CN1300230C

CN1300230C - 高介电常数的橡胶组合物及电力电缆构件

Info

Publication number: CN1300230C
Application number: CNB031192602A
Authority: CN
Inventors: 新延洋; 高桥享; 渡辺和夫; 吉田昭太郎
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: HK1068363A1; CN1526755A

Abstract

本发明提供一种即使提高介电常数而绝缘特性也不降低的高介电常数橡胶组合物和电力电缆构件。本发明在100重量份基体材料(M10)中充填300重量份以上、400重量份以上或500重量份以上、在室温～90℃下介电常数为2000以上的钛酸钡系材料的粉末(M11)，制成介电常数10以上、15以上或20以上的高介电常数橡胶组合物(MX)。对过氧化物交联的高介电常数橡胶组合物(M30、M60)进行热处理(S21、S31)，除去过氧化物的分解残渣。用脱离子水(Mc)洗涤(S09)工业等级的钛酸钡系材料粉末(BT4)除去离子性杂质，能够进一步抑制介质损耗因数、绝缘破坏电压和绝缘电阻等绝缘特性的降低。

Description

高介电常数的橡胶组合物及电力电缆构件

技术领域

本发明涉及高介电常数的橡胶组合物及电力电缆构件。

技术背景

作为电力电缆广泛使用的CV电缆，在其连接部分或端部，例如内部电极处理部分、外部半导电层处理部分、应力锥前沿、或者电缆芯与连接部分的界面部分等具有需要绝缘的位置，因此例如利用橡胶模具镶嵌、橡胶带缠绕、注入环氧树脂等操作方法形成绝缘层，但是其中不少是采用手工操作进行的。

手工操作形成的绝缘层，在其界面上例如容易产生微小突起、异物、孔隙等曲率极大的不连续的特殊点，由于在这种特殊点附近绝缘层内电场梯度变得极大，所以要确实防止绝缘破坏、就要求细心注意和高度专门技术，从而会延长施工时间和增加施工成本。

关于这一点，可以采用提高绝缘材料的介电常数来减小电场梯度，过去曾经研究过，在绝缘材料中填充炭黑等导电性填料、采用提高介电常数的橡胶组合物或者丙烯酸橡胶或氟橡胶等本身介电常数高的橡胶组合物。

然而，一旦填充导电性填料就会形成导电性粒子链，而且高介电常数橡胶聚合物极性大，介质损耗因数减小，导致绝缘破坏电压或绝缘电阻降低，所以无论哪种情况下都存在绝缘性显著降低的问题。

而且虽然有人试验在橡胶组合物中填充例如钛酸钡或氧化钛等介电常数较高的填料，但是这种场合下仅提高填料的填充量，一旦使橡胶组合物的介电常数增高，就会产生使绝缘性显著降低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的课题是，提供一种即使提高介电常数也不会使绝缘性降低的高介电常数橡胶组合物以及电力电缆构件。

上述课题由以下1～6中记载的本发明所解决。

1.本发明是一种高介电常数橡胶组合物，其特征在于，由包括以下阶段的工艺所形成：

准备由橡胶系聚合物组成的基体材料的阶段，

准备由室温～90℃温度范围内介电常数在2000以上范围内的钛酸钡系材料粉末组成的填料的阶段，

相对于100重量份上述基体材料填充400重量份以上的上述填料，生成介电常数10以上高介电常数的橡胶组合物的阶段，

用过氧化物将上述橡胶组合物内橡胶系聚合物交联的阶段，和

热处理上述橡胶组合物，将上述交联产生的上述过氧化物的分解残渣除去的阶段；

其中，上述准备填料的阶段包括：

添加移位剂(シフタ一剂)使上述钛酸钡系材料的居里温度移位的阶段，和

用脱离子水洗涤上述钛酸钡系材料，除去离子性杂质的阶段。

2.发明1中所述的高介电常数橡胶组合物，其特征在于，上述橡胶组合物的介电常数在15以上。

3.发明2中所述的高介电常数橡胶组合物，其特征在于，上述橡胶组合物的介电常数在20以上。

4.本发明是一种电力电缆构件，其特征在于，由上述1～3中任何一项所述的高介电常数的橡胶组合物构成。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的生成高介电常数橡胶组合物的工艺过程和电力电缆盒式电极层制造工序的示意图。

