[发明专利]±500kV直流电缆用抗焦烧绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高压直流电缆用抗焦烧绝缘材料，可以为±500kV直流电缆用，其原料包括低密度聚乙烯、金属氧化物、抗氧剂、交联剂、助交联剂和抗焦烧剂；低密度聚乙烯的数均分子量为4000‑60000，密度为0.91‑0.93g/cm³，助交联剂为选自N‑环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种的组合，抗焦烧剂为选自2‑苯并噻唑基‑N‑吗啉基硫醚、N‑苯基‑N‑〔(三氯甲基)硫代〕‑苯磺酰胺、吗啉‑4‑二硫代甲酸‑4‑吗啉酯中的一种或多种的组合；本发明的绝缘材料在具备90℃以上的耐温等级的同时还具备抗焦烧功能。

技术领域

本发明属于电缆材料领域，具体涉及一种±500kV直流电缆用抗焦烧绝缘材料及其制备方法。

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4～5‰，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”。而其中高压直流输电线路成本低、损耗小、没有无功功率、连接方便、容易控制和调节，在长距离输电中已被广泛采用。另外，直流电力电缆绝缘的工作电场强度高、绝缘厚度薄、电缆外径小、重量轻、制造安装容易、载流量大、没有交流磁场、有环保方面的优势，因此直流高压输电电缆作为直流输电系统中不可或缺的一部分，是高压输电中的重要课题。但目前的高压直流用电缆材料在生产时易发生焦烧的风险，且耐温等级不高，严重制约了制备电缆的可用生产周期，进而影响到实际生产效率，增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种改进的高压直流用特别是±500kV直流电缆用的绝缘材料，其在满足耐高温的同时具备抗焦烧性能，大大延长了制备电缆的可用生产周期。

本发明还提供了高压直流电缆用抗焦烧绝缘材料的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种高压直流电缆用抗焦烧绝缘材料，以重量份数计，所述绝缘材料的原料包括：低密度聚乙烯90-100份、金属氧化物0.1-5份、抗氧剂0.1-1.5份、交联剂0.5-2.5份、助交联剂0.1-3份和抗焦烧剂0.1-3份；所述低密度聚乙烯的数均分子量为4000-60000，所述低密度聚乙烯的密度为0.91-0.93g/cm³，所述助交联剂为选自N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种组成的混合物，所述抗焦烧剂为选自2-苯并噻唑基-N-吗啉基硫醚、N-苯基-N-〔(三氯甲基)硫代〕-苯磺酰胺、吗啉-4-二硫代甲酸-4-吗啉酯中的一种或多种组成的混合物。

根据本发明的一些优选方面，所述绝缘材料的原料包括：低密度聚乙烯92-97份、金属氧化物0.3-3份、抗氧剂0.1-1份、交联剂1-2.2份、助交联剂0.1-2份和抗焦烧剂0.1-2份。

根据本发明的一些优选方面，所述低密度聚乙烯的数均分子量为5000-50000。

根据本发明的一些优选方面，所述低密度聚乙烯的熔融指数以ASTM D1238标准在190℃条件下按照测试载荷为2.16Kg时测定为1.5-2.5g/10min，

更优选地，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1.8-2.2g/10min。

根据本发明的一些优选方面，所述低密度聚乙烯的体积电阻率大于等于1.0×10¹⁶Ω·cm。

根据本发明的一些优选方面，所述金属氧化物为氧化镁。

在本发明的一些具体实施方式中，优选地，所述抗氧剂为4,4’-硫代双(5-甲基-2-叔丁基苯酚)。

在本发明的一些具体实施方式中，优选地，所述交联剂为过氧化二异苯丙。