一种黑色架空绝缘电缆及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及绝缘材料领域，尤其涉及黑色架空绝缘电缆及其制备方法。一种黑色架空绝缘电缆，该绝缘电缆包括绝缘材料和设置在绝缘材料内部的导线，绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得到：LLDPE?7042、LLDPE?8320、LDPE、硅烷偶联剂、交联剂DCP、抗氧剂300、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、有机锡、氟橡胶母料和黑色母料。本发明要用于架设空中的电线传输用电，绝缘性能优于PVC，而PVC在电线老化等起火的时候会放出有毒有害气体，而硅烷绝缘料无毒无害。
【专利说明】
一种黑色架空绝缘电缆及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及绝缘材料领域，尤其涉及黑色架空绝缘电缆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电缆行业使用聚烯烃的品种主要有PE、PP、EVA及EEA等，其中相对量大、应用历史 长的主要是PE，它有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE及经过交联的XLPE，它们的应用已毋需多说。行 业中现今聚烯烃的应用和发展趋势主要集中在以下几方面：
[0003] (1)无卤低烟材料的系列化、完善化
[0004] 无卤低烟阻燃电缆料是近年来发展较快的品种，符合IEC92-359标准要求的热塑 型料已得到越来越广泛的应用。随着石油平台、核电站、舰船用电缆及其他环境恶劣的使用 场合的要求，交联型无卤低烟电缆料的应用范围将会越来越大。
[0005] (2)耐电痕料
[0006] 耐电痕电缆料是随着ADSS(全介质自承式架空光缆)的推广应用，而逐渐引起大家 的注意的。其实，在10kV及以上架空电缆为防止在潮湿状况下产生电晕已有耐电痕要求，由 于其绝缘材料(XLPE、HDPE)本身具有一定的耐电痕性，基本能保证架空电缆耐电痕的要求， 故而问题并不突出。而ADSS主要是沿着110KV、220KV的高压线路附设，其护套的耐电蚀性将 直接影响光缆寿命，故对护套材料的耐电痕性有较为苛刻的要求，即在施加实际使用拉力 的90%张力情况下，进行1000小时的耐电痕试验，它需要有为此专门设计的配方体系，其中 的关键即为耐电痕剂的使用、优越的物理机械性能、良好工艺加工性的平衡。目前，英、德、 美等国对ADSS的寿命研究还在继续，其重点还是如何提高置于空间电场中电缆护套材料的 抗电蚀性。
[0007] (3)硅烷交联料
[0008] 硅烷交联聚乙烯绝缘料在3KV及以下的力缆中已普遍使用。随着硅烷交联技术的 普及，其它如硅烷交联可剥离屏蔽料、无卤低烟阻燃料、乙丙电缆料已相继有产品问世。国 内在硅烷交联可剥离屏蔽料上已有厂家做了工作，而硅烷交联无卤阻燃料、乙丙电缆料尚 少为大家了解，当然更谈不上应用了。
[0009] (4)辐照交联聚烯烃料
[0010] 辐照交联材料及技术在电力电缆、架空电缆及装备线上已得到成熟的应用。众所 周知，行业中105°c及以下温度等级，无论用XLPE、XLPVC或PVC都可满足要求，150°C以上，硅 橡胶、氟塑料、聚酰亚胺等品种的应用也已成熟，但在中间温度等级（如125°C、150°C)的应 用开发上，与国外差距比较大。
【发明内容】
[0011]为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供黑色架空绝缘电缆。
[0012]为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
[0013]黑色架空绝缘电缆用绝缘材料，该绝缘电缆包括绝缘材料和设置在绝缘材料内部 的导线，绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得到： LLDPE-7042： 65^75% LLDPE-8320： 20^30%： LDPE： 1~5% 硅烷偶联剂： 1:,03.:0? 交联剂 DCP: Q.. !0"0. 15%
