[發明專利]一種EVA半導電電纜屏蔽材料及制備方法

在審

• 申請號: 201911301679.7
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111138747A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王立春;曹華
• 申請（專利權）人: 江蘇東方電纜材料有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L39/06;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/04;C08K5/14;C08K5/5425;H01B3/44
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 姜佩娟

本發明公開了一種EVA半導電電纜屏蔽材料，包括以下重量份數配比的原料：復合導電劑2～20份、分散劑0～10份、乙烯?乙酸乙烯酯共聚物（EVA）100份、助分散劑0～8份、交聯劑0～3份、潤滑劑0～5份、抗氧劑0～2份。本發明采用聚乙烯吡咯烷酮為分散劑，與石墨烯和導電碳纖維組成的復合導電劑，先加入混合機，進行預分散處理；然后，再加入EVA樹脂材料、助分散劑乙烯基硅烷偶聯劑等其它助劑，進行二次混合，確保了導電材料的高度有效分散。通過利用石墨烯和碳纖維的超導電性和不同的空間維度，與傳統的導電炭黑相比，可以大大降低導電劑的添加量，制備的電纜屏蔽材料不僅具有強度高、導電好的特點，而且簡化了生產加工工藝，降低了黑色污染。

技術領域

本發明涉及電纜材料制造技術領域，具體涉及一種EVA半導電電纜屏蔽材料及制備方法。

背景技術

電纜的半導電屏蔽材料，一般采用EVA樹脂添加導電炭黑，通過密煉機密煉，再由單螺桿擠出機擠出的方法來制備。通常而言，要達到電纜對于半導電屏蔽材料的導電性要求，需要很高的炭黑添加量，這不僅會造成基材樹脂的力學性能降低和生產工藝的復雜，而且會增加黑色污染。如果降低導電炭黑的添加量，或炭黑不能有效分散，則不能形成導電通路，不能滿足半導電屏蔽材料的導電性要求。

要解決以上矛盾，通過添加導電率更高、更容易形成導電通路的其它碳材料，來替代傳統的導電炭黑，是一種重要解決方法。而近年來，石墨烯和導電碳纖維等納米碳材料的快速發展，為此提供了切實可行的有效途徑。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種新的EVA半導電電纜屏蔽材料及制備方法，該電纜屏蔽材料具有強度高、導電好、生產加工工藝簡單和污染小等優點，解決了背景技術中提出的問題。

（二）技術方案

為實現上述的目的，本發明提供如下技術方案：一種EVA半導電電纜屏蔽材料，包括以下的重量份數配比的原料：

復合導電碳材料2～20份、分散劑0～10份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）100份、助分散劑0～8份、交聯劑0～3份、潤滑劑0～5份、抗氧劑0～2份。

優選的，所述復合導電碳材料為石墨烯和導電碳纖維的二元組合物；其中，石墨烯為純度≥99%的粉狀物，導電碳纖維的直徑為納米級。

優選的，所述分散劑為K值≥30的聚乙烯吡咯烷酮。

優選的，所述EVA為VA含量≥10%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其熔融指數為2.0～20.0g/10min（190℃/2.16KG)，拉伸強度≥10MPa，斷裂伸長率≥400%。

優選的，所述助分散劑為乙烯基硅烷偶聯劑，如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。

優選的，所述交聯劑為有機過氧化物，如二叔丁基過氧化物（DTBP）、過氧化二異丙苯（DCP）、2,5-二甲基-2,5二叔丁基過氧化己烷（雙25）等。

優選的，所述潤滑劑為高分子量的有機硅潤滑劑，如德國贏創公司生產的E525、P121、4042或6441P；所述抗氧劑為抗氧劑1010、1024、1330或1098等。

本發明還提供上述EVA半導電電纜屏蔽材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將復合導電碳材料和分散劑分別加入混合機，在80℃下先低速混合2～3min，再高速混合3～5min；

S2、然后，依次向S1中的混合機中加入乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、助分散劑、交聯劑、潤滑劑和抗氧劑，再高速混合約10min；

S3、將S2中混合好的物料轉入螺桿擠出機，經擠出切粒，得到EVA半導電電纜屏蔽材料。