[发明专利]基于碳纳米纤维改性的屏蔽料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种基于碳纳米纤维改性的屏蔽料及其制备方法和应用。该基于碳纳米纤维改性的屏蔽料主要通过质量份数分别为55份～65份的基础树脂、20份～30份的导电炭黑、1份～10份的碳纳米纤维、0.5份～2份的分散剂、3份～6份的功能助剂以及0.9份～2份的交联剂制成。其中，碳纳米纤维与导电炭黑协同形成良好的导电网络结构，改善了高压电缆半导电屏蔽料的导电性能。同时，在上述基于碳纳米纤维改性的屏蔽料中，通过原料的配比可以使屏蔽料具备良好的力学性能，使屏蔽料兼顾了良好的导电性能和良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及高压电缆材料技术领域，尤其是涉及一种基于碳纳米纤维改性的屏蔽料及其制备方法和应用。

背景技术

在电力电缆，半导电屏蔽层起到了均匀导体表面电场、消除局部放电的作用，有效避免了导体和绝缘体、绝缘体和金属护套间的局部放电，大大提高了电缆的使用寿命。然而，在传统的高压电缆半导电屏蔽材料中，导电性能和力学性能的兼顾性有待进一步提高。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够兼顾良好导电性能和良好力学性能的基于碳纳米纤维改性的屏蔽料及其制备方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明一实施例的技术方案为：

一种基于碳纳米纤维改性的屏蔽料，由包括如下质量份数的组分制成：基础树脂55份～65份、导电炭黑20份～30份、碳纳米纤维1份～10份、分散剂0.5份～2份、功能助剂3份～6份以及交联剂0.9份～2份。

在其中一个实施例中，所述功能助剂由包括如下质量份数的组分制成：偶联剂1份～2份、润滑剂1份～3份以及抗氧剂0.6份～1份。

在其中一个实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

在其中一个实施例中，所述润滑剂为硬脂酸锌和季戊四醇的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述基础树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物以及乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述导电炭黑的DBP吸收值为120ml/100g～200ml/100g。

在其中一个实施例中，所述导电炭黑的灰分含量≤0.2％。

在其中一个实施例中，所述碳纳米纤维的纯度≥95％。

在其中一个实施例中，所述碳纳米纤维的直径为50nm～200nm。

在其中一个实施例中，所述碳纳米纤维的长度为1μm～15μm。

在其中一个实施例中，所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺和油酸酰胺中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述交联剂为双叔丁基过氧异丙基苯和过氧化二异丙苯中的至少一种。

一种上述任一实施例中所述的基于碳纳米纤维改性的屏蔽料的制备方法，包括如下步骤：

将所述导电炭黑、所述碳纳米纤维以及所述分散剂混合，得到第一混合物；

将所述第一混合物、所述功能助剂以及所述基础树脂混合，得到第二混合物；

将所述第二混合物挤出、切粒，得到切粒料；

将所述切粒料与所述交联剂混合，得到预成品；

对所述预成品进行加热处理。

在其中一个实施例中，将所述第一混合物、所述功能助剂以及所述基础树脂混合是先将所述第一混合物与所述功能助剂混合，然后加入所述基础树脂，并在40℃～50℃继续混合。