[0014] 抗氧剂 300: 0. ()Γ0. 05% 抗氧剂 1010: 0.061.08% 抗氧剂 DLTP: 0. 02~0. 05% 有机锡: 0.05~().08? 氟橡胶母料： 0. Q5~Q, 10% 黑色母料： L(fL5%。
[0015] 作为优选，绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得到： LLDPE-7042； 68~72% LLDPE-8320： 22~24% LIFE；： 2~3% 硅烷偶联剂： 1.Γ1.? 交联剂DCP: 氣Ι?ΓΟ. ΙΒ%
[0016] 抗氧剂 300: 0.03110.5% 抗氧剂 1010: a 06:^0. 08%： 抗氧剂 DLTP: 0. 02~0. 05% 有机锡； Q. 〇5~0.繼°/〇 氟橡胶母料： 0. 05川.10% 黑色母料： l. (T2. 5%。
[0017] 二步法制备上述的黑色架空绝缘电缆用绝缘材料的方法，该方法包括以下的步 骤：
[0018] 1)催化剂母料制备:催化剂母料为LDPE、有机锡、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、氟橡胶 母料、黑色母料；
[0019] 将以上材料在搅拌机里搅拌，先低速搅拌1分钟再高速搅拌3分钟，然后放出倒入 挤出机料斗，挤出机温度：140~180°C，经双螺杆挤出后经过冷却水槽进行冷却，再经过风 机吹干后进行切粒，颗粒在干燥塔，设置80°C烘干2小时以上然后用真空铝塑袋进行包装、 暂时存放；
[0020] 2)成品制备：
[0021] 2.1)将硅烷偶联剂、交联剂DCP、抗氧剂300按照比例进行混合，混合后成为硅烷助 剂，充分混合后硅烷助剂待用；
[0022] 2.2)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到搅拌机进行混合，混合均匀 后吸入干燥塔，设定60°C，烘干时间大于半个小时，之后将材料吸入原料料仓；
[0023] 2.3)以上物料经计量称自动加料加入到双螺杆挤出机，将已经配好的硅烷助剂也 经过计量称在第二区加入到双螺杆，以上材料在双螺杆进行接枝；
[0024] 2.4)经双螺杆接枝后的材料经单螺杆挤出、偏心水雾切粒，经输送水栗输送到脱 水机，经脱水后由输送风机输送至沸腾床，通过控制料位的高度对材料进行充分干燥，后由 真空吸料机吸入成品料仓；
[0025] 2.5)计量、包装即为成品。
[0026] -步法制备上述的黑色架空绝缘电缆用绝缘料的方法，该方法包括以下的步骤： [0027] 1)催化剂母料制备:催化剂母料为LDPE、有机锡、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、氟橡胶 母料、黑色母料；
[0028] 将以上材料在搅拌机里搅拌，先低速搅拌1分钟再高速搅拌3分钟，然后放出倒入 挤出机料斗，挤出机温度：140~180°C，经双螺杆挤出后经过冷却水槽进行冷却，再经过风 机吹干后进行切粒，颗粒在干燥塔，设置80°C烘干2小时以上然后用真空铝塑袋进行包装、 暂时存放；
[0029] 2)成品制备：
[0030] 2.1)将硅烷偶联剂、交联剂DCP、抗氧剂300按照比例进行混合，混合后成为硅烷助 剂，充分混合后硅烷助剂待用；
[0031] 2.2)将主设备双锥转鼓进行加热到90°C ;
[0032] 2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到双锥转鼓内，然后将盖子密 闭，开启双锥转鼓进行干燥、混合；
[0033] 2.4)以上物料干燥、混合2.5小时后，通过液体喷淋装置将备用的硅烷助剂加入到 物料内；
[0034] 2.5)硅烷助剂经过2.5小时的吸收后放出；
[0035] 2.6)计量、包装即为成品。
