[發明專利]一種耐電痕電纜料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011623631.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112778607B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 洪向明;關江偉;于西;王海濤;黃遠遠;呂欣;章劍平
• 申請（專利權）人: 浙江萬馬高分子材料集團有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;C08K5/13;C08K13/06;H01B3/44
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及電纜材料領域，公開了一種耐電痕電纜料及其制備方法。該耐電痕電纜料包括A組分和B組分；其中，A組分包括以下質量百分數的原料：硅烷交聯聚乙烯70~80%，氫氧化鎂20~30%，硅烷偶聯劑0~0.5%，總量為100%；B組分包括以下質量百分數的原料：紫外線吸收劑30~50%，聚乙烯49~69%，交聯催化劑1~2%，總量為100%。本發明的電纜料通過添加氫氧化鎂和紫外線吸收劑，能防止紫外線和熱作用下的電痕化破壞，具有更高的耐電痕性能。

技術領域

本發明涉及電纜材料領域，尤其涉及一種耐電痕電纜料及其制備方法。

背景技術

架空電纜通常用于大電流和高電壓的電力傳輸，且架設于空曠的戶外環境。這就要求應用于架空電纜具有運行的穩定性和長期性，然而電力設備表面在潮濕的條件下(自然雨、雪、霜等)，容易發生污閃。設備發生污閃時，很容易造成大面積停電，而且伴隨的強力電弧還導致電氣設備損壞，使停電時間延長，嚴重威脅著電力系統的安全穩定運行。因此架空電纜材料需要能適應戶外的日光照射和雨淋。同時電纜在傳輸高電壓、大電流時會產生較高的溫度。溫度升高會影響到材料的電氣絕緣性，引起電纜絕緣層的爬電起痕現象，進而導致電纜的擊穿，這就要求材料在初期就能將電痕及時撲滅，減少爬電起痕的風險。同時，材料還需要有較好的耐紫外線性能，以確保材料不會由于日光的照射導致劣化。

公開號為CN102120839A的中國專利文獻公開了一種耐電痕聚乙烯護套料，它包含基礎樹脂、耐電痕劑、抗氧劑和潤滑劑，其中基礎樹脂為高密度聚乙烯樹脂與低密度聚乙烯樹脂的混合物，耐電痕劑為鉍鈦酸鹽、或氧化鋯、或氧化鋅、或三氧化二鋁、或氧化鎂、或硅微粉、或云母，抗氧劑為抗氧劑1010，潤滑劑為聚乙烯蠟。在該護套料中，雖然利用耐電痕劑提高了護套料的耐電痕性能，同時利用抗氧劑提高了護套料的耐紫外線性能，但該抗氧劑是鏈終止型抗氧劑，難以防止電暈放電產生的紫外線導致聚乙烯護套電痕化，原因在于：在漏電起痕的過程中，主要存在三種放電形式，其中，電暈放電的光譜主要集中在紫外區域，紫外線產生的能量較大，根據wien定量，黑體輻射出340nm波長的紫外線時，其表面溫度可以達到14880F，該溫度足以使材料碳化，進而導致材料電痕化破壞。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種耐電痕電纜料及其制備方法。該電纜料通過添加氫氧化鎂和紫外線吸收劑，能防止紫外線和熱作用下的電痕化破壞，具有更高的耐電痕性能。

本發明的具體技術方案為：

一種耐電痕電纜料，包括A組分和B組分；其中，A組分包括以下質量百分數的原料：硅烷交聯聚乙烯70～80％，氫氧化鎂20～30％，硅烷偶聯劑0～0.5％，總量為100％；B組分包括以下質量百分數的原料：紫外線吸收劑30～50％，聚乙烯49～69％，交聯催化劑1～2％，總量為100％。

絕緣材料電痕化破壞的主要原因是紫外線和熱的聯合作用導致炭層的形成。本發明通過在電纜料中添加氫氧化鎂，可吸收電纜在傳輸高電壓、大電流時產生的熱量，防止溫度升高導致電纜料的電氣絕緣性下降，進而引起電纜的爬電起痕現象；同時，本發明在電纜料中添加了紫外線吸收劑，它能吸收電暈放電產生的紫外線，防止其造成電纜料碳化，進而更好地提高電纜料的耐電痕性能。

作為優選，A組分與B組分的質量比為90～95:5～10。

作為優選，所述紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)。

作為優選，所述交聯催化劑為二月桂酸二丁基錫。

作為優選，所述氫氧化鎂為受阻酚復合氫氧化鎂，制備方法如下：

(I)將氨基硅烷偶聯劑KH-550加入乙醇水溶液中，混合均勻后，制成偶聯劑溶液；在攪拌下，向氫氧化鎂中加入偶聯劑溶液，所述氫氧化鎂與氨基硅烷的質量比為10～20:1；加完后繼續攪拌40～60min，烘干，獲得改性氫氧化鎂；