[發(fā)明專利]一種中高壓電力電纜用半導體屏蔽層膠料的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710590576.1 | 申請日： | 2017-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN107286455A | 公開（公告）日： | 2017-10-24 |
| 發(fā)明（設計）人： | 魏善恒;何立群;肖本國 | 申請（專利權(quán)）人： | 安徽國電電纜集團有限公司 |
| 主分類號： | C08L23/08 | 分類號： | C08L23/08;C08L23/34;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K9/02;C08K9/00;C08K3/34;C08K3/22;C08K7/24;B29B7/00;B29C43/58;H01B9/02 |
| 代理公司： | 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112 | 代理人： | 余成俊 |
| 地址： | 238335 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高壓 電力電纜 半導體 屏蔽 膠料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種中高壓電力電纜用半導體屏蔽層膠料的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
一般電力電纜由銅或鋁單線絞合而成的導電線芯、絕緣層和護套層構(gòu)成。對于6KV及以上中高壓電力電纜來說，由于外部施加電壓較高，絕緣層承受的電場應力大，沿絕緣層內(nèi)壁的電場分布不均，易產(chǎn)生電暈放電，導致絕緣層擊穿。為了避免電纜內(nèi)部電場應力集中和保護絕緣層，要求在導電線芯和絕緣層及在絕緣層和護套層之間分別加一層半導電屏蔽層，其主要作用絕緣表面電場應力分布均勻，改善電纜內(nèi)部電場徑向分布，防止局部放電，降低電場強度，從而提高電纜的電氣強度，減少導電線芯與絕緣層交界面上的氣隙，提高電纜起始電暈放電電壓和電纜耐游離放電性能，并在一定程度上降低絕緣層升溫，保護絕緣層，延長電纜的使用壽命。
半導電屏蔽層是中高壓電力電纜結(jié)構(gòu)的重要組成部分，能夠使電纜內(nèi)部的電場分布更加均勻，減少應力集中對于電纜絕緣層造成的破壞。半導電屏蔽層膠料的質(zhì)量對電纜的使用安全及使用壽命起著至關(guān)重要的作用。半導電屏蔽層所用復合材料的導電性和體積電阻率必須在不同溫度下及長期使用過程中保持較好的穩(wěn)定性。但是目前半導電屏蔽層膠料多以炭黑為導電填料的聚合物復合材料，當溫度達到熔點附近時，炭黑粒子會在聚合物基體中發(fā)生重新排布使得導電網(wǎng)絡發(fā)生改變，從而導致復合材料體積電阻率變大，局部放電和介電性能的下降直接影響到電力電纜運行時的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中高壓電力電纜用半導體屏蔽層膠料的制備方法，本發(fā)明制得的半導電屏蔽膠料具有體積電阻率低且穩(wěn)定性優(yōu)異的優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種中高壓電力電纜用半導體屏蔽層膠料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按照質(zhì)量比8-10:6-9:2-4:1-2:0.5-1:0.3-0.6稱取基料、導電凹凸棒土、增塑劑、硫化劑、潤滑劑和加工助劑；
（2）將基料加入到密煉機內(nèi)，在70-80℃下混煉30-50s，依次加入導電凹凸棒土總量的1/3-1/2、潤滑劑和加工助劑，在80-90℃下混煉60-120s，依次加入剩余導電凹凸棒土和增塑劑，在90-100℃下混煉40-60s，最后加入硫化劑，在75-85℃下混煉20-40s，待溫度降至40-50℃時排膠；
（3）將開煉機輥距調(diào)節(jié)至1-2mm，投入膠料薄通，打三角包，薄通3-5次，將輥距調(diào)節(jié)至3-4mm，投入膠料包輥，待表面光滑無氣泡，下片；
（4）將步驟（3）制得混煉膠先在溫度為160-190℃、壓強為10-15MPa的條件下熱壓10-15min，再在溫度為10-15℃、壓強為20-25MPa的條件下冷壓5-10min，即制得中高壓電力電纜用半導體屏蔽層膠料。
所述基料由德國拜耳EVA 456和修遠化工CSM3550按照質(zhì)量比7-9:1-3混合組成。
所述導電凹凸棒土的制備方法如下：
（1）將凹凸棒土在380-440℃下煅燒2-3h，冷卻至室溫后按照固液比1:15-20加入到質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸溶液中，水浴加熱至50-60℃，浸泡1-2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干后在450-500℃下煅燒1-2h，冷卻至室溫；
（2）按照固液比1:20-30將步驟（1）處理的凹凸棒土加入蒸餾水中，再加入相當于凹凸棒土質(zhì)量2-4%的聚乙烯吡咯烷酮K-30，攪拌30-40min，在200-250W的功率下超聲分散20-30min，得凹凸棒土懸浮液；
（3）將金屬銦和金屬錫按質(zhì)量比In2O3:SnO2=9:1混合，然后按照固液比1:6-8將混合金屬加入到質(zhì)量分數(shù)為40%的鹽酸溶液中，水浴加熱至60-70℃，攪拌20-30min，得到銦錫鹽溶液；
（4）將步驟（3）制得的溶液加入到步驟（2）制得的凹凸棒土懸浮液中，攪拌20-30min，然后在攪拌下加入質(zhì)量分數(shù)為25%的氫氧化鈉溶液，待體系pH=7-8時，停止加入氫氧化鈉溶液，過濾，用蒸餾水洗滌至無Cl-，烘干后在氬氣氣氛下于油浴中加熱，在溫度為280-320℃、壓強為1.5-2MPa的條件下，加熱2-4h，然后將壓強降至0.8-1.2MPa，溫度不變，繼續(xù)加熱0.5-1.5h，自然冷卻至室溫，即得凹凸棒土/氧化銦錫復合材料；
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