CN115424784A - 一种辐照型橡套电缆的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡套电缆技术领域，尤其是一种辐照型橡套电缆的制备工艺，包括原料的选取、辐照交联、搅拌以及电击穿检测。本发明绝缘材料的接枝和交联度很高，稳定性能高，持续性长、易成形和产期短，工艺简单且投资少。
Description
技术领域
本发明涉及橡套电缆技术领域，尤其涉及一种辐照型橡套电缆的制备工艺。
背景技术
电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线组成。不同定义定义，由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。
现有市场上的橡套电缆由于缺少对原料的充分混合，导致原料中存有气泡、绝缘材料的接枝和交联度很低的问题，导致外橡胶保护套存在强度不足的问题，造成使用寿命不长。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在缺少对原料的充分混合，导致原料中存有气泡、绝缘材料的接枝和交联度很低的问题，导致外橡胶保护套存在强度不足的问题，造成使用寿命不长的缺点，而提出的一种辐照型橡套电缆的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种辐照型橡套电缆的制备工艺，具体包括如下步骤：
S1、按份量比具体为：树脂120-135份、抗氧剂8-11份、稳定剂6-8份、光引发剂5-7份以及助交联剂3-5份；
S2、将上述原料注入平板硫化机内，设备内的温度设置为100-140℃，为了保证复合介质充分熔融，在0Mp进行预热待温度重新升为140℃，持续5-10分钟，加压至5Mp持续5-10分钟，直至加压至15Mpa，每隔5Mpa加热5-10分钟，这样从源头上避免了试样产生气泡，将试样取出后直接进行紫外光辐照交联，然后放入冷压机中冷却至室温方可取出；
S3、将冷却后且混合充分的原料，倒入搅拌器中进行对混合原料的搅拌，搅拌时的温度控制在80-90摄氏度，搅拌的时间控制在30-40分钟；
S4、通过紫外光辐照设备对材料进行紫外光交联，活泼的大分子自由基是聚乙烯通过光引发剂吸收特定波长的紫外光而产生，通过大分子自由基和交联剂等添加剂快速反应，使线性低密度聚乙烯线型分子结构改变为化学键相连的网状结构；
在光引发剂体系中，夺氢类光引发剂的效率要比裂解类光引发剂的效率高，交联剂主要通过形成烯丙基自由基参与交联反应，因其本身的穿透力比较强，而且有较为稳定的三氮杂环结构，在刚开始反应阶段，加入交联剂后反应速率提高了原先的三倍；
光引发剂在紫外交联过程中吸收了紫外光以后，经历三种能量状态，从原来的基态跃迁到一重激发态，继而又从一重激发态跃迁至相对稳定的三重激发态，叔碳和仲碳烷基自由基以及羰游基主要形成的原由是处于三重激发态上夺取氢原子，烷基自由基的相互复合产生H型交联点；
S5、检测。
优选的，所述S5中检测的具体步骤包括击穿测试。
优选的，所述击穿测试采用电击穿，强电场作用下，固体电介质中的电子，不论冷发射还是热发射，一部分电子加速获得动能，一部分电子与晶格相互作用，晶格也会有一定的能量，如果电子获得的动能与晶格具有的能量达到平衡，那么固体电介质不会发生变化；如果电子获得动能大于或者小于晶格具有的能量，那这种平衡就会被打破，电子的能量持续增长，使原来的原子或离子发生电离，产生新的自由电子，自由电子数迅速增加，电导不再稳定，电导增大导致击穿发生。在电介质的电导很小、散热条件良好以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体电介质会发生电击穿。
优选的，所述抗氧剂的种类为1098，稳定剂的种类为YCY-1101，光引发剂的种类为TPO-L以及助交联剂的种类为TAIC。
优选的，所述用双螺杆挤出机经挤出、牵引、造粒分别制备复合材料。
优选的，所述双螺杆挤出机内部的加工温度为160℃-190℃，然后将粒料在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h去除水分备用。
优选的，所述用注塑机制备样条备用，注射机的温度为190-205℃，压力为60-75MPa