[0036] 本发明由于采用了上述的技术方案，主要用于架设空中的电线传输用电，绝缘性 能优于PVC，而PVC在电线老化等起火的时候会放出有毒有害气体，而硅烷绝缘料无毒无害。 [0037]使用本发明的产品生产，螺杆转速及电流稳定，生产240mm 2，放线速度每分钟4.5 米；在挤出时，出胶均匀，无颗粒，连续开机12天无老胶出现；电缆热延伸检测在70 %~ 80%，永久变形在0~5%范围内；局部放电检测在2PC以内，工频耐压试验30分钟无击穿;半 成品、成品检测均符合GB/T 12706-2002要求。
[0038]本发明的产品与聚氯乙烯比较，抗热变性比PvC好，抗过载能力强。短路运行温度 最高可达250 °C。而PVC耐热性差，其80 °C持续4h其变性可达50%。当电缆过载运行时易造成 绝缘老化及软化变性而引起击穿，PVC老化引起电缆火灾事故占电火灾事故总数的50 % ;交 联聚乙烯密度比聚氯乙烯小40%左右，可以明显减轻线缆的质量。与热塑性聚乙烯比较，提 高了耐热变形性，改善了高温下的力学性能，改进了耐环境应力龟裂与耐热老化性能，增强 了耐化学稳定性和耐溶剂性，减少了冷流性，绝缘电阻高，介质损耗角正切小，基本上不随 温度的改变而改变，基本保持了原来的电气性能。
【具体实施方式】
[0039] 实施例1
[0040] 黑色架空绝缘电缆用绝缘材料，该绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得 到： LLDPE-7042： 68% LLDPE-8320； 26% LDPE： 2：. 5% _石圭院偶联剂： L 6% 交联剂DCP: 0.12%
[0041 ]抗氧剂 300: :0. 04% 抗氧剂 1010: 0. 07% 抗氧剂 DLTP: 0. 03% 有机锡： 0. 06% 氟橡胶母料： 0.08% 黑色母料： 1.5%。
[0042]二步法制备黑色架空绝缘电缆用绝缘材料的方法，主要由两部分组成，一是催化 剂母料的制备，二是成品制备。
[0043] 1)催化剂母料制备:催化剂母料为LDPE、有机锡、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、氟橡胶 母料、黑色母料；
[0044] 将以上材料在搅拌机里搅拌，先低速搅拌1分钟再高速搅拌3分钟，然后放出倒入 挤出机料斗，挤出机温度：140~180°C，经双螺杆挤出后经过冷却水槽进行冷却，再经过风 机吹干后进行切粒，颗粒在干燥塔，设置80°C烘干2小时以上然后用真空铝塑袋进行包装、 暂时存放。
[0045] 2)成品制备：
[0046] 2.1)将硅烷偶联剂、交联剂DCP、抗氧剂300按照比例进行混合，混合后成为硅烷助 剂，充分混合后硅烷助剂待用；
[0047] 2.2)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到搅拌机进行混合，混合均匀 后吸入干燥塔，设定60°C，烘干时间大于半个小时，之后将材料吸入原料料仓；
[0048] 2.3)以上物料经计量称自动加料加入到双螺杆挤出机，将已经配好的硅烷助剂也 经过计量称在第二区加入到双螺杆，以上材料在双螺杆进行接枝；
[0049] 2.4)经双螺杆接枝后的材料经单螺杆挤出、偏心水雾切粒，经输送水栗输送到脱 水机，经脱水后由输送风机输送至沸腾床，通过控制料位的高度对材料进行充分干燥，后由 真空吸料机吸入成品料仓；
[0050] 2.6)计量、包装即为成品。
[0051] 3)对以上制备的产品进行检测，检测结果为合格。
[0052] L0054J 实施例2
[0055]黑色架空绝缘电缆用绝缘材料，该绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得 到： LLDPE-7042： 70% LLDPE-8320： 24% LDPE： 2.5% 硅烷偶联剂： l._ 交联剂DCP: 0, 12%
[0056]抗氧剂 300: 0.04% 抗氧剂1010: 0,0? 抗氧剂 DLTP: 0. 03% 有机锡； 0. 06% 氟橡胶母料： 0. 08%: 黑色母料： 1.5%。
[0057]上述的绝缘材料采用实施例1的二步法制备绝缘材料。
[0058] 实施例3
