[發明專利]一種45kv高壓乙丙絕緣材料

在審

• 申請號: 201710522792.2
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107266798A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 錢章興;王兵兵;丁國生
• 申請（專利權）人: 上海藍昊電氣有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L23/06;C08L25/06;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/37;H01B3/44
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技術領域

本發明屬于電纜絕緣材料技術領域，具體涉及一種45kv高壓乙丙絕緣材料。

背景技術

對于中高壓電纜絕緣來說，主要材料為橡膠型乙丙絕緣和塑料型交聯聚乙烯。其中，乙丙絕緣優點是生產線投入成本低，乙丙材料的彈性好，制得的電纜柔軟性較好，但一般情況下乙丙絕緣最高耐壓為30kV，超過這個電壓等級時，電纜的局部放電及泄露電流將大大增加，電纜使用壽命急劇縮短，甚至會快速擊穿帶來安全隱患。交聯聚乙烯的優點是材料較為純凈，配方中雜質含量少，最高耐壓可以達到500kV甚至更高。但交聯聚乙烯硬度大，很難在具有柔軟要求的移動電纜上使用，并且生產高壓的交聯聚乙烯需要設立交聯立塔，一次性投入非常大。

目前現有的中高壓乙丙一般耐壓水平達到30kV，且對混煉設備要求非常高，必須要使用造粒法生產，通過擠出機造粒風冷后直接密封保存，市場上能夠有這套設備的廠家不多，并且這種材料市場價一般高達50元/kg左右。昂貴的價格嚴重的限制了中高壓乙丙絕緣的使用，導致很多有柔軟要求的電纜使用場合不得不選擇柔軟性差的交聯聚乙烯絕緣材料，從而給用戶使用帶來諸多不便。

發明內容

本發明的目的就是克服上述背景技術中存在的一些缺點，提供一種45kv高壓乙丙絕緣材料，不僅成本低，而且柔軟性好。

為達到上述目的，本發明所揭示的一種45kv高壓乙丙絕緣材料，其制成有效成分所涉及的原料及配重比為：三元乙丙橡膠70~80份；粉末低密度聚乙烯10~20份；聚苯乙烯樹脂5~10份；防老劑MB1~3份；防老劑XH-1 1~2份；三氧化二鉛3~5份；微晶蠟3~5份；TAIC 2~4份；DCP 3~4份；煅燒陶土40~60份；滑石粉20~30份；石蠟油8~12份。

所述三元乙丙橡膠中乙烯含量60%~70%，丙烯含量30%~40%，ENB含量為2%~5%。

所述粉末低密度聚乙烯的熔融指數范圍3~6g/10min。

所述聚苯乙烯樹脂用于改善配方的介電性能，提高材料的絕緣性。

所述石蠟油，閃點需達到280~300℃，確保在高壓使用條件下，石蠟油不會因電纜溫度升高而快速遷移揮發，影響材料柔軟性。

所述微晶蠟，熔點高達90℃，確保電纜在90℃以下運行時，微晶蠟可以持續在絕緣表面形成保護膜，杜絕絕緣材料與氧氣、臭氧等不良氣體接觸。

本發明所揭示的高壓乙丙材料中，乙烯含量高達60%~70%，丙烯含量達30~40，分子中均為非極性的乙烯和丙烯結構，因此分子極化率極低，從而確保主要材質具有良好的絕緣性能和電氣性能。低密度聚乙烯的熔點一般低于120℃，從而確保配方材料具有良好的加工性能，體積電阻率大于10¹⁷Ω·cm，進一步提升乙丙橡膠的絕緣性能。其與聚苯乙烯一樣，均具有良好的電氣絕緣性能，通過在配方中少量添加，在140℃條件下，它們轉變為塑性態可以充分的與三元乙丙分子鏈段相接觸，經過DCP和TAIC的交聯后，分子中雙鍵部分及容易形成自由基的結構形成新的交聯點，達到分子級別的相容性，確保對三元乙丙橡膠的電氣絕緣性能產生積極的影響。所采用的石蠟油和微晶蠟，分子結構也全部都是非極性結構組成，在提供良好軟化性能的前提下，不會對三元乙丙橡膠的電氣絕緣性能產生負面影響，同時高的熔點和閃點確保電纜在90℃條件下運行不會揮發遷移，從而延長絕緣的使用壽命。

該配方加工工藝中需要注意如下幾點：

密煉設備上頂栓上的粉塵必須提前清理干凈，密煉室四周做到無其他雜質存在；

濾膠設備所安裝濾網，其中最大目數必須達到80目以上，確保配方材料中沒有大顆粒雜質存在；

密煉及濾膠溫度需達到140℃，確保各材料在混煉過程中能夠均勻分散；

所有操作人員不得用手直接接觸材料，接觸時必須佩戴無粉塵手套，同時佩戴口罩及帽子；

收片后材料必須密閉保存在大小適合的箱體內，不得在存放過程中進入粉塵等影響電性能的雜質。

與現有技術相比，本發明所揭示的一種45kv高壓乙丙絕緣材料，具備如下特點：配方中材料均為市售材料，容易獲得，制備工藝簡單，無需企業另外添加設備給企業帶來經濟負擔。所制得的耐中高壓乙丙絕緣材料成本價格不到20元/kg，僅為市售同規格造粒乙丙絕緣材料價格的一半。

同時，所得的絕緣材料的長期使用電壓可以達到45kV，超過目前市售的30kV級別乙丙絕緣膠料，為中高壓電纜行業提供了更多的選擇。

具體實施例