[发明专利]一种硅烷交联型半导电屏蔽材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种硅烷交联型半导电屏蔽材料及其制备方法和应用，半导电屏蔽材料由质量比为2～5︰1的A料和B料混合后在水中交联而制成；以重量份计，所述A料的原料包括乙烯丙烯酸丁酯共聚物、双峰聚乙烯、导电炭黑、抗氧剂、硅烷、引发剂、润滑剂和分散剂；B料的原料包括双峰聚乙烯和水解催化剂；乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的丙烯酸丁脂含量为10～30％，双峰聚乙烯的熔融指数为0.1～20g/10min；制备：分别制备A料和B料，然后按质量比在水中交联而成；应用：其在电线、电缆架空绝缘材料中的应用；本发明的半导电屏蔽材料具有较高的耐温等级、较好的机械强度以及较低的体积电阻率等性能，其具有制备条件温和，反应速度快等优点。

技术领域

本发明属于电线、电缆架空绝缘料领域，具体涉及一种硅烷交联型半导电屏蔽材料及其制备方法和应用。

背景技术

电力电缆导体和绝缘的屏蔽主要是缓和电缆内部电场应力集中，消除导体绞合的影响，改善电缆内部电场径向分布，以提高电缆的电气强度，直接或者间接改善电缆的使用寿命。根据国外长期运行的经验介绍，半导电屏蔽料与绝缘层的分层会直接促使局部放电量的不断增长；杂质向绝缘迁移和屏蔽表面尖端物却会促使绝缘内部电树或水树的形成和发展，严重影响电缆的电气性能和使用寿命。

目前半导电屏蔽材料在交联电力电缆中用量很大，据估计年消耗导体和绝缘的半导电屏蔽料的总量约1.2万吨，总产值约3亿左右，是个不可忽视的品种，具有极佳的市场前景。然而现有技术中的半导电屏蔽材料耐温等级不高且制备工艺繁琐，生产速度慢。

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，提供一种改进的硅烷交联型半导电屏蔽材料，其具有较高的耐温等级、较好的机械强度以及较低的体积电阻率等性能。

本发明还提供了硅烷交联型半导电屏蔽材料的制备方法。

本发明还提供了硅烷交联型半导电屏蔽材料在电线、电缆架空绝缘材料中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种硅烷交联型半导电屏蔽材料，所述半导电屏蔽材料由质量比为2～5︰1的A料和B料混合后在水中交联而制成；

其中，以重量份计，所述A料的原料包括：乙烯丙烯酸丁酯共聚物50～100份、双峰聚乙烯5～45份、导电炭黑40～80份、抗氧剂0.1～2份、硅烷1～10份、引发剂0.1～1份、润滑剂1～10份和分散剂1～10份；所述B料的原料包括：双峰聚乙烯80～120份和水解催化剂10～30份；

所述乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的丙烯酸丁酯含量为10～30％，所述双峰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0.1～20g/10min。

优选地，所述半导电屏蔽材料由质量比为3～5︰1的A料和B料混合后在水中交联而制成。根据本发明的一个具体方面，所述半导电屏蔽材料由质量比为4︰1的A料和B料混合后在水中交联而制成。

根据本发明的一个具体且优选的方面，使所述交联在70～90℃的水中进行。

根据本发明的一些具体方面，在制备所述半导电屏蔽材料的过程中，先对所述A料进行干燥处理，再与所述B料混合。

根据本发明的一些优选方面，所述A料的原料包括：乙烯丙烯酸丁酯共聚物60～90份、双峰聚乙烯10～40份、导电炭黑50～65份、抗氧剂0.5～1.5份、硅烷3～8份、引发剂0.5～1份、润滑剂3～8份和分散剂1～6份。

根据本发明的一些优选方面，所述B料的原料包括：双峰聚乙烯90～110份和水解催化剂10～20份。

根据本发明的一些具体且优选的方面，所述硅烷为选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种的组合。