[發明專利]一種高壓電纜用導電屏蔽料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711374493.5
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108047535A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 胡曉紅
• 申請（專利權）人: 湖北洋田塑料制品有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K13/06;C08K9/00;C08K9/02;C08K7/00;C08K7/24;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/14;H01B3/44
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

一種高壓電纜用導電屏蔽料，其原料組成及重量份數為：低密度聚乙烯樹脂80－100、石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物3－5、偶聯劑0.5－1、抗氧劑0.3－0.5、交聯劑1.5－2、潤滑劑1－2、填充劑2－3，制備時，先將氧化石墨、納米二氧化鈦、滑石粉按60－80:20－30:3－5的重量份比例混合后采用電子加速器輻照得到將氧化石墨、納米二氧化鈦、滑石粉按所需比例混合充分，得到預混料，再將預混料采用電子加速器進行輻照，再將低密度聚乙烯樹脂、石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物以及其它原料混合后排入雙階式擠出造粒機中熔融擠出、風冷切粒即可。該設計不僅具有良好的粘結性和導電性，而且具有極佳的擠出工藝性能。

技術領域

本發明涉及高壓電纜、導電塑料領域，具體涉及一種高壓電纜用導電屏蔽料及其制備方法。

背景技術

電力電纜是電線電纜制造業中的一個重要產品，按電壓等級分：1－10kV屬于低壓電纜、10－35kV屬于中亞電纜、110－220kV為高壓電纜。對于高壓電纜的屏蔽料，其要求與交聯聚乙烯絕緣共擠出后完全融合在一起，無法剝離，且導電性能要好，具有極佳的流動性能，擠出表面光滑、均勻，無焦燒顆粒。目前市場上高壓電纜屏蔽料所用的基料多采用乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），然后添加大量的導電炭黑作為導電介質制備而成。該配方具有以下缺陷：

第一，使用EVA會導致與交聯聚乙烯可剝離，無法完全融合在一起，使屏蔽料成為非粘結性材料，這將會對高壓電纜的長期運行產生不良影響。

第二、使用導電炭黑必須保證其添加量在30%以上才能使導電性能滿足要求。而大量導電炭黑的添加將會使產品的流動性大幅降低，材料變硬，擠出工藝性能極差，無法擠出，且易產生焦燒粒子。

第三、其導電性能雖滿足了標準要求（標準要求小于100歐姆·米），但其數值偏大。

發明內容

本發明的目的是克服現有材料存在的無粘結性、擠出工藝性能差、導電性能偏大的問題，提供一種粘結性和導電性能良好、具有極佳的擠出工藝性能的高壓電纜用導電屏蔽料及其制備方法。

為實現以上目的，本發明提供了以下技術方案：

一種高壓電纜用導電屏蔽料，其原料組成及重量份數為：低密度聚乙烯樹脂LDPE 80－100、石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物3－5、偶聯劑0.5－1、抗氧劑0.3－0.5、交聯劑1.5－2、潤滑劑1－2、填充劑2－3，其中，所述石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物的原料組成及其重量份數為：氧化石墨60－80、納米二氧化鈦20－30、滑石粉3－5。

所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，所述抗氧劑為抗氧劑1010，所述交聯劑為過氧化二異丙苯，所述潤滑劑為聚乙烯蠟，所述填充劑為滑石粉。

一種高壓電纜用導電屏蔽料的制備方法，依次包括以下步驟：

石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物的制備：先將氧化石墨、納米二氧化鈦、滑石粉按所需比例混合充分，得到預混料，再將預混料采用電子加速器進行輻照即得石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物；

聚乙烯/石墨烯復合物的制備：先將低密度聚乙烯樹脂、石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物、偶聯劑、抗氧劑、交聯劑、潤滑劑和填充劑按所需比例混合充分，得到混合物料，再將混合物料排入雙階式擠出造粒機組中，經熔融擠出后風冷切粒，得到聚乙烯/石墨烯復合物共混物顆粒，該共混物顆粒即為所述屏蔽料。

石墨烯/二氧化鈦納米粒子復合物的制備步驟中，所述混合溫度為常溫，混合時間為8－10min，所述輻照的劑量為15－25 Mrad；

聚乙烯/石墨烯復合物的制備步驟中，所述混合溫度為常溫，混合時間為6－8min，所述雙階式擠出造粒機的工作溫度為：一區90±5℃、二區100±5℃、三區110±5℃、四區115±5℃、五區110±5℃、機頭110±5℃。