[發明專利]一種抗回縮交聯聚乙烯絕緣環保電纜及其制備方法

在審

• 申請號: 201610117109.2
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105590669A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 陳培剛;陳俊磊;居蘇;陳剛;朱亞飛
• 申請（專利權）人: 江蘇遠方電纜廠有限公司
• 主分類號: H01B3/44
• 分類號: H01B3/44;H01B7/02;H01B7/17;H01B9/00;H01B13/14;H01B13/24
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及電力電纜領域，具體是一種抗回縮交聯聚乙烯絕緣環保電纜其制備方法。

背景技術

交聯聚乙烯絕緣電纜在使用中一定程度上會產生絕緣收縮，會導致電纜導體上的絕緣與電纜的中間接頭或終端形成空隙，甚至導體會裸露，形成安全隱患，大大降低了電纜安全供電的可靠性，嚴重時甚至造成短路、引發火災。

現有交聯聚乙烯絕緣電纜普遍采用硅烷化學交聯工藝，在預熱的導體上擠包聚乙烯基料與交聯劑等混合物，嚴格按照相關工藝在溫水或飽和蒸汽下進行交聯。在實際生產中，客觀存在電纜線芯絕緣收縮率達不到國家相關標準要求（收縮率在4%以內）；或者達不到特殊客戶的要求（有的電網系統客戶要求收縮率在2%以內）。導致電纜成品報廢或退貨，造成嚴重經濟損失。部分企業為達到收縮率在2%以內的要求，轉而采用輻照交聯。但輻照交聯設備投資巨大、操作維修難度大、生產成本高。

上述不足值得改進。

發明內容

本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種線芯絕緣基本不收縮，生產效率高的抗回縮交聯聚乙烯絕緣環保電纜。

本發明提供的電纜包括表面涂有黏合劑的金屬導體，金屬導體外依次擠包低密度聚乙烯和交聯聚乙烯組成線芯，若干線芯通過溫水和蒸汽交聯后與填充繩（5）組成纜芯，纜芯外繞包有繞包帶，繞包帶外擠包外護套,所述的黏合劑包括以下質量比的組份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸鈉4-6%、氫氧化鈣8-12%、硫酸鋅6-8%、其余為消泡劑。

所述的黏合劑（2）厚度為0.05mm~0.1mm。

所述的低密度聚乙烯（3）厚度為0.1mm~0.2mm。

所述的填充繩（5）、繞包帶（6）和外護套（9）均為環保型材料。

所述的繞包帶（6）和外護套（9）之間設有金屬鎧裝層（8）。

所述的金屬鎧裝層（8）與繞包帶（6）之間設有內護套（7）。

所述的內護套（7）為環保型材料。

本發明還提供了一種抗回縮交聯聚乙烯絕緣環保電纜的制備方法，包括以下步驟：

1）混合制備黏合劑，黏合劑包括以下質量比的組份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸鈉4-6%、氫氧化鈣8-12%、硫酸鋅6-8%、其余為消泡劑；

2）在金屬導體表面涂覆0.05mm~0.1mm步驟1）所述的黏合劑；

3）采用雙層共擠的方法在金屬導體表面同時擠出0.1mm~0.2mm的低密度聚乙烯層與交聯聚乙烯絕緣層組成線芯，其中低密度聚乙烯層擠出溫度為193度~215度，交聯聚乙烯絕緣層擠出溫度為170度~181度；高溫聚乙烯層包覆常溫導體后，由于金屬導體極好的導熱性，能使導體迅速升溫，使的金屬導體與交聯絕緣層間的溫差極大地縮小，改變其冷卻進程，從而控制熱應力與交聯聚乙烯結晶相的產生，達到抗回縮的效果。

4）將若干線芯通過溫水和蒸汽交聯后與填充繩組成纜芯，纜芯外依次繞包有繞包帶、內護套和金屬鎧裝層，最外層擠包外護套。

為了更好的抗回縮性能，步驟3）所述的雙層共擠方法使用用壓縮比1.2:1，長徑比18:1的螺桿，螺桿的進料區：壓縮區：計量區為42:22:36，機頭模具出料通道與水平方向成45度到90度之間的夾角。這使絕緣層與涂有黏合劑的的導體接觸更緊密，附著力更好，使電纜的絕緣達到更好的抗回縮性能。

本發明有益效果在于：

1、本發明的實現主要通過對金屬導體表面涂敷自制黏合劑，填密實導體縫隙；再對涂有黏合劑的金屬導體外在特定溫度下二層同時擠包低密度聚乙烯和交聯聚乙烯絕緣層達到增加導體與絕緣層的附著力和防水性能，改變導體與絕緣層接觸方式與冷卻進程，減少內在熱應力與交聯聚乙烯的結晶相形成，從而克服上述現有電纜的不足。具體說，本發明的電纜其特征在于導體表面涂有黏合劑、在交聯聚乙烯絕緣層內同時擠包低密度聚乙烯，來達到絕緣抗回縮性能，實現交聯電纜線芯絕緣收縮率在0—0.5%之間，甚至線芯絕緣基本不收縮。從而顯著提升交聯電纜的安全性能。

2、本發明電纜采用低壓縮比擠出機擠出，簡單方便，在工廠的原有設備、擠出工藝和人員的基礎上就可以實現，并且生產速度和生產效率遠遠高于原有的交聯電纜生產工藝。

3、本發明電纜導體涂有乙烯乳液、苯甲酸鈉、氫氧化鈣、硫酸鋅、消泡劑組成的自制黏合劑，主要作用是填密實導體空隙，利用黏合劑的粘合力增大導體與絕緣的附著力，從而增強絕緣抗回縮性能。

4、現有交聯電纜生產時導體需持續加熱至80度以上，本發明可以省去繁瑣復雜的導體高溫預加熱工序，提高生產速度與生產效率。