图2是包含本发明实施方式的电极层的电力电缆连接结构的剖面视图。

图3是包含本发明另一实施方式的电极层的电力电缆连接结构的剖面视图。

图4是包含本发明又一实施方式的电极层的电力电缆连接结构的剖面视图。

对图中的符号说明如下

BT1、BT2、BT3、BT4、BT5：钛酸钡系材料

CN1、CN2、CN3：连接结构

HP、HP1：高介电常数橡胶层

M01：橡胶系聚合物材料

M02：氧化钛

M03：碳酸钡

M10：基体材料

M11：填料

M12：添加剂

M13：硫化剂

M22：高介电常数橡胶材料

M42、M52：半导电橡胶材料

Ma：移位剂

Mb：粘结材料

Mc：脱离子水

MF：盒式电极层制造工序

MF1：逐次成形工序

MF2：一起成形工序

MX：高介电常数橡胶组合物

MX1：未硫化橡胶材料

MX2：硫化橡胶材料

MX3：热处理橡胶材料

PC1、PC2：电力电缆

PR：高介电常数橡胶组合物生成过程

PR1：准备基体材料的过程

PR2：准备填料的过程

PR3：未硫化橡胶材料生成过程

PR4：硫化处理

PR5：热处理

RE：电极层

S08：移位工序

S09：洗涤工序

S10：高温捏合工序

S11：低温捏合工序

S20、S30：成形工序

S21、S31：加热工序

SC、SC1：半导电橡胶层

具体实施方式

以下详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明实施方式的一组高介电常数(介电常数10以上)橡胶组合物MX的生成工艺过程PR，和部分包括此工艺过程PR的电力电缆的盒式电极层RE的制造工序MF。

本实施例中的高介电常数橡胶组合物MX，是后述的未硫化状态的高介电常数硫化橡胶材料MX1(以下往往称为“未硫化橡胶材料”)、热处理前的高介电常数橡胶材料MX2(以下往往称为“硫化橡胶材料”)和热处理后的高介电常数橡胶材料MX3(以下往往称为“热处理橡胶材料”)的总称。而且本实施例中的盒式电极层RE，具有与后述的实施例所示的内部半导电橡胶层SC和高介电常数橡胶层HP的组合相同的构成和形状。在以下说明中，即使是相同高介电常数橡胶，也有因将其视为化学组合物MX的情况和视为电极层RE制造过程产物的情况而称呼不同。

上述高介电常数橡胶组合物MX的生成过程PR，由橡胶组合物MX的基体材料M10＝{M10_J:j＝1～J(自然数)}的准备过程PR1；在该基体材料M10中填充的填料M11＝{M11_k:k＝1～K(自然数)}的准备过程PR2；在该基体材料M10中添加添加剂M12＝{M12_n、m:n＝1～N(自然数)、m＝1～M(自然数)}并填充填料M11，再附加硫化剂M13＝{M13_P:p＝1～P(自然数)}，生成未硫化橡胶材料MX1的过程PR3；硫化该未硫化橡胶材料MX1生成硫化橡胶橡胶材料MX2的硫化处理PR4，以及热处理该硫化橡胶材料MX2生成热处理橡胶材料MX3的热处理PR5组成。

另一方面，电极层RE的制造工序MF被分为：对以上述未硫化橡胶材料MX1形态之一的高介电常数橡胶材料M22作为成形材料的高介电常数橡胶层HP进行成形，然后对以另外准备的半导电橡胶材料MSO作为成形材料的半导电橡胶层SC进行成形的逐次成形工序MF1；和同时进行高介电常数橡胶层HP成形和半导电橡胶层成形的一起成形工序MF2。但是，无论是在逐次成形工序MF1的场合下还是一起成形工序MF2的场合下，其中都包括橡胶组合物生成过程PR的硫化处理PR4和热处理PR5。

