CN107325389A - 一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料及其制备方法，它的原料配方包括以下重量份数的组分：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物50～100份；焦烧抑制剂0.1～5份；低密度聚乙烯5～20份；导电炭黑50～90份；抗氧剂0.1～1.5份；润滑分散剂0.5～10份；交联剂0.5～2.5份；所述乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为10～40wt％，其熔融指数为1～50g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为20～80g/10min。通过向乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物等原料中加入特定的低密度聚乙烯，并与焦烧抑制剂进行配合，实现了半导电屏蔽材料的抗焦烧效果。

Description

一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆线材料领域，涉及一种电缆料，具体涉及一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆行业是电力和通信两大国民经济支柱产业的重要配套行业，在国民经济中有着极其重要的地位，其中行业生产总量占全国总GDP的4～5‰，电线电缆产品起着输送能源、传递信息的重要作用，是国民经济的“血管”和“神经”。绝缘电缆通常是在导体芯线外包覆绝缘层构成，而众所周知，在较高的高压直流电场中，绝缘电缆由于存在微细的凹凸不平，容易引起绝缘层和导体之间以及绝缘层和内屏蔽层之间的空隙发生局部放电现象，因此为使电缆绝缘层上的电场分布均匀，降低绝缘层的电应力，从而防止所说的电晕放电，通常需要在其导体和绝缘层之间设置半导电屏蔽材料。半导电屏蔽材料不仅需要能够与芯部导体和绝缘层都形成平滑无隙的结合，更要在加工过程中避免焦烧现象的发生。因此，获得一种具有优异及稳定的使用性能的专用于半导电内屏蔽材料的配方以及与之相适应的加工工艺，具有重要的研究意义和价值。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为10～40wt％，其熔融指数为1～50g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为20～80g/10min；所述熔融指数是以ASTMD1238标准在190℃条件下按照测试载荷为2.16KG时测定。
优化地，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
进一步地，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
优化地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为20～30wt％，其熔融指数为10～30g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为30～50g/10min。
优化地，所述焦烧抑制剂为NOBS、PBTT、TAIC、TMPTMA、MOAB、CBS、OTOS中一种或多种组成的混合物。
优化地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂AO-60、抗氧剂HP-10、抗氧剂1024、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂300和抗氧剂DSTP中一种或多种组成的混合物。
优化地，所述润滑分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种组成的混合物。
优化地，所述交联剂为过氧化二异苯丙。
本发明的又一目的在于提供一种上述高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料的制备方法，它包括以下步骤：(a)将配方量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、焦烧抑制剂、低密度聚乙烯、导电炭黑、抗氧剂和润滑分散剂加入挤出机中进行挤出造粒，制得预混料；(b)将所述预混料与配方量的交联剂在容器中于50～80℃，混合5-15分钟即可。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，通过向乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等原料中加入特定的低密度聚乙烯，并与焦烧抑制剂进行配合，实现了半导电屏蔽材料的抗焦烧效果。
具体实施方式
本发明高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)50～100份；焦烧抑制剂0.1～5份；低密度聚乙烯(LDPE)5～20份；导电炭黑50～90份；抗氧剂0.1～1.5份；润滑分散剂0.5～10份；交联剂0.5～2.5份；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为10～40wt％，其熔融指数为1～50g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为20～80g/10min；所述熔融指数是以ASTM D1238标准在190℃条件下按照测试载荷为2.16KG时测定。通过向特定的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等原料中加入特定的低密度聚乙烯，并与焦烧抑制剂进行配合，实现了半导电屏蔽材料的抗焦烧效果。
它的原料配方优选包括以下重量份数的组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60～90份；焦烧抑制剂0.5～4份；低密度聚乙烯8～20份；导电炭黑55～80份；抗氧剂0.5～1.2份；润滑分散剂2～8份；交联剂1～2份。最优为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80份；焦烧抑制剂0.7份；低密度聚乙烯20份；导电炭黑60份；抗氧剂1份；润滑分散剂5份；交联剂1.5份，此时半导电屏蔽材料的抗焦烧效果最好，具有最长的焦烧时间。
上述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量优选为20～30wt％，其熔融指数为10～30g/10min；低密度聚乙烯的熔融指数优选为30～50g/10min。焦烧抑制剂选用常规的那些即可，如NOBS、PBTT、TAIC、TMPTMA、MOAB、CBS、OTOS中一种或多种组成的混合物。抗氧剂也选用常规的那些即可，如选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂AO-60、抗氧剂HP-10、抗氧剂1024、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂300和抗氧剂DSTP中一种或多种组成的混合物。润滑分散剂选用常规的那些即可，为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种组成的混合物。交联剂选用常规的那些即可，为过氧化二异苯丙。
