CN107312227A - 一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种35kV模注式接头注塑材料，原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料100~300份、四氟乙烯‑全氟（烷基乙烯基）醚共聚物1~3份、乙烯‑丙烯酸共聚物0.1~5份、促进剂0.1~5份、抗氧剂0.4~0.6份和引发剂1~3份。通过上述方式，本发明一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺，该注塑材料不但提高产品电性能，实现抗水树、抗老化功能，而且提升可加工性能，减少后序表面处理时间，提高了作业效率。

Description

一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺
技术领域
本发明属于交联聚乙烯绝缘电缆中间接头领域，具体涉及一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺。
背景技术
交联聚乙烯绝缘电缆凭借其优秀的电气性能、耐热性能、机械性能以及制造工艺简单、重量轻便于铺设和维护的特点，已近被广泛的应用于城市输电网络和海上风电等领域，国内交联聚乙烯绝缘电缆高压附件的主要形式有：绕包式、组合预制式、整体预制式、包带模塑式以及模注式接头，其中，模注式接头是一种适用于施工现场使用的电缆本体恢复技术，交联硫化控制技术消除了绝缘交界面，与原电缆成为连续等效匹配的电场屏蔽体，杜绝了空间电荷积聚和电场畸变，目前，模注型接头在城市电网建设、电缆故障修理、海底电缆软接头等领域的应用越来越广泛。
然而，传统的交联聚乙烯绝缘材料通过机头进入注塑模具成型后有少量坑麻点，平整度差，需要后期刮片、粗打磨、精细打磨等繁琐的表面处理，耗时长，影响模注式接头的制作进度，限制了在电缆抢修工程的应用。
研究表明，交联聚乙烯绝缘层在长期运行过程中受水树作用后其电气、力学性能下降明显，当电缆处于不均匀工作电场条件下，水树的生长速度更快，因此，研发抗水树的绝缘材料可以有效改善绝缘性能，提高电缆使用寿命，电网安全状况得到改善。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺，能够制作成加工性能好、质量稳定安全可靠的软接头注塑材料。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种35kV模注式接头注塑材料，原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料100~300份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物1~3份、乙烯-丙烯酸共聚物0.1~5份、促进剂0.1~5份、抗氧剂0.4~0.6份和引发剂1~3份。
在本发明一个较佳实施例中，优选的原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料200份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物2份、乙烯-丙烯酸共聚物2份、促进剂3份、抗氧剂0.5份和引发剂2份。
在本发明一个较佳实施例中，所述促进剂为三聚氰酸三烯丙酯。
在本发明一个较佳实施例中，所述引发剂为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯。
在本发明一个较佳实施例中，具体步骤包括：
制作四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒：将2份四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物和100份低密度聚乙烯绝缘基料共混均匀，用双螺杆挤出机熔融挤出四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒；
造粒：将上述步骤中的四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒0.1~5份、乙烯-丙烯酸共聚物0.1~5份、抗氧剂0.5份与低密度聚乙烯绝缘基料100份共混，并用双阶挤出造粒机造粒；
成品：取将上述步骤中的造粒100份与促进剂0.1~5份、引发剂2份机械共混，共混后经过真空干燥和包装即制成模注式接头注塑材料。
本发明的有益效果是：本发明一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺，该注塑材料不但提高产品电性能，实现抗水树、抗老化功能，而且提升可加工性能，减少后序表面处理时间，提高了作业效率。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种35kV模注式接头注塑材料，原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料100~300份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物1~3份、乙烯-丙烯酸共聚物0.1~5份、促进剂0.1~5份、抗氧剂0.4~0.6份和引发剂1~3份。
四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物、提高了材料可加工性能和模注型接头制作效率，扩大了模注式接头的应用范围。
乙烯-丙烯酸共聚物减少了绝缘料中的空间电荷数量，改善了材料结构中的电场分布，此外，乙烯-丙烯酸共聚物中羰基可吸附XLPE内水分子，对绝缘料的水树起到良好的控制作用。
所述促进剂为三聚氰酸三烯丙酯，三聚氰酸三烯丙酯起到加速交联的作用，有效缩短绝缘层成型时间，但是当乙烯-丙烯酸共聚物含量超过一定值后，会引发预交联现象，导致绝缘层力学性能下降。
所述引发剂为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯，用于交联时充当引发剂。
实施例1
原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料200份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物2份、乙烯-丙烯酸共聚物2份、促进剂3份、抗氧剂0.5份和引发剂2份。
一种35kV模注式接头注塑材料的制作工艺，具体步骤包括：
制作四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒：将2份四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物和100份低密度聚乙烯绝缘基料共混均匀，用双螺杆挤出机熔融挤出四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒，挤出过程中四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物首先附着在机头的内表面，当低密度聚乙烯绝缘基料通过时能够在其表面包覆一层连续的薄膜，起到了润滑的作用，改善了交联聚乙烯绝缘料的加工性能，使得挤出成型的模注式接头绝缘表面光亮平整，后序只需进行精细打磨即可满足模注式接头绝缘表面处理要求，简化了表面处理作业，提高了模注式接头制作效率。
造粒：将上述步骤中的四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒4份、乙烯-丙烯酸共聚物2份、抗氧剂0.5份与低密度聚乙烯绝缘基料100份共混，并用双阶挤出造粒机造粒。
成品：取将上述步骤中的造粒100份与促进剂3份、引发剂2份机械共混，共混后经过真空干燥和包装即制成模注式接头注塑材料。
该注塑材料效果良好，表面光滑，电加速老化试验结果表明寿命不低于40年，常规设计寿命为30年，其主要性能如表1所示：
表1
添加乙烯-丙烯酸共聚物后对交联料中水树长度的影响如表2所示：
表2
与现有技术相比，本发明一种35kV模注式接头注塑材料及制作工艺，该注塑材料不但提高产品电性能，实现抗水树、抗老化功能，而且提升可加工性能，减少后序表面处理时间，提高了作业效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种35kV模注式接头注塑材料，其特征在于，原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料100~300份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物1~3份、乙烯-丙烯酸共聚物0.1~5份、促进剂0.1~5份、抗氧剂0.4~0.6份和引发剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的一种35kV模注式接头注塑材料，其特征在于，优选的原料按重量份包括：低密度聚乙烯绝缘基料200份、四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物2份、乙烯-丙烯酸共聚物2份、促进剂3份、抗氧剂0.5份和引发剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种35kV模注式接头注塑材料，其特征在于：
所述促进剂为三聚氰酸三烯丙酯。
4.根据权利要求1所述的一种35kV模注式接头注塑材料，其特征在于：所述引发剂为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯。
5.一种35kV模注式接头注塑材料的制作工艺，其特征在于，具体步骤包括：
制作四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒：将2份四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物和100份低密度聚乙烯绝缘基料共混均匀，用双螺杆挤出机熔融挤出四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒；
造粒：将上述步骤中的四氟乙烯-全氟（烷基乙烯基）醚共聚物母粒0.1~5份、乙烯-丙烯酸共聚物0.1~5份、抗氧剂0.5份与低密度聚乙烯绝缘基料100份共混，并用双阶挤出造粒机造粒；
成品：取将上述步骤中的造粒100份与促进剂0.1~5份、引发剂2份机械共混，共混后经过真空干燥和包装即制成模注式接头注塑材料。
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