上述基体材料M10的准备过程PR1中，包括：从一组橡胶系聚合物材料M01＝{M01_i:i＝1～I(自然数)}中选出一种材料M01_i(本实施例中i＝1)直接作为基体材料M10的选择工序S00；和选择两种以上材料M01_i混合，得到基体材料M10的混合工序S01。

上述的橡胶聚合物材料M01，例如是将乙烯丙烯共聚物(i＝1)、硅橡胶聚合物(i＝2)、丁基橡胶聚合物(i＝3)等非交联的橡胶聚合物，处理成带状、块状、颗粒状或粉末状的材料。

上述填料M11的准备过程PR2包括：将氧化钛结晶粉末组成的氧化钛材料M02溶解在由碳酸钡结晶粉末组成的碳酸钡材料M03的水溶液中，得到介电常数高的碳酸钡结晶的溶解工序S04；向由该工序S04得到的碳酸钡结晶组成的材料BT1中添加锶系的(即与SrTiO₃元素的构成相同)移位剂或者锆系的(即与ZrTiO₃元素的构成相同)移位剂等移位剂Ma，使钛酸钡结晶从强介电性向常介电性迁移的居里温度(最高120℃左右)发生变化，形成最大介电常数移至室温附近的工业用等级的高介电常数钛酸钡系材料BT2的移位工序S08；和将上述溶解工序S04得到的由钛酸钡结晶组成的材料BT1，或者上述移位工序S08得到的由钛酸钡系材料BT2制成粉末，得到填料M11_k(k＝1或2，本实施例中为后者)的粉末化工序S05。

另外，更优选在上述粉末化工序S05后，进一步经历用粘结材料Mb将由此得到的钛酸钡系材料BT1、BT2粉末再进行固体成形进行煅烧的煅烧工序S06；和粉碎此煅烧工序S06得到的煅烧物使之微粒化，作为填料M11_k(k＝3或4)得到这种钛酸钡系材料BT3和BT4粉末的粉碎工序S07。而且，还希望经过用脱离子水Mc洗涤由该粉碎工序S07得到的钛酸钡系材料BT4的粉末，作为填料M11_k(k＝5)得到除去离子性杂质的钛酸钡系材料BT5粉末的洗涤工序S09，本实施例就是依照这种方式进行。

生成上述未硫化橡胶材料MX1的过程PR3包括：按照对过程PR1准备的基体材料M10的需要量(以此量为100重量份，以下同)，适量(此量虽因填料M11的介电常数和橡胶组合物MX的所需特性而异，但是本实施例中在300～750重量份范围内)填充过程PR2准备的填料M11，再加入添加剂M12，在较高温度下捏合，生成未硫化状态粘合橡胶材料M20的高温粘合工序S10；向该捏合橡胶材料M20中添加硫化剂M13，在较低温度下捏合，生成未硫化状态捏合橡胶材料M21的低温捏合工序S11；以及用预定网目的滤网过滤该捏合橡胶材料M21，除去异物后得到未硫化状态的高介电常数橡胶材料M22的过滤工序S12。

上述的添加剂M12＝{M12_n、m}，有调整高介电常数橡胶材料M22机械性能用的添加剂(n＝1)、调整电特性用的添加剂(n＝2)、以及调整化学特性用的添加剂(n＝3)，根据橡胶材料M22的所需性能确定添加剂的种类和添加量。机械特性调整用添加剂{M12_1、m}，包括软化剂(例如サンパ一油(商品名称)等工艺油)M12_1、1、补强剂(例如粘土等无机填料)M12_1、2、润滑剂(例如石蜡、硬脂酸)M12_1、3和拉伸特性改善剂(例如ェアロジル(商品名称)等氧化硅或白炭黑)M12_1、4。而电特性调整用添加剂{M12_2、m}，包括稳定剂(例如提高介质损耗因数的铅丹糊)M12_2、1，而化学特性调整用添加剂{M12_3、m}，包括防老剂(例如ノクラツク(商品名称))等苯酚系抗氧化剂M12_3、1。

