密度聚乙烯20份，丙烯-乙烯共聚物25份。增塑剂按重量份包括：十二烷基苯磺酸1.5份，甲基磺酸乙酰1.5份，微晶石蜡4份，硬脂酸3.5份，石蜡油2份。
复合矿物质采用如下工艺制备：按重量份将9份硬脂酸、50份浓度为75wt％的乙酸水溶液搅拌100min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入35份滑石粉搅拌3h，搅拌温度为85℃，过滤，洗涤，干燥，加入6份膨润土、6份碳酸氢铵混合均匀，加入8份石蜡升温至90℃搅拌70min，加入8份环糊精继续搅拌40min，冷却得到复合矿物质。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，包括：缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：基材100～120份，马来酸酐3～5份，聚己内酰胺2～5份，异丁基三乙氧基硅烷1～2份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2～4份，1,1,3,3-四甲基过氧新癸酸丁酯2.4～3.6份，氧化钇8～16份，纳米碳化硅4～8份，氧化镁0.8～1.6份，纳米硅藻土4～8份，纳米二氧化钛4～8份，复合矿物质70～90份，增塑剂8～12份，2-苯基-2-萘胺1.5～2.5份，抗紫外吸收剂1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，增塑剂按重量份包括：十二烷基苯磺酸1～2份，甲基磺酸乙酰1～2份，微晶石蜡3～5份，硬脂酸3～4份，石蜡油1～3份。
3.根据权利要求1或2所述高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，基材按重量份包括：聚丙烯40～60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～40份，低密度聚乙烯15～25份，丙烯-乙烯共聚物20～30份。
4.根据权利要求1-3任一项所述高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、乙酸水溶液搅拌，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温搅拌，加入环糊精继续搅拌，冷却得到复合矿物质。
5.根据权利要求1-4任一项所述高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，复合矿物质采用如下工艺制备：将硬脂酸、浓度为70～75wt％的乙酸水溶液搅拌100～120min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入滑石粉搅拌3～4h，搅拌温度为75～85℃，过滤，洗涤，干燥，加入膨润土、碳酸氢铵混合均匀，加入石蜡升温至85～90℃搅拌70～100min，加入环糊精继续搅拌40～60min，冷却得到复合矿物质。
6.根据权利要求1-5任一项所述高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，复合矿物质采用如下工艺制备：按重量份将5～9份硬脂酸、50～80份浓度为70～75wt％的乙酸水溶液搅拌100～120min，采用氢氧化钠调节体系pH值为7.8～8.38，加入25～35份滑石粉搅拌3～4h，搅拌温度为75～85℃，过滤，洗涤，干燥，加入6～10份膨润土、4～6份碳酸氢铵混合均匀，加入8～12份石蜡升温至85～90℃搅拌70～100min，加入4～8份环糊精继续搅拌40～60min，冷却得到复合矿物质。
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