[发明专利]一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料及其制备方法和应用，属于高压电缆绝缘技术领域。本发明所述交联聚乙烯绝缘料采用双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)作为交联剂，BIPB交联剂1个分子中含有两个过氧键，具有交联效率高、交联副产物少等优点，绝缘料受热时BIPB交联剂可产生更多的自由基，从而与低密度聚乙烯分子链形成更多的交联点，提高绝缘料交联度，形成更多的交联网状结构，进而抑制电树枝老化现象。因此，本发明所提供的交联聚乙烯绝缘料具有更为优异的耐电树枝老化性能，同时进一步提升交联聚乙烯电缆料的击穿强度，可有效的提升交联聚乙烯绝缘电缆的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及高压电缆绝缘技术领域，尤其涉及一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着社会经济水平的不断提高，电力在终端能源消费中的占比不断提高，高压电缆作为输电的载体，是新型城市电网改造与增容、新能源并网的关键手段。

电树枝老化现象是高压电缆绝缘在电、热等多物理场作用下产生的不可逆的绝缘破坏过程。电树枝一旦产生，就会以极快的速度发展，一旦电树枝生长至穿过绝缘层，就会发生电气故障，从而影响电缆的运行安全。因此，电树枝老化现象是导致电缆绝缘击穿破坏的主要因素，也是限制高压输电电压等级提高的关键因素之一。

近年来，有研究人员提出采用纳米复合方法抑制高压电缆交联聚乙烯绝缘电树枝老化，但在电缆绝缘批量制备过程中极易发生纳米填料团聚问题，导致电缆绝缘的电气和机械性能显著下降，难以实际应用。因此，如何开发一种耐电树枝老化的高压电缆交联聚乙烯绝缘料成为亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料及其制备方法和应用，所述交联聚乙烯绝缘料具有优异的耐电树枝老化性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料，包括以下质量份数的制备原料：

低密度聚乙烯树脂100份，交联剂1.0～3.0份，主抗氧剂0.5～1.0份，辅抗氧剂0.5～1.0份；

所述交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯。

优选的，所述交联聚乙烯绝缘料包括以下质量份数的制备原料：

低密度聚乙烯树脂100份，交联剂1.5～2.5份，主抗氧剂0.5～1.0份，辅抗氧剂0.5～1.0份。

优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010。

优选的，所述辅抗氧剂为抗氧剂168。

本发明提供了上述技术方案所述耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料的制备方法，包括以下步骤：

将低密度聚乙烯树脂、交联剂、主抗氧剂和辅抗氧剂进行熔融共混，得到预分散母料；

将所述预分散母料进行挤出造粒，得到耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料。

优选的，所述挤出造粒在双螺杆挤出机中进行。

优选的，所述双螺杆挤出机的温度为：加料段105～135℃，压缩段110～135℃，均化段110～135℃，机头部分110～135℃。

优选的，所述双螺杆挤出机的转速为30～200r/min。

优选的，所述双螺杆挤出机的挤出采用空气冷却。

本发明提供了上述技术方案所述耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料或上述技术方案所述制备方法制备得到的耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料在高压电缆中的应用。