上述硫化剂{M13_p}，包括DCP(过氧化二枯基)等过氧化物的交联剂M13₁和硫磺M13₂。

上述制造工序MF的逐次成形工序MF1和一起成形工序MF2，都从将高介电常数橡胶材料M22轧制后剪切成预定尺寸，制造高介电常数橡胶片材M23的高介电常数橡胶片材制造工序S13，以及与该S13并行，分别将所需特性的半导电橡胶材料M42和M45轧制后剪切成预定尺寸，制造相应的半导电橡胶片材M43和M53的半导电橡胶片材制造工序S43，S53开始。

逐次成形工序MF1，包括：将高介电常数橡胶片材M23置于高介电常数橡胶层HP的金属模具中，经高温下加热硫化成形，制造高介电常数橡胶成形品M30的成形工序S20；通过在适当温度下对该高介电常数橡胶成形品M30热处理，除去上述过氧化物交联剂M13硫化后的分解残渣，再对橡胶成形品M30进行干燥热处理，得到高介电常数橡胶成形品M31(即高介电常数橡胶层HP)的加热工序S21；以及接着将该橡胶成形品M31和半导电橡胶片材M43置于半导电橡胶层SC的金属模具中加热成形，制造高介电常数橡胶层HP与半导电橡胶成形品M44(即半导电橡胶层SC)的组件M45(即橡胶电极层RE)的成形工序S44。

一起成形工序MF2，包括：将高介电常数橡胶片材M23和半导电橡胶片材M53置于橡胶电极层RE的金属模具中，通过高温加热硫化成形，制造以高介电常数橡胶成形品M60(与M30对应)和与该M60变成一体的半导电橡胶成形品M62(即半导电橡胶层SC)的组件形式的橡胶电极层成形品M64的成形工序S30；以及通过在适当温度下对该橡胶成形品M64热处理，从橡胶成形品M60中部分除去上述过氧化物交联剂M13硫化后的分解残渣，再对橡胶成形品M64进行干燥热处理，制造由高介电常数橡胶成形品M61(即高介电常数橡胶层HP)与作为上述半导电橡胶层SC的半导电橡胶成形品M62组成的电极层成形品M65(即橡胶电极层RE)的加热工序S31。

上述高介电常数橡胶组合物生成过程PR的未硫化橡胶材料的硫化处理PR4，包括在上述制造工序MF的成形工序S20和S30之内，而且生成过程PR的硫化橡胶材料的热处理PR5，包括在制造工序MF的加热工序S21和S31之内。加热工序S21和S31，应当在干燥空气或更需要在氮气等惰性气体气氛中，在100～140℃温度下对成形品S30和S60进行6～24小时的加热。

如上所述，在上述未硫化橡胶材料MX1中含有橡胶组合物M20～M23，上述硫化橡胶材料MX2中含有橡胶组合物M30和M60，而且上述热处理橡胶材料MX3中含有橡胶组合物M31和M61。

将上述高介电常数橡胶片材M23剪切成预定宽度和长度，赋予粘着性后，可以制造手绕绝缘用橡胶窄带材和橡胶带，上述高介电常数橡胶材料M22也可以用作凝胶状绝缘材料。

半导电橡胶材料M42和M52，也可以通过向上述基体材料M10中添加添加剂M12和硫化剂M13后充填炭黑的方法生成。

电力电缆构件，考虑到抗拉强度、延伸率、永久压缩变形等机械特性，以及加工性能和价格等因素，优选由过氧化二枯基等过氧化物进行聚合物交联的高介电常数橡胶组合物构成，特别优选过氧化物交联的乙烯丙烯橡胶(EPDM)。

填料M11优选那些在电力电缆使用温度区处于室温(约25℃)～90℃范围内，其介电常数大于2000，优选处于2000～20000，粒径为1～10微米的钛酸钡系材料粉末。

填料M11的介电常数低于2000时，与大于2000的场合相比，在填料M10中的填充量增加，得到高介电常数橡胶组合物MX的介质损耗因数(tanδ)、绝缘破坏电压(BDV)、绝缘电阻(ρ)等电学性能降低。