上述高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料的制备方法，它包括以下步骤：(a)将配方量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、焦烧抑制剂、低密度聚乙烯、导电炭黑、抗氧剂和润滑分散剂加入挤出机中进行挤出造粒，制得预混料；(b)将所述预混料与配方量的交联剂在容器中于50～80℃，混合5-15分钟即可。通过向原料中直接加入焦烧抑制剂，并通过挤出机中进行混炼，而不用预先做焦烧抑制母料，简化了生产工艺，制备方法更简单。
下面对本发明优选实施方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，以重量份计，它的原料配方如下：EVA 100份(乙烯酯含量为20wt％，其熔融指数为20g/10min左右，如EVA20-20)，LDPE 20份(熔融指数约为20g/10min，如PE-500CA)，焦烧抑制剂(TAIC)0.1份，导电炭黑(BP2000)50份，抗氧剂1010 0.1份，润滑分散剂(EVA蜡)0.5份，交联剂(DCP)2.5份；
具体制备方法为：(a)将配方量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、焦烧抑制剂、低密度聚乙烯、导电炭黑、抗氧剂和润滑分散剂加入挤出机中进行挤出造粒，制得预混料；
(b)将所述预混料与配方量的交联剂在容器中于70℃，混合5-15分钟即可。
实施例2
本实施例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方与实施例1中的基本一致，不同的是具体重量分数不同：EVA 50份，LDPE 5份，焦烧抑制剂5份，导电炭黑90份，抗氧剂1.5份，润滑分散剂10份，交联剂0.5份；具体制备方法与实施例1中的一致。
实施例3
本实施例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方与实施例1中的基本一致，不同的是具体重量分数不同：EVA 90份，LDPE 8份，焦烧抑制剂0.5份，导电炭黑55份，抗氧剂0.5份，润滑分散剂2份，交联剂1份；具体制备方法与实施例1中的一致。
实施例4
本实施例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方与实施例1中的基本一致，不同的是具体重量分数不同：EVA60份，LDPE 20份，焦烧抑制剂4份，导电炭黑80份，抗氧剂1.2份，润滑分散剂8份，交联剂2份；具体制备方法与实施例1中的一致。
实施例5
本实施例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它的原料配方与实施例1中的基本一致，不同的是具体重量分数不同：EVA 80份，LDPE 20份，焦烧抑制剂0.7份，导电炭黑60份，抗氧剂1份，润滑分散剂5份，交联剂1.5份；具体制备方法与实施例1中的一致。
对比例1
本例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它与实施例5中的基本一致，不同的是：不含有LDPE和焦烧抑制剂。
对比例2
本例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它与实施例5中的基本一致，不同的是：不含有焦烧抑制剂。
对比例3
本例提供一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，它与实施例5中的基本一致，不同的是：不含有LDPE。
将实施例1-5、对比例1-3所得高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料的基础理化性能及焦烧时间T10进行测试，结果见表1。
表1实施例1-5、对比例1-3所得高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料的性能表
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为10～40wt％，其熔融指数为1～50g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为20～80g/10min；所述熔融指数是以ASTM D1238标准在190℃条件下按照测试载荷为2.16kg时测定。
2.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：它的原料配方包括以下重量份数的组分：
3.根据权利要求2所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
4.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为20～30wt％，其熔融指数为10～30g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为30～50g/10min。
5.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：所述焦烧抑制剂为NOBS、PBTT、TAIC、TMPTMA、MOAB、CBS、OTOS中一种或多种组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂AO-60、抗氧剂HP-10、抗氧剂1024、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂300和抗氧剂DSTP中一种或多种组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：所述润滑分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异苯丙。
9.权利要求1至8中任一所述高压电缆用抗焦烧半导电屏蔽材料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(a)将配方量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、焦烧抑制剂、低密度聚乙烯、导电炭黑、抗氧剂和润滑分散剂加入挤出机中进行挤出造粒，制得预混料；
(b)将所述预混料与配方量的交联剂在容器中于50～80℃，混合5-15分钟即可。
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