CN107474376A - 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107474376A
CN107474376A CN201710817492.7A CN201710817492A CN107474376A CN 107474376 A CN107474376 A CN 107474376A CN 201710817492 A CN201710817492 A CN 201710817492A CN 107474376 A CN107474376 A CN 107474376A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive
parts
shielding material
matrix resin
cable semi
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.)
Pending
Application number
CN201710817492.7A
Other languages
English (en)
Inventor
孟广泽
张沛红
寇昭强
王庆丰
张瑞敏
刘忠奇
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.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
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 Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN201710817492.7A priority Critical patent/CN107474376A/zh
Publication of CN107474376A publication Critical patent/CN107474376A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法，属于电屏蔽材料技术领域，本发明以乙烯‑醋酸乙烯共聚物为基体树脂，通过向基体树脂中加入超导电炭黑和石墨烯作为导电填料，并加入抗氧剂和交联剂，在转矩流变仪中充分混炼，在平板硫化机上热压成型，制成半导电屏蔽料。本发明的制备工艺简单；制得的半导电屏蔽料具有导电性能优越，抑制电缆绝缘中空间电荷的特性。完全可以达到电缆屏蔽料的性能要求。

Description

一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种屏蔽材料及其制备方法，具体涉及一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法，属于电屏蔽材料技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展和对电力能源需求量的提高，高压电力电缆的使用量越来越大，并且不断向高压、超高压、大容量和环保方向发展。目前国产35kV及以下半导电屏蔽料已完全国产化，而110-220kV超高压半导电屏蔽料基本依赖进口。国内现有的电力电缆用半导电屏蔽料全部采用以EVA(中文名：乙烯-醋酸乙烯共聚物，英文名：ethylene-vinylacetatecopolymer，简称EVA)或PE(中文名：聚乙烯，英文名：polyethylene，简称PE)为基料，以导电炭黑为导电介质，并添加交联剂(DCP或TAIC等)及其他助剂制成。由于EVA或PE树脂耐温等级低，不能满足电力电缆对耐温特性的要求，需添加交联剂使塑料交联变化为热固性来提高其耐温等级。
发明内容
本发明是为了解决上述技术问题，进而提供一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法。
所述的电缆半导电屏蔽材料主要由基体树脂、导电炭黑、石墨烯、抗氧剂和交联剂组成，其中质量份数分别为基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。
优选的：所述的基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选的：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯含量为20％～30％。
优选的：所述超导电炭黑的粒径为20nm～40nm；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述抗氧剂为抗氧剂300。
一种电缆半导电屏蔽料的制备方法其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称料：基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物；
步骤二，混料：将超导电炭黑、石墨烯研磨混合均匀得到混合导电填料；将混合导电填料、基体树脂和交联剂放入转矩流变仪中，在120℃的温度下进行共混，然后取出冷却共混物；
步骤三，将共混物在平板硫化机中，175℃热压成型，得到电缆半导电屏蔽料。
本发明与现有产品相比具有以下效果：本发明选用乙烯-醋酸乙烯共聚物作为基料，采用乙炔炭黑和石墨烯共同作为导电介质，不仅提高了屏蔽料的导电性能和热稳定性，而且由于乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂机械性能优良、耐温等级高的原因，本发明的半导电屏蔽材料在无需交联的情况下即可长期在-20℃-95℃环境中工作。本发明针对中、高、超高压电缆用半导电屏蔽材料，实现了耐温高、非交联、环保可回收、低电阻及热稳定等特性要求，应用于电缆产品后，不仅可提高均化电场效果，防止局部放电产生，提高电缆运行的可靠性和寿命。由于乙烯-醋酸乙烯共聚物为一种无毒、无臭、无味的非极性材料且所制成的半导电屏蔽材料为非交联型，因此，当电缆产品更换或废弃后，该半导电屏蔽材料无污染且易于回收再利用。
具体实施方式
本发明所述的电缆半导电屏蔽材料主要由基体树脂、导电炭黑、石墨烯、抗氧剂和交联剂组成，其中质量份数分别为基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。
进一步：所述的基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
进一步：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯含量为20％～30％。
进一步：所述超导电炭黑的粒径为20nm～40nm；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述抗氧剂为抗氧剂300。
乙烯-醋酸乙烯共聚物是一种无毒、无臭、无味的非极性材料，密度为0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。在非交联时也有强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳等优良的机械性能和耐化学性能。其还具有优良的抗吸湿性，在水中的吸水率仅为0.01％。乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的耐热性，其制品能在100℃以上温度中进行消毒灭菌，在不受外力的情况下，150℃也不会自动变形，将其应用于电力电缆的半导电屏蔽料中具有重要价值。同时，由于其耐温等级高，无需交联即可在-20℃-95℃环境中长期工作，可实现回收利用，符合环保要求。
石墨烯粉体具有良好的导电性能和导热性能，将其与导电炭黑一起作为导电填料复合添加到高分子材料中，石墨烯的微片结构与导电炭黑的球状结构不仅在导电通道形成方面形成互补，同时由于石墨烯优异的导热性，从而明显提高半导电屏蔽材料的导电性和热稳定性。
一种电缆半导电屏蔽料的制备方法其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称料：基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物；
步骤二，混料：将超导电炭黑、石墨烯研磨混合均匀得到混合导电填料；将混合导电填料、基体树脂和交联剂放入转矩流变仪中，在120℃的温度下进行共混，然后取出冷却共混物；
步骤三，将共混物在平板硫化机中，175℃热压成型，得到电缆半导电屏蔽料。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电缆半导电屏蔽材料，其特征在于：所述的电缆半导电屏蔽材料主要由基体树脂、导电炭黑、石墨烯、抗氧剂和交联剂组成，其中质量份数分别为基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。
2.根据权利要求1所述的一种电缆半导电屏蔽材料，其特征在于：所述的基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种电缆半导电屏蔽材料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙酸乙烯酯含量为20％～30％。
4.根据权利要求1所述的一种电缆半导电屏蔽材料，其特征在于：所述超导电炭黑的粒径为20nm～40nm；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述抗氧剂为抗氧剂300。
5.一种电缆半导电屏蔽料的制备方法其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称料：基体树脂100份,导电炭黑20份，石墨烯3份，抗氧剂1.5份，交联剂2份。其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物；
步骤二，混料：将超导电炭黑、石墨烯研磨混合均匀得到混合导电填料；将混合导电填料、基体树脂和交联剂放入转矩流变仪中，在120℃的温度下进行共混，然后取出冷却共混物；
步骤三，将共混物在平板硫化机中，175℃热压成型，得到电缆半导电屏蔽料。
CN201710817492.7A 2017-09-12 2017-09-12 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法 Pending CN107474376A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710817492.7A CN107474376A (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710817492.7A CN107474376A (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107474376A true CN107474376A (zh) 2017-12-15