钛酸钡系材料可以生成各种等级的，但是可以使用通过添加锶系、锆系等移位剂而提高介电常数的工业用等级的材料BT2、BT4、BT5。

这些工业用等级的的材料BT2、BT4、BT5中，未经洗涤工序S09的BT2和BT4中含有离子性杂质。

这种离子性杂质，使包括高介电常数橡胶组合物MX的电力电缆用商业用频率在内低频区域的电特性降低(tanδ、BDV、ρ)。

因此，优选使用经脱离子水Md洗涤除去离子性杂质的洗涤工序S09制造的钛酸钡系材料BT5粉末M11k(k＝5)作为填料。在洗涤工序S09中，也可以对脱离子水中的材料进行超声波洗涤。

通过使填料M11相对于100重量份基体材料M10的填充量分别在300重量份以上(优选400重量份以上)、400重量份以上(优选500重量份以上)或500重量份以上(优选600重量份以上)，就能够使高介电常数橡胶组合物MX的介电常数达到10以上、15以上或20以上。填料M11的填充量低于300重量份时，橡胶组合物MX的介电常数不足。填料M11的填充量超过400重量份的场合下，特别是超过500重量份的场合下，必须考虑与橡胶组合物MX介质损耗因数、绝缘破坏电压和绝缘电阻等绝缘性能降低之间的平衡。

关于这一点，本发明人等经实验证实：过氧化物交联的橡胶组合物MX，含大量工业用等级的钛酸钡系材料BT2、BT4时的绝缘特性的降低，起因于附着在该材料BT2、BT4上的离子性杂质的导电作用，而且还起因于这些离子性杂质与交联的橡胶组合物MX中后来残留的交联剂M13的分解残渣(例如过氧化二枯基交联后残留的二苯甲酮和枯醇)之间的复合作用产生的界面极化。

这意味着，欲使高介电常数橡胶组合物MX的介电常数与绝缘特性之间达到综合平衡之际，优选使用经上述洗涤工序S09除去离子性杂质的钛酸钡系材料BT5粉末M11k(k＝5)作为填料，以提高橡胶组合物MX的介电常数，而且还应当利用上述加热工序S21和S31除去交联剂的分解残渣。

表1是采用图1所示工艺生成的高介电常数橡胶组合物试验结果的表格，是表示将乙烯丙烯橡胶的聚合物M01(i＝1)制成糊料的高介电常数橡胶组合物MX的具体实例No1～No7及其电特性试验结果的一览表。

(表1)

No.	钛酸钡		处理	介电常数	介质损耗因数(％)	绝缘电阻(Ωcm)	绝缘破坏电压(kV/mm)
	钛酸钡							种类	充填量(重量份)
	1	A						种类	充填量(重量份)	650	无	11	13	6.2×10¹²	23
2	1	A	B	450	无	11	3	1.3×10¹⁴	46	650	无	11	13	6.2×10¹²	23
2	3	C	B	450	无	11	3	1.3×10¹⁴	46	300	无	11	1.2	6.5×10¹⁴	48
4	3	C	C	500	无	16	2.1	1.5×10¹⁴	47	300	无	11	1.2	6.5×10¹⁴	48
4	5	C	C	500	无	16	2.1	1.5×10¹⁴	47	750	无	30	15	5.8×10¹²	22
6	5	C	C	750	加热	28	0.9	1.4×10¹⁵	50	750	无	30	15	5.8×10¹²	22
6	7	C	C	750	加热	28	0.9	1.4×10¹⁵	50	750	脱离子水洗+加热	28	0.3	4.3×10¹⁵	55

上述高电介常数橡胶组合物的例子No.1～No.7，是在100重量份的基体材料M10₁中，添加含有操作油剂及防氧化剂的添加剂M12和4重量份的过氧化二枯基(交联剂)M13，将以下所示的3种(A、B、C)钛酸钡系材料的粉末M11的任一种填充300重量份(No.3)、450重量份(No.2)、500重量份(No.4)、650重量份(No.1)或750重量份(No.5～No.7)而生成