本发明提出的一种辐照型橡套电缆的制备工艺，有益效果在于：原料注入平板硫化机内，设备内部的压强以及温度进行调节，将原料从源头上去除气泡，伴随搅拌以及联合，将原料间的分子进行紧密的联合，且绝缘材料的接枝和交联度很高，稳定性能高，持续性长、易成形和产期短，工艺简单且投资少。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种辐照型橡套电缆的制备工艺，具体包括如下步骤：
S1、按份量比具体为：树脂120份、抗氧剂8份、稳定剂6份、光引发剂5份以及助交联剂3份；抗氧剂的种类为1098，稳定剂的种类为YCY-1101，光引发剂的种类为TPO-L以及助交联剂的种类为TAIC。
S2、将上述原料注入平板硫化机内，设备内的温度设置为100℃，为了保证复合介质充分熔融，在0Mp进行预热待温度重新升为140℃，持续5分钟，加压至5Mp持续5分钟，直至加压至15Mpa，每隔5Mpa加热5分钟，这样从源头上避免了试样产生气泡，将试样取出后直接进行紫外光辐照交联，然后放入冷压机中冷却至室温方可取出；
S3、将冷却后且混合充分的原料，倒入搅拌器中进行对混合原料的搅拌，搅拌时的温度控制在80摄氏度，搅拌的时间控制在30分钟；
S4、通过紫外光辐照设备对材料进行紫外光交联，活泼的大分子自由基是聚乙烯通过光引发剂吸收特定波长的紫外光而产生，通过大分子自由基和交联剂等添加剂快速反应，使线性低密度聚乙烯线型分子结构改变为化学键相连的网状结构；用双螺杆挤出机经挤出、牵引、造粒分别制备复合材料，双螺杆挤出机内部的加工温度为160℃℃，然后将粒料在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h去除水分备用，用注塑机制备样条备用，注射机的温度为190℃，压力为60Mpa。
在光引发剂体系中，夺氢类光引发剂的效率要比裂解类光引发剂的效率高，交联剂主要通过形成烯丙基自由基参与交联反应，因其本身的穿透力比较强，而且有较为稳定的三氮杂环结构，在刚开始反应阶段，加入交联剂后反应速率提高了原先的三倍；
光引发剂在紫外交联过程中吸收了紫外光以后，经历三种能量状态，从原来的基态跃迁到一重激发态，继而又从一重激发态跃迁至相对稳定的三重激发态，叔碳和仲碳烷基自由基以及羰游基主要形成的原由是处于三重激发态上夺取氢原子，烷基自由基的相互复合产生H型交联点；
S5、检测，具体步骤包括击穿测试，击穿测试采用电击穿，强电场作用下，固体电介质中的电子，不论冷发射还是热发射，一部分电子加速获得动能，一部分电子与晶格相互作用，晶格也会有一定的能量，如果电子获得的动能与晶格具有的能量达到平衡，那么固体电介质不会发生变化；如果电子获得动能大于或者小于晶格具有的能量，那这种平衡就会被打破，电子的能量持续增长，使原来的原子或离子发生电离，产生新的自由电子，自由电子数迅速增加，电导不再稳定，电导增大导致击穿发生，在电介质的电导很小、散热条件良好以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体电介质会发生电击穿。
原料注入平板硫化机内，设备内部的压强以及温度进行调节，将原料从源头上去除气泡，伴随搅拌以及联合，将原料间的分子进行紧密的联合，且绝缘材料的接枝和交联度很高，稳定性能高，持续性长、易成形和产期短，工艺简单且投资少。
实施例2
一种辐照型橡套电缆的制备工艺，具体包括如下步骤：
S1、按份量比具体为：树脂128份、抗氧剂10份、稳定剂7份、光引发剂6份以及助交联剂4份；抗氧剂的种类为1098，稳定剂的种类为YCY-1101，光引发剂的种类为TPO-L以及助交联剂的种类为TAIC。
S2、将上述原料注入平板硫化机内，设备内的温度设置为120℃，为了保证复合介质充分熔融，在0Mp进行预热待温度重新升为140℃，持续7分钟，加压至5Mp持续7分钟，直至加压至15Mpa，每隔5Mpa加热7分钟，这样从源头上避免了试样产生气泡，将试样取出后直接进行紫外光辐照交联，然后放入冷压机中冷却至室温方可取出；
S3、将冷却后且混合充分的原料，倒入搅拌器中进行对混合原料的搅拌，搅拌时的温度控制在87摄氏度，搅拌的时间控制在36分钟；
