[发明专利]一种具有可剥离半导电外屏蔽材料的高压电缆结构

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别是提供一种可剥离半导电外屏蔽材料以及由其制备的高压电缆结构。

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‰至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外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，通常需要在其外表面设置半导电外屏蔽材料。

现有的半导电外屏蔽材料主要是在聚合物复合材料的基料中加入具有一定导电性能的导电炭黑、再加入其他辅料来制备，但对于基料以及辅料的选择，特别是对于各个组成的配方，则并没有一致的意见，而恰恰是这些组分及其含量对于后续的产品制备工艺以及最终得到的产品性能具有极为重要的影响。例如基料采用乙丙橡胶、聚氯乙烯等分子量较高的材料，其对于填料的容纳能力较差，加之导电炭黑的加入量大，从而导致材料的流动性变差而造成后续挤出加工的困难，而现在普遍使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物作为基料则又存在诸如与绝缘层剥离性差、挤出加工时VA受热分解而在表面产生颗粒进而影响产品性能等缺陷。

因此，获得一种具有优异及稳定的使用性能的半导电外屏蔽材料的配方以及与之相适应的加工工艺，一直是技术人员研究和改进的重点。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种新型的具有优异及稳定的使用性能的半导电外屏蔽材料以及由其制备得到的高压电缆结构。

本发明中的高压电缆结构由芯部的导体以及由内向外依次包覆在导体外围的半导电内屏蔽层、绝缘层、半导电外屏蔽层构成，其中所述绝缘层为交联聚烯烃材料，其特征在于所述的半导电外屏蔽层具有如下的配方：以重量份计，基料100份，导电炭黑50-55份，剥离剂2-4份，抗氧化剂3-5份，交联剂3-5份，增强剂1-3份，防老剂0.5-1份，增塑剂10-12份，

所述的的基料由三元乙丙橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，并且二者的比例为三元乙丙橡胶：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物=1:3-5，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度(1+4)125℃为20-25，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为55-60%；

所述的导电炭黑为掺有多壁碳纳米管的导电炭黑，炭黑的碘值为100-200mg/g，平均粒径为70-100nm，DBP为150-200cc/100g，多壁碳纳米管的直径为10-20nm，相对于炭黑的含量为10-15%；

所述的剥离剂为氧化聚乙烯蜡；

所述的抗氧化剂为四-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和聚二(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯)硫醚，二者的质量比为1:1；

所述的增强剂为四针状氧化锌晶须；

所述的交联剂为过氧化二异丙苯；

所述的防老剂为N-(1,3-二甲基)丁基-N′-苯基对苯二胺；

所述的增塑剂为硬脂酸锌。

本发明合理地设计了半导电外屏蔽材料的配方，通过各个组分的协调作用以及最为合适的含量配比，获得了具有优异力学性能、剥离性能、阻燃性能、导电性能以及温度稳定性能的半导电屏蔽材料，并将其应用制备出性能优异的高压电缆结构。

具体实施方式

实施例1.