粉末A：BT335(商品名)，富士钛工业制造

介电常数1600(室温～90℃)

粉末B：BT325(商品名)，富士钛工业制造

介电常数4000(室温～90℃)

粉末C：BT206(商品名)，富士钛工业制造

介电常数16500(室温)

3000(90℃)

高介电常数橡胶组合物例No.6和No.7中，通过加热工序S21、S31(120℃，12小时)除去交联剂M13的分解残渣。而且在高介电常数橡胶组合物例No.7中，用脱离子水Md的洗涤工序S09洗涤填料M11(粉末C)后干燥。

对于各例No.1～No.7而言，把在未硫化橡胶MX1的生成过程PR3中得到的高介电常数橡胶材料M22成形硫化后制成厚度2毫米的平片状样品，测定其介电常数、介质因数损耗和绝缘电阻。进而制成带有有效部分厚度0.5毫米凹槽部分的片状样品，并测定绝缘破坏电压。

介电常数和介质损耗因数在50Hz和1kV条件下测定，绝缘电阻在直流500V条件下测定十分之一数值，绝缘破坏电压是在50Hz和2k/5分钟阶段升压下测定的。

本发明的电力电缆构件用上述高介电常数橡胶组合物MX，特别是用高介电常数橡胶材料M22制成。也就是说，为电极绝缘、形成应力锥、形成界面等目的，在伴随电力电缆的连接等而进行终端处理时，作为1～5毫米或其以上厚度的电场缓和层，可以配置作为手绕用材料或成形用材料用的未硫化橡胶材料MX1或者其与半导电橡胶材料M42、M52的逐次或一体成形品。

这种电力电缆构件，具有介电常数在10以上、15以上或20以上的高介电常数，而且介质损耗因数、绝缘破坏电压和绝缘电阻等电特性也不降低。

因此，对电力电缆作终端处理时，即使产生突起、异物、孔隙等特异点，上述的电缆构件也能有效地缓和其周围的电场梯度，防止放电等不良情况发生。因此在电力电缆的连接操作中不需要高度的熟练技巧，不费事。

图2表示包含本发明一种实施方式的绝缘构件的电力电缆连接结构CN1。

这种连接结构CN1，由在左右电力电缆PC1、PC2剥开的导体芯2、2之间电连接的芯线连接部分10；在左右电力电缆PC1、PC2剥开的屏蔽网6、6之间电连接的屏蔽连接部分SH；充填在这些芯线连接部分10与屏蔽连接部分SH之间、在电力电缆PC1、PC2剥开的绝缘用交联塑料绝缘体5、5中形状匹配形成的绝缘连接部分14；和密封镶嵌在电力电缆PC1、PC2外皮7、7中并将屏蔽连接部分SH外周覆盖的两个开口形保护壳15构成。

上述的芯线连接部分10，由镶嵌在各导体芯2、2端部的筒状导体8；缠绕在此筒状导体8和各导体芯2、2其余部份的导电性橡胶带的缠绕层9；和处于上述绝缘连接部分14内周中央部分，在橡胶缠绕层9及各电缆绝缘体5、5端部形状匹配形成的薄壁圆筒状橡胶电极11构成。

屏蔽连接部分SH，由处于绝缘连接部分14内周左右端部附近、与屏蔽网电连接的薄壁圆筒状橡胶电极121、13，和现场缠绕在绝缘连接部分14外周全部区域的半导电橡胶带或铝箔缠绕层构成的外部电极EPo所构成。

绝缘连接部分14，是在橡胶电极11、12、13周围缠绕橡胶带至预定厚度形成的。所以，两端面形成倾斜筒状的橡胶绝缘部分，镶嵌在电缆绝缘体5上，将橡胶电极11、12、13绝缘。该橡胶绝缘部分也可以通过在金属模具中充填橡胶的方式形成。

上述橡胶电极11、12、13，由沿着绝缘连接部分14的内周分布并隔开的筒状橡胶电极层RE1组成，各橡胶电极层RE1由片状半导电橡胶层SC1和在该半导电橡胶层SC1外周侧全部区域或电极边缘曲率形成部分的周边形成的高介电常数橡胶层HP1所构成。

