[发明专利]一种中高压用热塑性半导电屏蔽材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种中高压用热塑性半导电屏蔽材料及制备方法。所述屏蔽材料的各组分及重量份数如下：80‑95份基础树脂；5‑20份弹性体；20‑35份导电炭黑；0.4‑2份抗氧剂；0.4‑1份抗铜剂；0.4‑1份润滑剂；所述基础树脂为嵌段聚丙烯(PPB)。

技术领域

本发明涉及电缆材料制备领域，更具体地涉及一种中高压电力电缆用热塑性半导电屏蔽材料及制备方法。

背景技术

半导电屏蔽层是中高压电力电缆结构的重要组成部分。对于6KV及以上中高压电力电缆，由于外部施加电压较高，绝缘层承受的电场应力大，绝缘层与导体间产生的气隙在较高场强下，孔内气体发生电离，损伤绝缘层，最终导致绝缘击穿破坏；金属突起的存在使得绝缘层内壁的电场分布不均，在高场强下易产生电晕放电，导致绝缘层击穿。为避免电缆内部电场应力集中和保护绝缘层，要求在导体线芯和绝缘层及在绝缘层和护套层之间分别加一层半导电屏蔽层，使电缆中各层紧密接触并为绝缘之间导线提供光滑、连续、等电位的连接界面，确保电场应力分布均匀，改善电缆内部电场径向分布，防止局部放电，降低电场强度，并在一定程度上降低绝缘层升温，保护绝缘层，从而提高电缆运行的可靠性。因此，半导电屏蔽层胶料的质量对电缆的使用安全及使用寿命起着至关重要的作用。

目前国内外中、高压电缆绝缘系统以XLPE材料为主，但是XLPE为热固性树脂，存在不可回收利用、不符合环境友好的缺点，同时制造XLPE电缆时采用的交联工艺本身具有能耗大、效率低。因此，开发热塑性绝缘材料一直是国内外同行努力的目标。而聚丙烯(PP)因具有良好的电气性能、耐热性能优异长期工作温度可达90℃、可循环利用符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求，受到研究者的广泛关注。

一般的聚丙烯树脂难以在加入大量导电炭黑满足低电阻要求的同时保持较高的力学性能、柔韧性、耐低温性，而且聚丙烯材料耐老化性能较差，加入炭黑将明显降低材料的耐老化性，同时大量炭黑的加入导致材料熔融流动性差，不利于加工。

因此，本领域迫切需要一种克服现有技术的不足的半导电材料，可以满足中高压电力电缆对材料的技术要求。

发明内容

本发明的旨在获得一种克服现有技术的不足的中高压电力电缆用热塑性半导电屏蔽材料。

本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足的中高压电力电缆用热塑性半导电屏蔽材料的制备方法。

本发明的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足的中高压电力电缆。

在本发明的第一方面，提供了一种中高压用热塑性半导电屏蔽材料，其中，所述屏蔽材料的各组分及重量份数如下：

所述基础树脂为嵌段聚丙烯(PPB)。

在另一优选例中，所述弹性体为丙烯-乙烯共聚物(PER)，三元乙丙橡胶共聚物(EPDM)或乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一种或两种。

在另一优选例中，所述嵌段聚丙烯与弹性体的重量比为(70-100)﹕(5-30)，更优选为(80-90)﹕(10-20)。

在另一优选例中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、4,4-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(抗氧剂300)中的一种或两种以上。

在另一优选例中，所述抗铜剂为N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺(MDA-5)、2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯(Naugard XL-1)、N,N-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(MD-1024)中的一种或两种以上。

在另一优选例中，所述润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、液体石蜡(白油)、硬脂酸钙或硬脂酸钡中的一种或多种。