专利名称：：绕组电缆绝缘用交联聚乙烯的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种绕组电缆绝缘材料，特别是一种既具有橡胶的柔软性，同时又具有交联聚乙烯的机械和电性能，尤其是低电力损耗的绕组电缆绝缘用交联聚乙烯。
背景技术：
：中高压绕组电缆为满足绕线和嵌线，要求具有一定的柔软性，因此其绝缘基本都采用橡皮例如乙丙胶(EPR)，例如中国专利CN1431665公开的柔软高压绕组电缆，采用二元乙丙橡胶为主材料绝缘；中国专利CN1652261公开的中压绕组电缆，由70-90%三元乙丙胶与10-30腿VA组成绝缘。橡皮绝缘虽然具有较好的柔软性，但橡胶例如EPR的四大电气参数(耐电强度Ekp、绝缘电阻Pv、介电常数e和介质损耗角正切tg5)均相对较差，特别是e和tg5太大，造成传输功率损耗很大，功率损耗相对较交联聚乙烯大1000倍以上(表l)，而且易引起电机、变压器发热。而交联聚乙烯绝缘(XLPE)，有极佳的电气性能，特别是低是电力损耗，但其为刚硬体，其柔软性差，难以满足绕组电缆绕线和嵌线要求，绕线和嵌线十分困难，因此至今未有报导中高压绕组电I1S绝缘采用交联聚乙烯。现有技术，人们也有提出对交联聚烯烃进行柔软性改性，例如中国专利CN1962741公开的硅垸交联聚烯烃电缆料，采用40-85机％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，15-60wt^乙丙胶(EPM、EPDM)和Nv或硅橡胶(SiR)。使电缆弯曲半径可以达到电缆直径的5倍左右。中国专利CN1730531公开的6KV及以上交联聚乙烯绝缘，由100份交联聚乙烯，15-30份乙烯/醋酸乙烯，1.5-3份过氧化物交联剂改性。上述交联聚乙烯矛软改性，所用改性物均会导致介电常数(e)和介质损耗角正切(tg5)增高，从而造成传输功率损耗增加。例如EVA必须加高量才有明显软化作用，而EVA的tgS为0.0030.02，比PE、XLPE高几十倍到200倍；EPR更是使XLPE的4大电性大幅度下降；石圭橡胶(SiR)的e和tg5分别为3.3和0.30.8,这些均易造成改性XLPE的介电常数(O和介质损耗角正切(tgS)增高，并且难以达到中高压用XLPE绝缘要求，因此上述软化改性只能用于低电状态。由此，现有技术单一用t象j狡改性XLPE，只是单一考虑柔软，而未考虑电性能的满足，尤其是高电压下的电损耗。因此仍有值得改进的地方。
发明内容本发明目的在于克服上述己有技术的不足，提供一种耐压等级高，柔软性好，功率损耗小的绕组电缆绝缘用交联聚乙烯。本发明目的实现，主要改进是在EVA改'性过氧化物交联的交联聚乙烯料中加入聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)，使得柔软改性后的交联聚乙烯，既保留交联聚乙烯原来的优良电气性能，同时又得到柔软改性，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的(表2)。具体说，本发明绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征是包括低密度聚乙烯(LDPE)100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)3555重量份聚异丁烯(PIS0B)或丁基橡胶(iiR)3045重量份过氧化交联剂1.52.2重量份，交联而成。本发明物料中低密度聚乙烯(LDPE)也与现有技术基本相同，还可以包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)。试验发现，EVA中尤以含醋酸乙烯酯(VA)20-28wt。/。为更好，可以使s和tgS保持较低值，从而获得更好的电性能。所用过氧化交联剂，与现有技术基本相同，例如较常用有过氧化二异丙苯(DCP)，过氧化氢异丙苯，二过氧化氢二异丙苯(DHP)等。使用量也与现有技术大致相仿。.此外，根据使用性能要求，还可以加入交联聚烯烃常用的添加剂，例如0.30.5重量份抗氧剂(例如抗氧剂300或1010或1035或B835)，以提高使用寿命。本发明交联聚乙烯制备方法与现有技术基本相仿，可以采用现有制备交联聚乙烯方法制备。本发明绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，较现有技术，由于将低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)，制成三元混合交联体系，既保留了交联聚乙烯作为绝缘的优点，和良好的电性能，e、tgS不增加，Pv不降低，pj直、e值和tgS值分别达到^10'勺'cm、2.5和《O.0(X)9，绝缘性好，机械、电气性能远高于橡皮绝缘，满足高压电器要求，用此材料制成的高电压绕组线其传输介质引起4的功率损耗比EPR的低1000倍，达到与单一LDPE制成的XLPE高压交联绝缘料同一数量级。Wd—软紐二35000、2ji*50*2.5*0.0009=0.8655(kw/km)。；同时改善了交联聚乙烯的柔软性，制成的XLPE绝缘料柔软性达到电缆用软聚氯乙烯(PVC)绝缘料相同或更低的柔软性，弯曲半径仅为电缆直径的6-8倍，可以满足绕组电缆绕线和嵌线要求；此外改性还提高了绝缘料耐低温性能，试验经-5CTC低温冲击不开裂，可以满足电缆不低于-25'C环境温度安装，弯曲次数大于1000-1100次(按GB/T12706.2-2002试验条件)，并且屏蔽性能得到提高，特别适合于风力发电及水力发电用高压电机或变压器绕组线绝缘。