S4、通过紫外光辐照设备对材料进行紫外光交联，活泼的大分子自由基是聚乙烯通过光引发剂吸收特定波长的紫外光而产生，通过大分子自由基和交联剂等添加剂快速反应，使线性低密度聚乙烯线型分子结构改变为化学键相连的网状结构；用双螺杆挤出机经挤出、牵引、造粒分别制备复合材料，双螺杆挤出机内部的加工温度为176℃，然后将粒料在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h去除水分备用，用注塑机制备样条备用，注射机的温度为198℃，压力为65Mpa。
在光引发剂体系中，夺氢类光引发剂的效率要比裂解类光引发剂的效率高，交联剂主要通过形成烯丙基自由基参与交联反应，因其本身的穿透力比较强，而且有较为稳定的三氮杂环结构，在刚开始反应阶段，加入交联剂后反应速率提高了原先的三倍；
光引发剂在紫外交联过程中吸收了紫外光以后，经历三种能量状态，从原来的基态跃迁到一重激发态，继而又从一重激发态跃迁至相对稳定的三重激发态，叔碳和仲碳烷基自由基以及羰游基主要形成的原由是处于三重激发态上夺取氢原子，烷基自由基的相互复合产生H型交联点；
S5、检测，具体步骤包括击穿测试，击穿测试采用电击穿，强电场作用下，固体电介质中的电子，不论冷发射还是热发射，一部分电子加速获得动能，一部分电子与晶格相互作用，晶格也会有一定的能量，如果电子获得的动能与晶格具有的能量达到平衡，那么固体电介质不会发生变化；如果电子获得动能大于或者小于晶格具有的能量，那这种平衡就会被打破，电子的能量持续增长，使原来的原子或离子发生电离，产生新的自由电子，自由电子数迅速增加，电导不再稳定，电导增大导致击穿发生，在电介质的电导很小、散热条件良好以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体电介质会发生电击穿。
原料注入平板硫化机内，设备内部的压强以及温度进行调节，将原料从源头上去除气泡，伴随搅拌以及联合，将原料间的分子进行紧密的联合，且绝缘材料的接枝和交联度很高，稳定性能高，持续性长、易成形和产期短，工艺简单且投资少。
实施例3
一种辐照型橡套电缆的制备工艺，具体包括如下步骤：
S1、按份量比具体为：树脂135份、抗氧剂11份、稳定剂8份、光引发剂7份以及助交联剂5份；抗氧剂的种类为1098，稳定剂的种类为YCY-1101，光引发剂的种类为TPO-L以及助交联剂的种类为TAIC。
S2、将上述原料注入平板硫化机内，设备内的温度设置为140℃，为了保证复合介质充分熔融，在0Mp进行预热待温度重新升为140℃，持续10分钟，加压至5Mp持续10分钟，直至加压至15Mpa，每隔5Mpa加热10分钟，这样从源头上避免了试样产生气泡，将试样取出后直接进行紫外光辐照交联，然后放入冷压机中冷却至室温方可取出；
S3、将冷却后且混合充分的原料，倒入搅拌器中进行对混合原料的搅拌，搅拌时的温度控制在90摄氏度，搅拌的时间控制在40分钟；
S4、通过紫外光辐照设备对材料进行紫外光交联，活泼的大分子自由基是聚乙烯通过光引发剂吸收特定波长的紫外光而产生，通过大分子自由基和交联剂等添加剂快速反应，使线性低密度聚乙烯线型分子结构改变为化学键相连的网状结构；用双螺杆挤出机经挤出、牵引、造粒分别制备复合材料，双螺杆挤出机内部的加工温度为190℃，然后将粒料在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h去除水分备用，用注塑机制备样条备用，注射机的温度为205℃，压力为75Mpa。
在光引发剂体系中，夺氢类光引发剂的效率要比裂解类光引发剂的效率高，交联剂主要通过形成烯丙基自由基参与交联反应，因其本身的穿透力比较强，而且有较为稳定的三氮杂环结构，在刚开始反应阶段，加入交联剂后反应速率提高了原先的三倍；
光引发剂在紫外交联过程中吸收了紫外光以后，经历三种能量状态，从原来的基态跃迁到一重激发态，继而又从一重激发态跃迁至相对稳定的三重激发态，叔碳和仲碳烷基自由基以及羰游基主要形成的原由是处于三重激发态上夺取氢原子，烷基自由基的相互复合产生H型交联点；
S5、检测，具体步骤包括击穿测试，击穿测试采用电击穿，强电场作用下，固体电介质中的电子，不论冷发射还是热发射，一部分电子加速获得动能，一部分电子与晶格相互作用，晶格也会有一定的能量，如果电子获得的动能与晶格具有的能量达到平衡，那么固体电介质不会发生变化；如果电子获得动能大于或者小于晶格具有的能量，那这种平衡就会被打破，电子的能量持续增长，使原来的原子或离子发生电离，产生新的自由电子，自由电子数迅速增加，电导不再稳定，电导增大导致击穿发生，在电介质的电导很小、散热条件良好以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体电介质会发生电击穿。
