[发明专利]一种高压电缆绝缘超洁净直流母料及制备方法

说明书

本发明公开了一种高压电缆绝缘超洁净直流母料及制备方法，所述母料包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，无机纳米填料氧化铝10份；其制备方法包括以下步骤：采用密炼机对低密度聚乙烯、无机纳米填料氧化铝和抗氧剂初步混炼，结合锥双喂料器连续均匀喂料，通过双螺杆弱剪切、温度控制和转速控制工艺，熔体经高精度过滤网过滤，由单螺杆挤出造粒，经纯水输送、脱水干燥、振动筛筛分生产高压电缆绝缘用超洁净直流母料。本方法生产的直流母料对设备要求低、工艺简单，生产过程连续且生产周期长，可直接用于高压电缆绝缘用超洁净直流母料生产，为直流绝缘料在超高压直流电缆中的应用提供更好先决条件。

技术领域

本发明涉及电缆母料制备技术领域，尤其涉及一种高压电缆绝缘超洁净直流母料及制备方法。

背景技术

目前，国内高压电缆主要采用挤包交联聚乙烯绝缘电缆，相对于高压直流电缆，交联聚乙烯绝缘电缆的缺点是：1.交联副产物在高压电场下易产生空间电荷聚集及电场畸变，加速电缆绝缘老化，易引发绝缘击穿，影响电缆的使用寿命；2.交联聚乙烯绝缘老化导致聚乙烯分子结构发生变化，化学键断裂，绝缘中形成树枝状结构，如此缺陷的存在引起绝缘陷阱数增多，高压电场作用下产生空间电荷聚集；3.交联输电输送效率低，线路损耗大，功率传递方向不易改变，长度受电容电流的限制且线路投资费用大；4.交联聚乙烯绝缘电缆成缆后需要脱气，生产环境恶劣且工艺复杂。

而高压直流输电中关键材料之一的高压直流电缆绝缘料，其目前主要是采用将纳米填料与聚乙烯树脂、抗氧剂、交联剂及其他助剂共混，低温熔融挤出，其缺点是：1.因纳米填料粒径小，在加料及混料过程中易从聚乙烯树脂颗粒间隙沉降，形成纳米填料的局部集聚，降低了纳米填料在绝缘料中的分散性；2.低温挤出，纳米填料无法熔融且聚乙烯树脂粘度大，无法保证纳米填料的分散均匀性；3.因纳米填料共混时的集聚，导致绝缘料粒子产品的稳定性差；4.交联剂在挤出过程加入，无法避免交联剂在挤出过程中的分解，产生预交联；5.原料共混低温挤出造粒，无法加装高精度过滤网，直流绝缘料杂质无法控制，将大大降低产品耐压等级，不利于高压直流电缆的应用。基于现有技术的不足，本发明提出了一种高压电缆绝缘超洁净直流母料及制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高压电缆绝缘超洁净直流母料及制备方法。

一种高压电缆绝缘超洁净直流母料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯80-120份，抗氧剂0.1-0.4份，无机纳米填料氧化铝5-25份。

优选的，所述高压电缆绝缘超洁净直流母料包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯100份，抗氧剂0.2份，无机纳米填料氧化铝10份。

本发明还提出了一种高压电缆绝缘超洁净直流母料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将原料称量后投入密炼机混料仓，其中投料顺序为低密度聚乙烯—无机纳米填料氧化铝—抗氧剂—低密度聚乙烯；

S2、将混合料进行密炼：在电流为150 A-180 A，密炼机槽底温度125 ℃-135 ℃的条件下，使密炼机主机正转，加压盖下降，将混合料密炼；

S3、当混合料料温达到120 ℃-130 ℃时密炼结束，使加压盖上升，将槽反转，把初步混炼后的混合料投入提升机料斗中，提升机料斗中的混合料进入锥双喂料器，混合料连续均匀喂料至双螺杆，混合料经双螺杆的弱剪切以熔融态熔体进入单螺杆；

S4、高温熔体经换网器四层过滤网高精度过滤，将得到的熔融态熔体经水环切粒得到超洁净直流母料；

S5、超洁净直流母料经纯水输送至脱水机，脱水干燥后自由落至振动筛，经振动筛筛分，利用风机风送至成品仓，其中成品仓有风机经加热器吹热风至成品仓并保温；