[發明專利]一種具有防焦燒電纜用半導電內屏蔽材料的高壓電纜結構

有效

• 申請號: 201310508107.2
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103531284A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 楊雪洪
• 申請（專利權）人: 蘇州市雙鑫新材料科技有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B7/295;C08L31/04;C08L23/16;C08K13/04;C08K7/08;C08K3/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 劉憲池

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，特別是提供一種防焦燒電纜用半導電內屏蔽材料以及由其制備得到的高壓電纜結構。

背景技術

電線電纜行業是電力和通信兩大國民經濟支柱產業的重要配套行業，在國民經濟中有著極其重要的地位，其中行業生產總量占全國總GDP的4‰至5‰，電線電纜產品起著輸送能源、傳遞信息的重要作用，是國民經濟的“血管”和“神經”。

絕緣電纜通常是在導體芯線外包覆絕緣層構成，而眾所周知，在較高的高壓直流電場中，絕緣電纜由于存在微細的凹凸不平，容易引起絕緣層和導體之間以及絕緣層和內屏蔽層之間的空隙發生局部放電現象，因此為使電纜絕緣層上的電場分布均勻，降低絕緣層的電應力，從而防止所說的電暈放電，通常需要在其導體和絕緣層之間設置半導電內屏蔽材料。

現有的半導電內屏蔽材料通常采用與外屏蔽材料類似的組成，主要是在聚合物復合材料的基料中加入具有一定導電性能的導電炭黑、再加入其他輔料來制備，但對于基料以及輔料的選擇，特別是對于各個組成的配方，則并沒有一致的意見，而恰恰是這些組分及其含量對于后續的產品制備工藝以及最終得到的產品性能具有極為重要的影響。例如基料采用乙丙橡膠、聚氯乙烯等分子量較高的材料，其對于填料的容納能力較差，加之導電炭黑的加入量大，從而導致材料的流動性變差而造成后續擠出加工的困難，而現在普遍使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物作為基料則又存在諸如與絕緣層剝離性差、擠出加工時VA受熱分解而在表面產生顆粒進而影響產品性能等缺陷。同時，半導電內屏蔽材料要求比外屏蔽材料更高，不僅需要能夠與芯部導體和絕緣層都形成平滑無隙的結合，更要在加工過程中避免焦燒現象的發生。

因此，獲得一種具有優異及穩定的使用性能的專用于半導電內屏蔽材料的配方以及與之相適應的加工工藝，具有重要的研究意義和價值。

發明內容

本發明的目的即在于提供一種新型的具有優異及穩定的使用性能的防焦燒半導電內屏蔽材料的配方以及由其制備得到的高壓電纜結構。

本發明中的高壓電纜結構由芯部的導體以及由內向外依次包覆在導體外圍的半導電內屏蔽層、絕緣層、半導電外屏蔽層構成，其中所述絕緣層為交聯聚烯烴材料，

其特征在于防焦燒半導電內屏蔽材料的配方如下：以重量份計，基料100份，導電炭黑45-48份，剝離劑3-5份，抗氧/金屬鈍化劑5-8份，交聯劑4-6份，增強劑3-5份，防老劑0.5-1份，增塑劑10-12份，

所述的的基料由三元乙丙橡膠和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成，并且二者的比例為三元乙丙橡膠：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物=1:5-7，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度(1+4)125℃為20-25，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為55-60%；

所述的導電炭黑為摻有多壁碳納米管的導電炭黑，炭黑的碘值為100-200mg/g，平均粒徑為70-100nm，DBP為150-200cc/100g，多壁碳納米管的直徑為10-20nm，相對于炭黑的含量為13-16%；

所述的剝離劑為氧化聚乙烯蠟；

所述的抗氧/金屬鈍化劑為四-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N’-雙[β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼，二者的質量比為1:2；

所述的增強劑為四針狀氧化鋅晶須；

所述的交聯劑為過氧化二異丙苯；

所述的防老劑為N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基對苯二胺；

所述的增塑劑為硬脂酸鋅。

本發明合理地設計了半導電內屏蔽材料的配方，通過各個組分的協調作用以及最為合適的含量配比，獲得了具有優異力學性能、剝離性能、擠出抗焦燒性能、阻燃性能、導電性能以及溫度穩定性能的半導電屏蔽材料，并將其應用制備出性能優異的高壓電纜結構。

具體實施方式

實施例1.