一种45kv高压乙丙绝缘材料的制作方法

文档序号:11766912阅读:531来源:国知局

本发明属于电缆绝缘材料技术领域,具体涉及一种45kv高压乙丙绝缘材料。



背景技术:

对于中高压电缆绝缘来说,主要材料为橡胶型乙丙绝缘和塑料型交联聚乙烯。其中,乙丙绝缘优点是生产线投入成本低,乙丙材料的弹性好,制得的电缆柔软性较好,但一般情况下乙丙绝缘最高耐压为30kv,超过这个电压等级时,电缆的局部放电及泄露电流将大大增加,电缆使用寿命急剧缩短,甚至会快速击穿带来安全隐患。交联聚乙烯的优点是材料较为纯净,配方中杂质含量少,最高耐压可以达到500kv甚至更高。但交联聚乙烯硬度大,很难在具有柔软要求的移动电缆上使用,并且生产高压的交联聚乙烯需要设立交联立塔,一次性投入非常大。

目前现有的中高压乙丙一般耐压水平达到30kv,且对混炼设备要求非常高,必须要使用造粒法生产,通过挤出机造粒风冷后直接密封保存,市场上能够有这套设备的厂家不多,并且这种材料市场价一般高达50元/kg左右。昂贵的价格严重的限制了中高压乙丙绝缘的使用,导致很多有柔软要求的电缆使用场合不得不选择柔软性差的交联聚乙烯绝缘材料,从而给用户使用带来诸多不便。



技术实现要素:

本发明的目的就是克服上述背景技术中存在的一些缺点,提供一种45kv高压乙丙绝缘材料,不仅成本低,而且柔软性好。

为达到上述目的,本发明所揭示的一种45kv高压乙丙绝缘材料,其制成有效成分所涉及的原料及配重比为:三元乙丙橡胶70~80份;粉末低密度聚乙烯10~20份;聚苯乙烯树脂5~10份;防老剂mb1~3份;防老剂xh-11~2份;三氧化二铅3~5份;微晶蜡3~5份;taic2~4份;dcp3~4份;煅烧陶土40~60份;滑石粉20~30份;石蜡油8~12份。

所述三元乙丙橡胶中乙烯含量60%~70%,丙烯含量30%~40%,enb含量为2%~5%。

所述粉末低密度聚乙烯的熔融指数范围3~6g/10min。

所述聚苯乙烯树脂用于改善配方的介电性能,提高材料的绝缘性。

所述石蜡油,闪点需达到280~300℃,确保在高压使用条件下,石蜡油不会因电缆温度升高而快速迁移挥发,影响材料柔软性。

所述微晶蜡,熔点高达90℃,确保电缆在90℃以下运行时,微晶蜡可以持续在绝缘表面形成保护膜,杜绝绝缘材料与氧气、臭氧等不良气体接触。

本发明所揭示的高压乙丙材料中,乙烯含量高达60%~70%,丙烯含量达30~40,分子中均为非极性的乙烯和丙烯结构,因此分子极化率极低,从而确保主要材质具有良好的绝缘性能和电气性能。低密度聚乙烯的熔点一般低于120℃,从而确保配方材料具有良好的加工性能,体积电阻率大于1017ω·cm,进一步提升乙丙橡胶的绝缘性能。其与聚苯乙烯一样,均具有良好的电气绝缘性能,通过在配方中少量添加,在140℃条件下,它们转变为塑性态可以充分的与三元乙丙分子链段相接触,经过dcp和taic的交联后,分子中双键部分及容易形成自由基的结构形成新的交联点,达到分子级别的相容性,确保对三元乙丙橡胶的电气绝缘性能产生积极的影响。所采用的石蜡油和微晶蜡,分子结构也全部都是非极性结构组成,在提供良好软化性能的前提下,不会对三元乙丙橡胶的电气绝缘性能产生负面影响,同时高的熔点和闪点确保电缆在90℃条件下运行不会挥发迁移,从而延长绝缘的使用寿命。

该配方加工工艺中需要注意如下几点:

密炼设备上顶栓上的粉尘必须提前清理干净,密炼室四周做到无其他杂质存在;

滤胶设备所安装滤网,其中最大目数必须达到80目以上,确保配方材料中没有大颗粒杂质存在;

密炼及滤胶温度需达到140℃,确保各材料在混炼过程中能够均匀分散;