原料注入平板硫化机内，设备内部的压强以及温度进行调节，将原料从源头上去除气泡，伴随搅拌以及联合，将原料间的分子进行紧密的联合，且绝缘材料的接枝和交联度很高，稳定性能高，持续性长、易成形和产期短，工艺简单且投资少。
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 (7)
1.一种辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、按份量比具体为：树脂120-135份、抗氧剂8-11份、稳定剂6-8份、光引发剂5-7份以及助交联剂3-5份；
S2、将上述原料注入平板硫化机内，设备内的温度设置为100-140℃，为了保证复合介质充分熔融，在0Mp进行预热待温度重新升为140℃，持续5-10分钟，加压至5Mp持续5-10分钟，直至加压至15Mpa，每隔5Mpa加热5-10分钟，这样从源头上避免了试样产生气泡，将试样取出后直接进行紫外光辐照交联，然后放入冷压机中冷却至室温方可取出；
S3、将冷却后且混合充分的原料，倒入搅拌器中进行对混合原料的搅拌，搅拌时的温度控制在80-90摄氏度，搅拌的时间控制在30-40分钟；
S4、通过紫外光辐照设备对材料进行紫外光交联，活泼的大分子自由基是聚乙烯通过光引发剂吸收特定波长的紫外光而产生，通过大分子自由基和交联剂等添加剂快速反应，使线性低密度聚乙烯线型分子结构改变为化学键相连的网状结构；
在光引发剂体系中，夺氢类光引发剂的效率要比裂解类光引发剂的效率高，交联剂主要通过形成烯丙基自由基参与交联反应，因其本身的穿透力比较强，而且有较为稳定的三氮杂环结构，在刚开始反应阶段，加入交联剂后反应速率提高了原先的三倍；
光引发剂在紫外交联过程中吸收了紫外光以后，经历三种能量状态，从原来的基态跃迁到一重激发态，继而又从一重激发态跃迁至相对稳定的三重激发态，叔碳和仲碳烷基自由基以及羰游基主要形成的原由是处于三重激发态上夺取氢原子，烷基自由基的相互复合产生H型交联点；
S5、检测。
2.根据权利要求1所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述S5中检测的具体步骤包括击穿测试。
3.根据权利要求2所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述击穿测试采用电击穿，强电场作用下，固体电介质中的电子，不论冷发射还是热发射，一部分电子加速获得动能，一部分电子与晶格相互作用，晶格也会有一定的能量，如果电子获得的动能与晶格具有的能量达到平衡，那么固体电介质不会发生变化；如果电子获得动能大于或者小于晶格具有的能量，那这种平衡就会被打破，电子的能量持续增长，使原来的原子或离子发生电离，产生新的自由电子，自由电子数迅速增加，电导不再稳定，电导增大导致击穿发生。在电介质的电导很小、散热条件良好以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体电介质会发生电击穿。
4.根据权利要求3所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述抗氧剂的种类为1098，稳定剂的种类为YCY-1101，光引发剂的种类为TPO-L以及助交联剂的种类为TAIC。
5.根据权利要求4所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述S4步骤完成后，用双螺杆挤出机经挤出、牵引、造粒分别制备复合材料。
6.根据权利要求5所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机内部的加工温度为160℃-190℃，然后将粒料在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h去除水分备用。
7.根据权利要求6所述的辐照型橡套电缆的制备工艺，其特征在于，所述用注塑机制备样条备用，注射机的温度为190-205℃，压力为60-75MPa。
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