[发明专利]齐格勒-纳塔催化剂的应用、制备电缆工厂软接头及其绝缘层的方法、电缆工厂软接头

说明书

本发明涉及一种齐格勒‑纳塔催化剂的应用、制备电缆工厂软接头及其绝缘层的方法、制备电缆工厂软接头，所述应用为齐格勒‑纳塔催化剂在交联聚乙烯和聚丙烯共聚中的应用。齐格勒‑纳塔催化剂可以引发聚乙烯和聚丙烯反应，合成高分子量的PE‑b‑PP共聚物，并可以精确控制共聚嵌段的长度，得到的共聚物力学性能优异。

技术领域

本发明涉及电力电缆附件领域，具体涉及一种齐格勒-纳塔催化剂的应用、制备电缆工厂软接头及其绝缘层的方法、制备电缆工厂软接头。

背景技术

以交联聚乙烯(XLPE)为主绝缘材料的挤出式电缆因其结构简单、输电容量大、重量轻、安装维护简便、加工制造费用低、运行稳定等优点，被广泛应用于电力系统中。在电缆之间以及电缆与电力一次设备之间需要各种类型的电缆附件实现电气连接，以优化电缆与其他部件(含其他电缆)之间的绝缘界面配合以及疏散因电缆剥离外半导电屏蔽层引起的电场应力集中畸变。在电力电缆之间相互连接的电缆附件被称为电缆中间接头或电缆联结器。

电缆中间接头按其结构形式的不同被分为整体预制式、组合预制式以及以电缆工厂制作或者现场制作为主的工厂软接头。工厂软接头与前两者的最主要区别为工厂软接头主要采用与电缆本体相同和接近的绝缘材料以及半导电屏蔽材料作为结构材料，其制作工艺也与电缆本体的挤出工艺类似，制作完成后的外形尺寸与电缆本体接近一致。

现有交联电缆的工厂软接头制作过程，其绝缘层制作主要采用注塑熔接技术进行熔接，从工具上，主要需要熔融注塑挤出机、与电缆线芯层(电缆外屏蔽层以内)几乎等径的包覆模具等。由于常用挤包电缆的绝缘材料为交联聚乙烯材料，软接头制作绝缘时需要在聚乙烯绝缘材料中掺杂交联剂完成交联反应，以最终形成和电缆绝缘相当的绝缘结构。然而包覆模具内部的空气、恢复绝缘进行交联时产生的交联副产物在软接头绝缘料中由于排出困难，极易形成气泡、杂质等缺陷，在注塑过程中，电缆本体和注入材料接触部位的材料性能无法达到完全对等，结果导致新旧绝缘界面部位的绝缘性能下降，从而诱发击穿，导致电缆工厂软接头损坏。

在传统的化工材料中，与交联后的聚乙烯材料类似，聚丙烯材料同样具有高介电强度、良好的绝缘性能以及良好的耐热性、相当的机械强度等优点。然而，聚乙烯和聚丙烯尽管有类似的烃组成，但彼此互不相容，导致使用传统方式的情况下，分别使用这两种材料制备的电缆绝缘以及中间软接头之间总会存在界面，最终由于界面沿面击穿原因导致绝缘失效故障。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在使用聚乙烯和聚丙烯制备工厂软接头时总会存在界面的缺陷，从而提供一种使用齐格勒-纳塔催化剂在聚乙烯和聚丙烯共聚中的应用。

本发明还提供一种制备电缆工厂软接头绝缘层的方法。

本发明还提供一种制备电缆工厂软接头的方法。

本发明还提供一种电缆工厂软接头。

为此,本发明提供一种齐格勒-纳塔催化剂在交联聚乙烯和聚丙烯共聚中的应用。

目前，绝大多数聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的制备采用异相铬和钛催化剂。异相烯烃聚合催化剂有许多活性位点，每个分子都有各自的反应性差异，导致不同分子量(MW)、分子量分布和微观结构的聚合物。以聚乙烯和聚丙烯为例，这些差异与相分离抑制了界面粘合，降低了熔融共混物的力学性能。为解决聚丙烯和聚乙烯相容性的问题，找到了一种齐格勒-纳塔催化剂作为聚合引发剂，用以合成高分子量的PE-b-PP共聚物，并可以精确控制共聚嵌段的长度。生成的嵌段非晶态共聚物可起到添加剂的作用，从而增加聚乙烯和聚丙烯的相容性。

进一步地，所述催化剂为TiCl₄-Al(C₂H₅)₃和/或TiCl₄-Al(C₂H₅)₂Cl。

其化学反应原理如下所示。