Family

ID=60584444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710817492.7A Pending CN107474376A (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107474376A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108047626A (zh) * 2018-01-30 2018-05-18 温州市赢创新材料技术有限公司 一种膨胀石墨交联导电材料及其制备方法
CN108164804A (zh) * 2017-12-22 2018-06-15 上海至正道化高分子材料股份有限公司 中高压电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽料及其制备方法
CN108456359A (zh) * 2018-03-29 2018-08-28 浙江工业大学之江学院 石墨烯电力电缆屏蔽层的制备方法
CN109721812A (zh) * 2019-02-27 2019-05-07 山西永东化工股份有限公司 一种石墨烯/导电炭黑复合材料的制备方法及其装置和应用
IT201800005319A1 (it) * 2018-05-14 2019-11-14 Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera
CN110591218A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 江苏润集科技有限公司 一种电磁屏蔽电缆料及其制备方法
CN111138747A (zh) * 2019-12-17 2020-05-12 江苏东方电缆材料有限公司 一种eva半导电电缆屏蔽材料及制备方法
CN111303526A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 成都鑫成鹏高分子科技股份有限公司 一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料及其制备方法
WO2020206979A1 (zh) * 2019-04-08 2020-10-15 江苏德威新材料股份有限公司 一种高压电缆用半导电屏蔽料及其制备方法和应用
CN114940784A (zh) * 2022-03-16 2022-08-26 重庆大学 一种阻水性电缆半导电屏蔽层材料及其制备方法
CN115304854A (zh) * 2022-08-12 2022-11-08 四川大学 一种基于氧化石墨烯分散导电炭黑的高压电缆半导电屏蔽料及制备方法
CN115403853A (zh) * 2022-09-30 2022-11-29 万华化学（宁波）有限公司 直/交流高压电缆屏蔽用复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105295190A (zh) * 2015-12-14 2016-02-03 常州中超石墨烯电力科技有限公司 炭黑、石墨烯为导电介质的功能化高分子复合材料