也可以将半导电橡胶层SC1的侧边部分贯入或延入高介电常数橡胶层HP1内。此时将半导电橡胶层SC1的贯入或延入长度取为10毫米以下。而且将高介电常数橡胶层的轴向其余宽度至少取为5毫米以上，用电场分析法可以将电场集中程度设定在不超过临界值的长度。

其中上述保护壳15，也可以代之以用聚乙烯或具有与之同等特性的热收缩管水密覆盖屏蔽连接部分SH的构造，或者加入玻璃纤维的环氧树脂管覆盖、在该管与屏蔽连接部分之间充填组合物形成水密结构的构造。

而且由于高介电常数橡胶层中具有电缆绝缘体介电常数(εc)五倍以上的的介电常数(εh)，所以能达到有效地将上述电场集中程度抑制在实际水平，例如如果εc＝2.3的场合下εh＝15，则能够实际上显著降低预成型连接构件的厚度。

图3表示包含本发明另一种实施方式的绝缘构件的电力电缆的连接结构CN2。该连接结构CN2，将高介电常数橡胶层HP层叠在片状半导电橡胶层SC外周，将这样构成的橡胶电极层RE，夹装在芯线连接部分的橡胶带缠绕层9与绝缘连接部分的橡胶层EPR之间，并使之延续到电缆绝缘体5外周，因此能够以极小的半径r处理半导电橡胶层SC的端部Sca。

图4表示包含本发明另一种实施方式的绝缘构件的电力电缆的连接结构CN3。该连接结构CN3，将高介电常数橡胶层HP层叠在片状半导电橡胶层SC外周，将这样构成的橡胶电极层RE，夹装在屏蔽网6与绝缘连接部分的橡胶层EPR之间，并使之延续到电缆绝缘体5外周，因此与上述芯线连接部的情况同样，能够以极小的半径r，末端处理半导电橡胶层SC的端部Sca的端面。半导电橡胶制外部电极Sco的壁厚也极小。

对于中高电力用CV电缆的场合而言，优选使上述末端处理半径r＝0.5毫米以上。

以上说明中，绝缘连接部分14的绝缘橡胶材料，屏蔽连接部分SH的半导电橡胶层RE1、RE2的橡胶材料，和高介电常数橡胶层HP1、HP2的橡胶材料(图1的M10)，优选该基体聚合物(M0li)及对应的添加物(M12n，m)相等。

综上所述，本发明的高介电常数橡胶组合物，具有10以上、15以上或20以上的高介电常数，而且介质损耗因数、绝缘破坏电压和绝缘电阻等电特性也不降低，能发挥良好的电场缓和效果。

而且本发明的电力电缆构件，即使在电缆终端处理时产生突起、异物、孔隙等特异点，也能缓和其周围的电场，防止放电等不良情况发生。而且其作业不需要高度的熟练。

Claims

1.一种高介电常数橡胶组合物，其特征在于，由包括以下阶段的工艺所形成：

准备由可交联的橡胶系聚合物组成的基体材料的阶段，

准备在室温～90℃温度范围内介电常数在2000以上范围内的钛酸钡系材料的粉末组成的填料的阶段，

相对于100重量份上述基体材料填充400重量份以上的上述填料，生成介电常数10以上的高介电常数的橡胶组合物的阶段，

用过氧化物将上述可交联的橡胶组合物内橡胶系聚合物交联的阶段，和

其中，上述准备填料的阶段包括：

添加移位剂使上述钛酸钡系材料的居里温度移位的阶段，和

2.根据权利要求1所述的高介电常数橡胶组合物，其特征在于，上述橡胶组合物的介电常数在15以上。

3.根据权利要求2所述的高介电常数橡胶组合物，其特征在于，上述橡胶组合物的介电常数在20以上。

4.一种电力电缆构件，其特征在于，由权利要求1～3中任一项所述的高介电常数的橡胶组合物构成。