[发明专利]一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料及其制备方法

说明书

本申请涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料及其制备方法，所述屏蔽料采用EVA树脂与低熔指的聚乙烯交联改性，低熔指聚乙烯强度和耐热性能较好，分子量相对较大且分子形状结构复杂，低熔指聚乙烯树脂与EVA树脂的共混交联，在其交联网状分子结构中易形成多条通道结构，这给导电炭黑和多层石墨烯提供了多条导电通道，即可以提升导电性。另外多层石墨烯本身为连续的层状结构，有利于在屏蔽料内部形成均匀的平面电场，在多官能团硅烷偶联剂的作用下，各树脂、导电炭黑和多层石墨烯之间形成均匀而稳定的分子结构，进一步提升材料的电气性能和电场分布的均匀性，并且还可以增强材料在高温环境下的稳定性。

技术领域

本申请涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料及其制备方法。

背景技术

电力电缆按照耐压等级分为低压、中压、高压和超高压电缆，其中中压电缆是最为常见，用量也是最大的电缆类型。常规中压电力电缆的构造由内向外依次为金属导体、导体屏蔽层、绝缘体层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、缠绕带和护套层，其中，绝缘屏蔽层为半导电屏蔽料，半导电屏蔽料是中、高压电缆的必备配套材料，其主要起降低电压梯度，均匀电场的作用。

现有半导电屏蔽料的一般制备方法是采用基体树脂与导电炭黑混合，将导电炭黑作为导电添加剂，再配合其他改性剂、助剂等原料生产制得最终产品。导电炭黑的加入增强了屏蔽料的导电性，可以起到屏蔽电气作用，但是导电炭黑在聚合物中分散困难，难以形成较为均一的混合相，导致各部位的电场分布不均匀，有可能造成局部放电击穿绝缘层，影响电缆的整体使用。另外，导电炭黑的用量较多会造成屏蔽料外观粗糙且内部多孔，更容易产生局部放电的现象，而且大量填充物会造成屏蔽料力学性能的下降，影响实际应用。

发明内容

本发明提供了第一方面的技术内容，具体涉及一种多层石墨烯改性半导电屏蔽料，其特征在于，其配方按照重量份数计包括：

50～60份EVA树脂、

10～20份聚乙烯，

15～20份导电炭黑，

2～5份多层石墨烯、

0.4～1份偶联剂，

0.2～0.4份金属钝化剂、

0.2～0.4份耐高温抗氧剂，

1～2份耐高温润滑剂，

1.5～2份交联剂。

其中，所述EVA树脂的VA含量在24～30％；所述聚乙烯的熔指为1.8～2.2g/10min；所述导电炭黑过45μm筛的余量浓度不超过40ppm；所述偶联剂为多官能团硅烷偶联剂。

可选的，所述乙烯醋酸乙烯共聚物的VA含量为26～28％。

可选的，所述多官能团硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺的一种或组合

可选的，所述金属钝化剂为N，N’-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼；

可选的，所述耐高温抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)；所述耐高温润滑剂为聚合度为3～5的耐高温聚乙烯蜡。

可选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯的一种或组合。

可选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯和三烯丙基异氰脲酸酯按照质量比为2:1的组合物。

本申请还提供了第二方面的技术内容，具体为第一方面技术内容所述屏蔽料制备方法，采用第一方面技术内容所述的屏蔽料的配方，所述制备方法包括以下步骤

1)将除交联剂以外的原料按比例加入到密炼机中密炼；