[0059] 黑色架空绝缘电缆用绝缘材料，该绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得 到： LLDPE-7042；： 72% LLDPE"8：320； 221 LDPE: 2.5% 硅烷偶联剂： 1.6%
[0060] 交联剂DCP: 0. 12% 抗氧剂300: 0. 04% 抗氧剂 1010: 0.07% 抗氧剂 DLTP: 0. 03% 有机锡： 0. 06%
[0061 ] 氟橡胶母料： 0.08% 黑色母料： ：?, 5%。
[0062] -步法制备黑色架空绝缘电缆用绝缘材料的方法。主要由两部分组成，一是催化 剂母料的制备，二是成品制备。
[0063] 1)催化剂母料制备:催化剂母料为LDPE、有机锡、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、氟橡胶 母料、黑色母料；
[0064]将以上材料在搅拌机里搅拌，先低速搅拌1分钟再高速搅拌3分钟，然后放出倒入 挤出机料斗，挤出机温度：140~180°C，经双螺杆挤出后经过冷却水槽进行冷却，再经过风 机吹干后进行切粒，颗粒在干燥塔，设置80°C烘干2小时以上然后用真空铝塑袋进行包装、 暂时存放。
[0065] 2)成品制备：
[0066] 2.1)将硅烷偶联剂、交联剂DCP、抗氧剂300按照比例进行混合，混合后成为硅烷助 剂，充分混合后硅烷助剂待用；
[0067] 2.2)将主设备双锥转鼓进行加热到90°C ;
[0068] 2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到双锥转鼓内，然后将盖子密 闭，开启双锥转鼓进行干燥、混合；
[0069] 2.4)以上物料干燥、混合2.5小时后，通过液体喷淋装置将备用的硅烷助剂加入到 物料内；
[0070] 2.5)硅烷助剂经过2.5小时的吸收后放出；
[0071] 2.6)计量、包装即为成品。
[0072] 3)对以上制备的产品进行检测，检测结果为合格。
[0073]
[0074]
[0075] 实施例4
[0076] 黑色架空绝缘电缆用绝缘材料，该绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得 到： LLDPE-7042： 64% LLDPE-8320： 30% LDPE： 0.5% 硅烷偶联剂： 1.雜 交联剂DCP: Q, 12%
[0077] 抗氧剂 300: 0.04% 抗氧剂 1010: 0. 07% 抗氧剂dltp: a om 有机锡： 0. 0:6? 氟橡胶母料： 0. 08% 黑色母料： 1.
[0078] 上述的绝缘材料采用实施例3的一步法制备绝缘材料。
【主权项】
1. 一种黑色架空绝缘电缆，该绝缘电缆包括绝缘材料和设置在绝缘材料内部的导线， 其特征在于绝缘材料按重量百分比计由以下的组分制备得到： LLDPE-7042：i 65 ~75% L.L0PE-8:320: 20^30% LDPE- Γ5% 硅焼偶联剂： 1.0-2:.0% 交联剂 DCP: 0. 10^0.15% 抗氧剂 300: 0.03、. 05% 抗氧剂 1010: 0.06 ~0.08% 抗氧剂 DLTP: 0. 02~0. 05% 有机锡： 0. 05~0. 08% 氟橡胶母料： 0. 05~0. 10% 黑色母料5 L 0-2. 512. 根据权利要求1所述的黑色架空绝缘电缆，其特征在于绝缘材料按重量百分比计由 以下的组分制备得到： LLDPE-70424 68~72% LLDPE-8320： 22^24% LDPE ； 2 ~3% 硅烷偶联剂： 1,5~1,8% 交联剂 DCP: :Q. 10-?. 15% 抗氧剂300: 05% 抗氧剂 1010: 0,061).:08% 抗氧剂 DLTP: ：〇, ΟΓΟ, Οδ% 有机锡： 05~0, 08% 氟橡胶母料： Q. 0:Γ?. 1_ 黑色母料： l.(T2，:5%。
【文档编号】C08L23/06GK106009229SQ201610546588
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】赵勇, 李顺利, 俞丽琴, 蔡煜明, 莫建双
【申请人】浙江太湖远大新材料股份有限公司