所有操作人员不得用手直接接触材料,接触时必须佩戴无粉尘手套,同时佩戴口罩及帽子;

收片后材料必须密闭保存在大小适合的箱体内,不得在存放过程中进入粉尘等影响电性能的杂质。

与现有技术相比,本发明所揭示的一种45kv高压乙丙绝缘材料,具备如下特点:配方中材料均为市售材料,容易获得,制备工艺简单,无需企业另外添加设备给企业带来经济负担。所制得的耐中高压乙丙绝缘材料成本价格不到20元/kg,仅为市售同规格造粒乙丙绝缘材料价格的一半。

同时,所得的绝缘材料的长期使用电压可以达到45kv,超过目前市售的30kv级别乙丙绝缘胶料,为中高压电缆行业提供了更多的选择。

具体实施例

下面通过具体的实施例将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种45kv高压乙丙绝缘材料,其制成有效成分所涉及的原料及配重比为:三元乙丙橡胶70~80份;粉末低密度聚乙烯10~20份;聚苯乙烯树脂5~10份;防老剂mb1~3份;防老剂xh-11~2份;三氧化二铅3~5份;微晶蜡3~5份;taic2~4份;dcp3~4份;煅烧陶土40~60份;滑石粉20~30份;石蜡油8~12份。

其中,所述三元乙丙橡胶中乙烯含量60%~70%,丙烯含量30%~40%,enb含量为2%~5%;所述粉末低密度聚乙烯的熔融指数范围3~6g/10min;所述聚苯乙烯树脂用于改善配方的介电性能,提高材料的绝缘性;所述石蜡油,闪点需达到280~300℃,确保在高压使用条件下,石蜡油不会因电缆温度升高而快速迁移挥发,影响材料柔软性;所述微晶蜡,熔点高达90℃,确保电缆在90℃以下运行时,微晶蜡可以持续在绝缘表面形成保护膜,杜绝绝缘材料与氧气、臭氧等不良气体接触。

下面以具体实施例对本申请的技术内容进行详细描述。

具体实施例1

选用三元乙丙橡胶70份,粉末低密度聚乙烯20份,聚苯乙烯树脂5份,防老剂mb1份,防老剂xh-11份,三氧化二铅3份,微晶蜡3份,taic2份,dcp3份,煅烧陶土40份,滑石粉30份,石蜡油8份。一段混炼过程中,混炼温度需达到140℃,滤胶是滤网目数80目。在连硫挤出过程中,挤出机温度设定为65~90℃,挤出机所用滤网目数120目,硫化蒸汽压力1.3mpa,牵引速度10m/min得到成品。成品电缆浸水耐压90kv,15min不击穿;冲击耐压250kv,±10次不击穿;52kv条件下局放0.88pc。

具体实施例2

选用三元乙丙橡胶75份,粉末低密度聚乙烯15份,聚苯乙烯树脂8份,防老剂mb2份,防老剂xh-11.5份,三氧化二铅4份,微晶蜡4份,taic3份,dcp3.5份,煅烧陶土50份,滑石粉25份,石蜡油10份。一段混炼过程中,混炼温度需达到140℃,滤胶是滤网目数100目。在连硫挤出过程中,挤出机温度设定为65~90℃,挤出机所用滤网目数120目,硫化蒸汽压力1.4mpa,牵引速度12m/min得到成品。成品电缆浸水耐压90kv,15min不击穿;冲击耐压250kv,±10次不击穿;52kv条件下局放0.74pc。

具体实施例3

选用三元乙丙橡胶80份,粉末低密度聚乙烯20份,聚苯乙烯树脂10份,防老剂mb3份,防老剂xh-12,三氧化二铅5份,微晶蜡5份,taic4份,dcp4份,煅烧陶土60份,滑石粉30份,石蜡油12份。一段混炼过程中,混炼温度需达到140℃,滤胶是滤网目数120目。在连硫挤出过程中,挤出机温度设定为65~90℃,挤出机所用滤网目数120目,硫化蒸汽压力1.5mpa,牵引速度14m/min得到成品。成品电缆浸水耐压90kv,15min不击穿;冲击耐压250kv,±10次不击穿;52kv条件下局放0.56pc。

上述三个实施例中配比完成的成品各项性能的对比如表1所示:

表1

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