[發明專利]一種移動式電纜用半導電硅橡膠屏蔽材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210511670.0
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102942792A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 張圣博;李廣元;沈盧東;盛業武;陳光高;李勇軍;呂剛
• 申請（專利權）人: 四川明星電纜股份有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/04;C08L83/06;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及一種電纜屏蔽材料及其制備方法，更具體地說，本發明涉及一種移動式電纜用半導電硅橡膠屏蔽材料及其制備方法，屬于電纜屏蔽材料技術領域。

背景技術

電纜中涉及到的屏蔽，主要有導體屏蔽、絕緣屏蔽和金屬屏蔽。金屬屏蔽用于屏蔽電磁場，通常采用銅帶屏蔽和銅絲屏蔽，前者用于固定式電纜，后者用于移動式電纜。導體屏蔽是包在導體外面的半導電材料，其作用是均化電場，防止電暈的產生。絕緣屏蔽是包在絕緣和接地芯線之外的半導電材料，當一相絕緣破損時，其主線芯經絕緣屏蔽與接地線芯相連，造成單相接地故障，使單相接地保護動作切斷電源，防止了嚴重的相間短路故障的發生。

導體屏蔽和絕緣屏蔽主要采用半導電高分子材料，即是在高分子基體材料中加入導電填料，如乙炔炭黑、導電石墨粉、導電碳纖維等。這兩種屏蔽在電力電纜中通常以EVA為基體。EVA為熱塑性彈性體，其柔軟程度不及橡膠，常應用于固定敷設的電纜中，而對于移動式電纜，EVA因其VA含量的限制而顯得捉襟見肘。原因在于：VA含量越高，EVA彈性越好越柔軟，但其價格更貴且加工性能較差。因此，移動式電纜的導體屏蔽和絕緣屏蔽通常采用橡膠做為基體。

目前，電線電纜行業常用橡膠有氯化聚乙烯橡膠（CM）和乙丙橡膠（EPDM）。將導電填料加入氯化聚乙烯橡膠制成的半導電屏蔽材料，因其硬度和門尼粘度較大而給煉膠和擠橡帶來困難。其原因一方面在于導電填料的結構性強，另一方面在于氯化聚乙烯橡膠因分子鏈具有極性而致使自身的門尼粘度較大。為解決這個問題，通常采用的做法是將導電填料加入門尼粘度低的乙丙橡膠中，或者加入乙丙橡膠和氯化聚乙烯橡膠的混合物中。由于導電填料和乙丙橡膠的價格都比較昂貴，因此生產成本劇增。另外，由于乙丙橡膠本身的電阻率較高，為將其制成半導電材料需加入較多量的導電填料，導電填料通常為細微粉體，加工中粉體的飛揚給環境帶來了污染，且威脅到了操作工人的身體健康和生命安全。

國家知識產權局于2009.5.13公開了一件申請號為200810244511.2，名稱為“一種硅橡膠聚烯烴合金電纜材料的工業制備方法”的發明專利，該專利公開了一種硅橡膠聚烯烴合金電纜材料的工業制備方法，包括捏合混煉、雙輥混煉以及過濾、薄通、切條和擠出，捏合混煉包括：(一)在其真空捏合機中對硅橡膠和干燥后的白炭黑進行混煉得到補強混煉膠(I)，(二)在電控溫捏合機中對聚烯烴與自由基捕捉劑和補強混煉膠(I)進行混煉得到改性混煉膠(II)；雙輥混煉是在雙輥機中對改性混煉膠(II)、甲基乙烯基硅油和羥基硅油進行混煉，再加入交聯劑繼續混煉得到橡膠合金電纜材料。本材料抗拉強度大于6.0MPa、抗撕強度13.6kN/m以上，可長時期耐受100-120℃的環境溫度，不僅可作為電纜絕緣材料，尤其適合作為耐高溫型電纜護套材料。

對比文件的缺點如下：

1、良好的絕緣性能致使它不能用作電纜屏蔽材料；

2、需要特殊的混煉工藝制備，使其生產成本增大，材料使用受限；

3、所用原料為硅橡膠和聚烯烴，硅橡膠為橡膠，聚烯烴為塑料，這兩種材料的相容性較差，因而產品容易開裂和老化。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中的屏蔽材料成本高、產品質量不穩定，容易開裂和老化的問題，提供一種移動式電纜用半導電硅橡膠屏蔽材料及其制備方法，該半導電屏蔽材料具有經濟、清潔、性能優良的特點。

為了實現上述目的，其具體的技術方案如下：

一種移動式電纜用半導電硅橡膠屏蔽材料，其特征在于：包括以下按照重量份數計的原料組分：

硅橡膠???????????????????????100份

導電炭黑?????????????????????15～30份

白炭黑???????????????????????3～8份

過氧化二異丙苯???????????????0.5～2份

羥基硅油?????????????????????5～15份；

所述的硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠或者甲基苯基乙烯基硅橡膠；所述的導電炭黑為平均粒徑小于20nm，比電阻為0.35-0.50Ω·cm。

優選的，本發明所述的硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠。

上述甲基乙烯基硅橡膠的標準為分子量45～70萬，乙烯基含量為0.13～0.22%。

優選的，本發明所述的導電炭黑的水分≤1.75%，灰分≤1.75%，比電阻為0.35Ω·cm，pH值為7.4。