本发明交联聚乙烯，可以通过将其做成溶液，用红外吸收光普检测聚异丁烯或丁基橡胶，以及检领'j电性能，均可以作为本发明交联聚乙烯与通常交联聚乙烯的鉴别依据。以下结合三个具体实施例，示例性说明及帮助进一歩理解本发明，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性改动，例如以具有相同或相j以技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。具体实施例方式实施例按表3材料配比称量，按密炼—双锥加料单螺杆再塑化水雾(膜)造粒(也可以用双螺杆造粒)一离心干燥—沸腾干燥一过筛一计量包装，得到本发明交联聚乙烯。其中造粒用水为去离子纯净水，控制干燥后的粒料(成品)含水份《0.010%，减少争电性。整个生产过程中最高温度点不超105°C。加料顺序LDPE(或LLDPE)、EVA同时投入密炼机混炼0.5-1.0分钟，再加入PISOB(牌号B150200)混炼1.5-2.5分钟后加入DCP及抗氧剂1035混炼1分钟左右，将混合料投入双锥加料单螺杆机内再塑化，最后造粒、干燥、过筛、包装，得到成品。高位混合工艺高位混合(BUSS控合机)—往复式螺杆混炼机混炼一喷水(水膜)切粒一离心干燥一沸腾干燥一筛选—计量包装。整个生产过程中最高温度点不超105°C。加料顺序参照密炼工艺。对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领±或普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如以丁基橡胶代替聚异丁烯，过氧化交联剂品5种的改变，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。表l乙丙胶(EPR)与交联聚乙烯(XLPE)电气参数比较<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*乙丙橡胶的四个电性指标，由于各单位配方的差异故为范围值。按电缆传输绝缘体引起的损耗Wd计算出差异为Wd=U2"Ctg5=U22nfCtgS(w/cm)^式中C为电缆的电容C=S75为绝缘厚度A为电板截面，此为导体表面积。当取同规格导体,绝缘厚度取相同,只是绝缘材料不同，此时的电容C用e代替。传输中介质绝缘材料引起功率损耗为Wd-EPR=350002*2n*50*3.5*0.30=40388.25*106(w/cm)=403.88(kw/km)Wd，E=350002*2:n*50*2.35*5*10—4=451963.75*102(w/cm)=0.45196(kw/km)交联聚乙烯(XLPE)绝缘的传输介质损耗，比乙丙胶(EPR)低1000倍，具有明显的节畲l效果，而且不易引起发热，电机、变压器使用安全、寿命长。表2低密度聚乙烯(LDPE),EVA和聚异丁烯(PIS0B)电气参数<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3实施<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注LLDPE为线性低密度聚乙烯。权利要求1、绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征是包括低密度聚乙烯(LDPE)100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)35～55重量份聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)30～45重量份过氧化交联剂1.5～2.2重量份，交联而成。2、根据权利要求1所述绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征在于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物含醋酸乙烯酯(VA)20-28wt%。3、根据权利要求l所述绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征在于改性剂为聚异丁烯。4、根据权利要求l、2或3所述绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征在于还有0.30.5重量份抗氧剂。全文摘要本发明涉及一种绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，特征是包括100重量份的低密度聚乙烯(LDPE)，35～55重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，30～45重量份的30～45重量份，1.5～2.2重量份的过氧化交联剂，交联而成。不仅保留了交联聚乙烯作为绝缘的优秀电气性能，特别是具有交联聚乙烯的低电损耗，同时改善了交联聚乙烯的柔软性，可以满足绕组电缆绕线和嵌线要求，还提高了绝缘料耐低温性能，试验经-50℃低温冲击不开裂，可以满足电缆不低于-25℃环境温度安装，弯曲次数大于1000-1100次(按GB/T12706.2-2002试验条件)，特别适合于风力发电及水力发电用高压电机或变压器绕组线绝缘。文档编号C08K5/00GK101580610SQ20091003276公开日2009年11月18日申请日期2009年6月8日优先权日2009年6月8日发明者健华,华洪彬,张林锐,胡富庆申请人:无锡市华美电缆有限公司