[发明专利]一种低压电力电缆橡胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及电缆橡胶材料技术领域，尤其涉及一种低压电力电缆橡胶材料。

背景技术

电力电缆是一种用于传输和分配电能的电缆，常用于城市地下电网、发电 站的引出线路、工矿企业的内部供电以及过江、过海的水下输电线。电力电缆 一般由导体线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层等部分组成，绝缘层是将线芯与大 地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中 不可缺少的组成部分，绝缘层性能的好坏对电缆整体性能产生很大的影响，直 接关系到电缆能否正常运行。绝缘层可以采用橡胶材料，常用的胶料有天然-丁 苯胶混合物、乙丙胶和丁基胶等。

船用电力电缆的安全问题关系到整个电力系统的正常工作，船舶的安全航 行。但因船用电缆的使用环境比较复杂会发生各种老化，其中的绝缘层橡胶材 料会出现变色、变软发粘、产生裂纹、变脆变硬等现象，同时使橡胶材料的物 理机械性能降低，强度和伸长率性能下降，气体透过率增大，介电性能减弱， 导致电缆因绝缘层的原因导致在运行中逐渐老化，最终失效。受不同环境的影 响，船用电缆的老化一般分为机械老化、电气老化、水化老化、过负荷老化和 热老化，其中热老化是最普遍、最基本的形式。船用低压电力电缆的热老化是 影响其性能的主要因素。因此，在提高船用电力电缆绝缘层橡胶材料力学性能 的基础上，提高橡胶材料的耐热老化性，防止电缆因绝缘老化失效而导致的安 全隐患，保障电气系统的正常运行，船舶的安全稳定航行具有重要意义。但是， 目前现存的低压电力电缆中绝缘层橡胶材料的耐热老化性能欠佳，不能满足船 用的要求。

发明内容

本发明提出了一种低压电力电缆橡胶材料，其具有优异的耐热老化性能， 同时其机械强度和阻燃性也得到了提高。

本发明提出了一种低压电力电缆橡胶材料，其原料按重量份数包括：三元 乙丙橡胶55-65份、硅橡胶20-35份、氯磺化聚乙烯10-15份、氧化锌3-5份、 硬脂酸0.8-1.2份、茂金属弹性体8-13份、有机蒙脱土15-20份、热裂法炭黑20-35 份、甲基丙烯酸锌5-10份、2,4-二氯过氧化苯甲酰2-3份、硫化剂DCP 2-4份、 防老剂MC 0.5-1.3份、活性交联助剂N,N’-双亚糠基丙酮0.2-0.6份、聚异丁烯 15-20份、红磷1-3份、氢氧化镁0.5-1.5份、促进剂CZ 0.8-1.3份；

根据上述原料配比，所述低压电力电缆橡胶材料按照以下工艺进行制备：

S1、设置密炼机的温度为100-120℃，上顶栓压力为0.5-0.8MPa，转子转速 为50-80r/min，将三元乙丙橡胶、硅橡胶、氯磺化聚乙烯、茂金属弹性体同时放 入密炼机混炼3-5min，以热裂法炭黑为基准加入1/3的热裂法炭黑，以有机蒙脱 土为基准加入1/3的有机蒙脱土，混炼1-3min，以剩余的热裂法炭黑为基准加入 1/2剩余的热裂法炭黑，以剩余的有机蒙脱土为基准加入1/2剩余的有机蒙脱土， 混炼2-4.5min；

S2、将密炼机的温度调节至135-140℃，上顶栓压力设置为0.4-0.6MPa，转 子转速为70-100r/min，依次加入氧化锌、硬脂酸、甲基丙烯酸锌、红磷、聚异 丁烯、氢氧化镁以及S1中混炼后剩余的热裂法炭黑和S1中混炼后剩余的有机 蒙脱土，混炼2-5min后，将密炼机的温度调节至100-120℃，依次加入2,4-二氯 过氧化苯甲酰、硫化剂DCP、防老剂MC、活性交联助剂N,N’-双亚糠基丙酮、 促进剂CZ，混炼2-4min，排胶；

S3、打开开炼机，调节开炼机的辊距为2-3.5mm，将S2中排出的胶料投入 开炼机薄通、打三角包后下片，得到混炼胶；

S4、将S3中获得的混炼胶放入平板硫化机进行硫化并停放30-50h，其中， 硫化温度为140-155℃，硫化压力为16-18MPa，硫化时间为15-20min。