[發明專利]繞組電纜絕緣用交聯聚乙烯

有效

• 申請號: 200910032764.8
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101580610A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 胡富慶;張林銳;華洪彬;華健
• 申請（專利權）人: 無錫市華美電纜有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L23/22;C08K5/14;H01B3/44
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所
• 代理人: 蔡鳳苞

技術領域

本發明涉及一種繞組電纜絕緣材料，特別是一種既具有橡膠的柔軟性，同時又具有交聯聚乙烯的機械和電性能，尤其是低電力損耗的繞組電纜絕緣用交聯聚乙烯。

背景技術

中高壓繞組電纜為滿足繞線和嵌線，要求具有一定的柔軟性，因此其絕緣基本都采用橡皮例如乙丙膠(EPR)，例如：中國專利CN1431665公開的柔軟高壓繞組電纜，采用二元乙丙橡膠為主材料絕緣；中國專利CN1652261公開的中壓繞組電纜，由70-90％三元乙丙膠與10-30％EVA組成絕緣。橡皮絕緣雖然具有較好的柔軟性，但橡膠例如EPR的四大電氣參數(耐電強度Ekp、絕緣電阻ρ_v、介電常數ε和介質損耗角正切tgδ)均相對較差，特別是ε和tgδ太大，造成傳輸功率損耗很大，功率損耗相對較交聯聚乙烯大1000倍以上(表1)，而且易引起電機、變壓器發熱。而交聯聚乙烯絕緣(XLPE)，有極佳的電氣性能，特別是低是電力損耗，但其為剛硬體，其柔軟性差，難以滿足繞組電纜繞線和嵌線要求，繞線和嵌線十分困難，因此至今未有報導中高壓繞組電纜絕緣采用交聯聚乙烯。

現有技術，人們也有提出對交聯聚烯烴進行柔軟性改性，例如：

中國專利CN1962741公開的硅烷交聯聚烯烴電纜料，采用40-85wt％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，15-60wt％乙丙膠(EPM、EPDM)和/或硅橡膠(SiR)。使電纜彎曲半徑可以達到電纜直徑的5倍左右。中國專利CN1730531公開的6KV及以上交聯聚乙烯絕緣，由100份交聯聚乙烯，15-30份乙烯/醋酸乙烯，1.5-3份過氧化物交聯劑改性。上述交聯聚乙烯矛軟改性，所用改性物均會導致介電常數(ε)和介質損耗角正切(tgδ)增高，從而造成傳輸功率損耗增加。例如EVA必須加高量才有明顯軟化作用，而EVA的tgδ為0.003～0.02，比PE、XLPE高幾十倍到200倍；EPR更是使XLPE的4大電性大幅度下降；硅橡膠(SiR)的ε和tgδ分別為3.3和0.3～0.8，這些均易造成改性XLPE的介電常數(ε)和介質損耗角正切(tgδ)增高，并且難以達到中高壓用XLPE絕緣要求，因此上述軟化改性只能用于低電狀態。由此，現有技術單一用橡膠改性XLPE，只是單一考慮柔軟，而未考慮電性能的滿足，尤其是高電壓下的電損耗。因此仍有值得改進的地方。

發明內容

本發明目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種耐壓等級高，柔軟性好，功率損耗小的繞組電纜絕緣用交聯聚乙烯。

本發明目的實現，主要改進是在EVA改性過氧化物交聯的交聯聚乙烯料中加入聚異丁烯(PISOB)或丁基橡膠(iiR)，使得柔軟改性后的交聯聚乙烯，既保留交聯聚乙烯原來的優良電氣性能，同時又得到柔軟改性，從而克服上述現有技術的不足，實現本發明目的(表2)。具體說，本發明繞組電纜絕緣用交聯聚乙烯，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

聚異丁烯(PISOB)或丁基橡膠(iiR)??30～45重量份

過氧化交聯劑????????????????????1.5～2.2重量份，交聯而成。

本發明物料中：

低密度聚乙烯(LDPE)也與現有技術基本相同，還可以包括線性低密度聚乙烯(LLDPE)。

試驗發現，EVA中尤以含醋酸乙烯酯(VA)20-28wt％為更好，可以使ε和tgδ保持較低值，從而獲得更好的電性能。

所用過氧化交聯劑，與現有技術基本相同，例如較常用有過氧化二異丙苯(DCP)，過氧化氫異丙苯，二過氧化氫二異丙苯(DHP)等。使用量也與現有技術大致相仿。

此外，根據使用性能要求，還可以加入交聯聚烯烴常用的添加劑，例如0.3～0.5重量份抗氧劑(例如抗氧劑300或1010或1035或B835)，以提高使用壽命。

本發明交聯聚乙烯制備方法與現有技術基本相仿，可以采用現有制備交聯聚乙烯方法制備。