专利名称：一种环保型热收缩应力套管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电力材料技术领域，特别涉及一种环保型热收缩应力套管及其制备方法。
背景技术：
按电缆附件要求，热收缩应力套管主要用于缓和/疏散电缆屏蔽端部电场应力集中，一般安装位置在主绝缘和半导电层结合部。应力管的材质构成是由多种高分子材料共混而成,一般基材是极性高分子,如含氯聚合物,再加入高介电填料及一些加工助剂等,含氯聚合物具有热敏特性，加工温度高时易降解，因此必须在混合料中加入称之为热稳定剂的辅助材料才能生产。工业上应用的热稳定剂大致可分为铅盐类和无铅类稳定剂。但是由于在成本和稳定效果方面具有优越性，铅盐稳定剂一直是含氯聚合物类(如PVC)制品热稳定剂的首选，应用最广。因此，热收缩应力套管产品一直以来都被列为非环保产品。因而提供一种环保型热收缩应力套管具有可行性及必要性。
发明内容
本发明提供一种安全环保的环保型热收缩应力套管及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案:一种环保型热收缩应力套管，其按照重量份数比，包括: 聚乙烯(PE)20-50
含氯聚合物50-80
硅橡胶1-5
碳黑20-50
表面活化处理的高介电填料20-40 表面活化处理的氧化镁 5-10 热稳定剂5-15
增塑剂5-10
抗氧剂 0.5-1
润滑剂1-5
敏化交联剂0.5-1。
优选地，所述聚乙烯为HDPE (高密度聚乙烯)、LDPE (低密度聚乙烯)>LLDPE (线性低密度聚乙烯)中的一种或者任意几种的共混物，所述聚乙烯的熔融指数1-10.0g/10min。优选地，所述含氯聚合物的氯含量在20-50%之间，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯醇橡胶或氯丁橡胶一种或者任意几种的共混物。优选地，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基甲基乙烯基硅橡胶或甲基乙烯基娃橡I父与苯基甲基乙稀基娃橡I父的共混物。优选地，所述表面活化处理的高介电填料为:使用表面处理剂进行表面偶联处理后的镍盐、锶盐或钡盐中的一种或者任意几种的共混物，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。优选地，所述表面活化处理的氧化镁为使用表面处理剂进行表面活性处理后的氧化镁，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，所述表面活化处理的氧化镁的填料目数> 3000目。优选地，所述热稳定剂为稀土稳定剂、稀土或者硬脂酸钙或者硬脂酸锌复配稳定齐U、稀土或者有机锡复配稳定剂中的一种或者任意几种的混合物，所述增塑剂为环氧大豆油、氯化石蜡油中的一种或者两种的混合物，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡或者两者的混合物。优选地，所述抗氧剂为复合抗氧剂，其包括:受阻酚类抗氧剂(2，6_三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或者四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)与辅助抗氧剂(双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或者三(十六碳醇)酯以1: (1-3)的比例进行混合的混合物。优选地，所述敏化 交联剂为TMPTA (三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)或TAIC (三烯丙基异三聚氰酸酯)或TMPTMA (三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。本发明还提供一种环保型热收缩应力套管的制备方法，其特征在于，包括步骤:Α、母料加工步骤:a、高速混合步骤:将含氯聚合物、热稳定剂、增塑剂与抗氧剂混合后，置于高速混合机中，常温高速混合10 15min ；b、将高介电填料、氧化镁进行偶联处理步骤:将高介电填料、氧化镁先在预热到110 130°C的高速捏合机中搅拌，敞口烘干lOmin，分两次加入计量的偶联剂，每次间隔3 4min,揽拌3 4min后出料即可；C、将上述技术方案中的其余材料及上述步骤a、b得到的物料按配比加入锥型搅拌机，机械预混10 15min，然后使用单螺杆造粒机在100 150°C下混炼、挤出、拉条、风冷、切粒，得到环保型热收缩应力套管母料；B、挤出步骤:利用单螺杆挤出机(配有口模、芯棒)，将环保型热收缩应力套管母料在100-150°C下挤出成管材；C、辐照步骤:挤出管材在2.0MeV以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为
7.0Mrad-12.0Mrad ；D、扩张步骤:辐照后管材在100-15(TC下，真空扩张设备扩张2_3倍，冷却、定型；E、压扁步骤:冷却定型后的管材经辊轮压扁，得到环保型热收缩应力套管产品。
通过实施以上技术方案，具有以下技术效果:本发明提供的环保型热收缩应力套管，无铅环保。产品的电学参数(介电常数、体积电阻率、介质损耗)可调；产品耐湿热老化、耐腐蚀、热收缩、机械等性能良好。
具体实施例方式为了更好的理解本发明的技术方案，下面详细描述本发明提供的实施例。实施例1:
聚乙烯(HDPE)50
氯磺化聚乙晞50
曱基乙晞基硅橡胶2
高耐磨碳黑30
硅烷偶联剂处理的镍盐25
硅烷偶联剂处理的氧化镁8
稀土热稳定剂10
环氧大豆油5
抗氧剂0.5
硬脂酸I
TMPTA1
实施例2:聚乙烯(LDPE)30
氯横化聚乙烯30
氯化聚乙烯40
甲基乙烯基硅橡胶1.5
高耐磨碳黑30
硅烷偶联剂处理的钡盐25
硅烷偶联剂处理的氧化镁7
稀土热稳定剂10
环氧大豆油5
抗氧剂0.5
聚乙烯蜡2
TMPTMA10实施例3:
聚乙烯(LLDPE)50
氯橫化聚乙烯50
苯基曱基乙烯基硅橡胶2
高耐磨碳黑30
硅烷偶联剂处理的钡盐25
硅烷偶联剂处理的氧化镁8
稀土/硬脂酸4丐复合热稳定剂IO
环氧大豆油5
抗氧剂0.5
聚乙烯蜡2
TMPTAI。本发明实施例还 提供一种环保型热收缩应力套管的制备方法，其特征在于，包括
步骤:
A、母料加工步骤:a、高速混合步骤:将含氯聚合物、热稳定剂、增塑剂与抗氧剂混合后，置于高速混合机中，常温高速混合10 15min ；b、将高介电填料、氧化镁进行偶联处理步骤:将高介电填料、氧化镁先在预热到110 130°C的高速捏合机中搅拌，敞口烘干lOmin，分两次加入计量的偶联剂，每次间隔3 4min,揽拌3 4min后出料即可；C、将上述技术方案中的其余材料及上述步骤a、b得到的物料按配比加入锥型搅拌机，机械预混10 15min，然后使用单螺杆造粒机在100 150°C下混炼、挤出、拉条、风冷、切粒，得到环保型热收缩应力套管母料；B、挤出步骤:利用单螺杆挤出机(配有口模、芯棒)，将环保型热收缩应力套管母料在100-150°C下挤出成管材；C、辐照步骤:挤出管材在2.0MeV以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为7.0Mrad-12.0Mrad ；D、扩张步骤:辐照后管材在100-150°C下，真空扩张设备扩张2-3倍，冷却、定型；
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E、压扁步骤:冷却定型后的管材经辊轮压扁，得到环保型热收缩应力套管产品。以上对本发明实施例所提供的一种环保型热收缩应力套管及其制备方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种环保型热收缩应力套管，其特征在于，按照重量份数比，包括:聚乙烯20-50含氯聚合物50-80硅橡胶1-5碳黑20-50表面活化处理的高介电填料20-40表面活化处理的氧化镁5-10热稳定剂5-15增塑剂5-10抗氧剂0.5-1润滑剂1-5敏化交联剂0.5-1。
2.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述聚乙烯为LDPE、LLDPE或HDPE中的一种或者任意几种的共混 物，所述聚乙烯的熔融指数1-10.0g/10min。
3.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述含氯聚合物的氯含量在20-50 %之间，如聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯醇橡胶或氯丁橡胶一种或者任意几种的共混物。
4.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基娃橡月父、苯基甲基乙稀基娃橡月父或甲基乙稀基娃橡月父与苯基甲基乙稀基娃橡月父的共混物。
5.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述表面活化处理的高介电填料为:使用表面处理剂进行表面偶联处理后的镍盐、锶盐或钡盐中的一种或者任意几种的共混物，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
6.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述表面活化处理的氧化镁为使用表面处理剂进行表面活性处理后的氧化镁，所述表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，所述表面活化处理的氧化镁的填料目数> 3000目。
7.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述热稳定剂为稀土稳定齐U、稀土或者硬脂酸钙或者硬脂酸锌复配稳定剂、稀土或者有机锡复配稳定剂中的一种或者任意几种的混合物，所述增塑剂为环氧大豆油、氯化石蜡油中的一种或者两种的混合物，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡或者两者的混合物。
8.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述所述抗氧剂为复合抗氧剂，其包括:受阻酚类抗氧剂(2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或者四〔β - (3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)与辅助抗氧剂(双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或者三(十六碳醇)酯以1: (1-3)的比例进行混合的混合物。
9.如权利要求1所述环保型热收缩应力套管，其特征在于，所述敏化交联剂为TMPTA、TMPTMA 或 TAIC。
10.一种环保型热收缩应力套管的制备方法，其特征在于，包括步骤: A、母料加工步骤: a、高速混合步骤:将含氯聚合物、热稳定剂、增塑剂与抗氧剂混合后，置于高速混合机中，常温高速混合10 15min ； b、将高介电填料 、氧化镁进行偶联处理步骤:将高介电填料、氧化镁先在预热到110 .130°C的高速捏合机中搅拌，敞口烘干lOmin，分两次加入计量的偶联剂，每次间隔3 .4min,揽拌3 4min后出料即可； C、将权利要求1中其余材料及上述步骤a、b得到的物料按配比加入锥型搅拌机，机械预混10 15min，然后使用单螺杆造粒机在100 150°C下混炼、挤出、拉条、风冷、切粒，得到环保型热收缩应力套管母料； B、挤出步骤:利用单螺杆挤出机(配有口模、芯棒)，将环保型热收缩应力套管母料在100-150°C下挤出成管材； C、辐照步骤:挤出管材在2.0MeV以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为.7.0Mrad-12.0Mrad ； D、扩张步骤:辐照后管材在100-15(TC下，真空扩张设备扩张2-3倍，冷却、定型； E、压扁步骤:冷却定型后的管材经辊轮压扁，得到环保型热收缩应力套管产品。
全文摘要
本发明提供一种环保型热收缩应力套管及其制备方法，该环保型热收缩应力套管包括聚乙烯、含氯聚合物、硅橡胶、碳黑、表面活化处理的高介电填料、表面活化处理的氧化镁、热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、敏化交联剂。本发明提供的环保型热收缩应力套管，无铅环保。产品的电学参数(介电常数、体积电阻率、介质损耗)可调；产品耐湿热老化、耐腐蚀、热收缩、机械等性能良好。
文档编号C08L71/00GK103183881SQ20111045535
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者钟晓光, 翟永爱 申请人:深圳市宏商材料科技股份有限公司