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105295190A (zh) * 2015-12-14 2016-02-03 常州中超石墨烯电力科技有限公司 炭黑、石墨烯为导电介质的功能化高分子复合材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
应鹤天: "《电力电缆用含石墨烯屏蔽材料的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164804A (zh) * 2017-12-22 2018-06-15 上海至正道化高分子材料股份有限公司 中高压电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽料及其制备方法
CN108047626A (zh) * 2018-01-30 2018-05-18 温州市赢创新材料技术有限公司 一种膨胀石墨交联导电材料及其制备方法
CN108456359A (zh) * 2018-03-29 2018-08-28 浙江工业大学之江学院 石墨烯电力电缆屏蔽层的制备方法
IT201800005319A1 (it) * 2018-05-14 2019-11-14 Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera
WO2019220303A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-21 Versalis S.P.A. Polymer composition with improved barrier properties
CN109721812A (zh) * 2019-02-27 2019-05-07 山西永东化工股份有限公司 一种石墨烯/导电炭黑复合材料的制备方法及其装置和应用
WO2020206979A1 (zh) * 2019-04-08 2020-10-15 江苏德威新材料股份有限公司 一种高压电缆用半导电屏蔽料及其制备方法和应用
CN110591218A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 江苏润集科技有限公司 一种电磁屏蔽电缆料及其制备方法
CN111138747A (zh) * 2019-12-17 2020-05-12 江苏东方电缆材料有限公司 一种eva半导电电缆屏蔽材料及制备方法
CN111303526A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 成都鑫成鹏高分子科技股份有限公司 一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料及其制备方法
CN114940784A (zh) * 2022-03-16 2022-08-26 重庆大学 一种阻水性电缆半导电屏蔽层材料及其制备方法
CN115304854A (zh) * 2022-08-12 2022-11-08 四川大学 一种基于氧化石墨烯分散导电炭黑的高压电缆半导电屏蔽料及制备方法
CN115403853A (zh) * 2022-09-30 2022-11-29 万华化学（宁波）有限公司 直/交流高压电缆屏蔽用复合材料及其制备方法
CN115403853B (zh) * 2022-09-30 2024-04-09 万华化学（宁波）有限公司 直/交流高压电缆屏蔽用复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107474376A (zh) 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法
CN101580610B (zh) 绕组电缆绝缘用交联聚乙烯
CN103113732B (zh) 一种导电高分子复合材料及其制备方法
CN105837950B (zh) 一种聚烯烃基导电和介电复合材料及其制备方法
CN104861273A (zh) 用于热敏电阻的复合材料及其制备方法和应用
CN102888126A (zh) 一种热敏电阻复合材料及其制备方法和含有该复合材料的热敏电阻
CN105602066A (zh) 一种聚乙烯/尼龙复合材料及其制备方法
CN101701081A (zh) 一种热缩应力控制管材料
CN101701080A (zh) 一种辐射交联热收缩半导管材料
CN102723153A (zh) 一种具有正温度系数特性的ptc芯材及其制造和应用
CN107337859A (zh) 潜油泵电力用电缆耐油乙丙橡胶护套材料及其制备方法
CN104403184A (zh) 一种聚合物基导电弹性体及其制备方法
CN103571070A (zh) 煤矿用电缆半导电橡胶材料
CN101870783B (zh) 一种聚乙烯基ptc热敏导电复合材料及其制造方法
CN105590710B (zh) 正温度系数过电流保护元件
CN109206711A (zh) 一种高压直流电缆用可交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法
CN113698723B (zh) 一种用于环保型电缆的聚丙烯基热塑型半导电屏蔽料及制备方法
CN106700211A (zh) 一种高压等级电力电缆用半导电屏蔽料
CN101930819A (zh) 二次电池过温过流防护用正温度系数热敏电阻器
CN105061848B (zh) 36v自限温加-伴热电缆芯带材料及其制备方法
CN108623923A (zh) 耐辐照长寿命改性乙丙橡胶及其制备工艺
CN102134345A (zh) 用于提高ptc热敏元件开关温度的导电复合材料及制法
CN107286443A (zh) 一种新型热敏电阻材料的制备方法
KR101589812B1 (ko) 전력선용 반도전층 나노컴파운드 블렌드 및 그 조성물
CN1137184C (zh) 聚合物导电复合材料的制备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171215