[发明专利]一种超光滑高压半导电内屏蔽料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆护套料及制备方法，特别涉及一种66KV电缆用交联型半导电内屏蔽料及其制备方法。

背景技术

在城市供电系统中，由于高楼林立，加之高压线和绿化带都要占用一定的空间，于是埋地电缆和架空电缆便成为城市电力的主要传输手段了。对于埋地电缆，由于电缆外层经常处在潮湿的环境中，且易受湿气破坏，同时，主绝缘层承受的电场应力大，电压过高，沿主绝缘层内壁的电场分布不匀，便易产生电晕放电，会导致绝缘层击穿。对于架空电缆，主绝缘层承受的电场应力小，但要求表面耐太阳光照射、耐雷击耐光热老化性能优异，为了保护主绝缘，主绝缘层的内外必须用半导电层进行屏蔽。半导电屏蔽层通常主要分为半导电带和半导电塑料两种，半导电带为布基绕包，故不易绕包平服，且导致导体、屏蔽层、绝缘层之间出现不可避免的空隙或气孔，这些空隙或气孔在高电压场强下，孔内气体发生电离，损伤绝缘层，继而产生树枝状放电，最后导致绝缘层击穿。目前市场上的半导电塑料一般使用EVA作为基材，这种体系成本比较低，但是由于EVA树脂的VA容易在挤出时受高温而分解，进而在表面上会产生小颗粒，影响电缆的使用寿命，同时，EVA基材的半导电屏蔽料，也不利于导电炭黑的有效排列，导致屏蔽料的导电性能下降。

半导电屏蔽料的加工最高温度不会超过145℃，而一般工艺中抗氧化剂在硫化管的高温下才能完全熔融，这样的工艺会产生部分未熔融的抗氧化剂，会在局部形成一个反应机理，未熔融的物质相对密度大，容易形成杂质晶体，在整个交联过程中很有可能被PE中无定形的质地疏松的部分吻合吸收，这样将导致材料中水树的产生，那么在超光滑的半导电屏蔽层将会呈现一个微孔或凹凸的状态，甚至会在断面和屏蔽料界面形成汽孔—产生粒结。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，一种66KV电缆用交联型半导电内屏蔽料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：

一种66KV电缆用交联型半导电内屏蔽料，由基材、导电碳黑、增塑剂、润滑剂、抗氧剂及交联剂组成，按其重量份数计，基材55-60、导电碳黑36-40、增粘剂0.8-1、润滑剂2-7、抗氧剂0.2-0.3，交联剂1.5-2。

优选的，上述屏蔽料，所述基材为EVA乳液，所述EVA为EVA250、EVA450、EVA-A701和EVA-A702中的一种或几种的混合物。

优选的，上述屏蔽料，所述EVA乳液中醋酸乙烯含量为70％-95％。

优选的，上述导电碳黑ASTM粒径17-30nm，灰份为0.05％-0.2％，挥发度为1.1％-0.6％，孔隙率为74％-85％，DBPA值为117-123cc/100g。

优选的，上述屏蔽料，增塑剂是由柠檬酸三辛酯、柠檬酸三正丁酯、环氧大豆油构成，按其重量比计，柠檬酸三辛酯：柠檬酸三正丁酯：环氧大豆油比例分别为0.9～1.1:0.9～1.1:0.2～0.3。

优选的，上述屏蔽料，所述抗氧化剂为熔融温度低于120℃的酚类化合物。

优选的，上述屏蔽料，所述交联剂为活性氧值为9-10％，分解温度高于120℃的为双叔丁基过氧化二异丙基苯。

优选的，上述屏蔽料，润滑剂为“X-F”腊-N’-N’-乙撑双脂酸和PE精腊，其重量份数计为1:3。

优选的，屏蔽料制备工艺，具体步骤如下：

1)局部百级净化条件下，将交联剂与抗氧化剂按比例混合后，加热到120-130℃熔融后，过300目筛使用；

2)将过筛后的交联剂和抗氧化剂混合物与EVA、增塑剂、润滑剂按照配比置入高速捏合机中加热进行高速搅拌；

3)将搅拌均匀的混合原料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料；

4)挤出造料的成品送入DCP喷淋塔中，进行DCP浸润处理；

5)待DCP完全被造粒后的成品吸收后，下料包装；

6)上述制备洁净级别为千级洁净车间。

本发明的有益效果是：

半导电屏蔽料的加工最高温度不会超过145℃，而一般工艺中抗氧化剂在硫化管的高温下(熔融温度高于145℃)才能完全熔融，这样的工艺会产生部分未熔融的抗氧化剂，会在局部形成一个反应机理，未熔融的物质相对密度大，容易形成杂质晶体，在整个交联过程中很有可能被PE中无定形的质地疏松的部分吻合吸收，这样将导致材料中水树的产生，那么在超光滑的半导电屏蔽层将会呈现一个微孔或凹凸的状态，甚至会在断面和屏蔽料界面形成汽孔—产生粒结。