[發明專利]一種高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料、制備方法及其用途

在審

• 申請號: 202111566202.9
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114031837A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 李文鵬;閆轟達;史曉寧;嚴有祥;徐子峻;喬博;趙維佳;陳朝暉;趙麗麗;張靜媛
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網福建省電力有限公司廈門供電公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K5/14;C08K5/375;H01B3/44
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周雷

1.一種高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料，其特征在于，按照各組分占質量百分比計，所述絕緣材料包括如下組分：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交聯劑0.5-2％；

(c)助交聯劑0.1-0.5％；和

(d)抗氧化劑0.1-0.5％；

所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5。

2.如權利要求1所述的絕緣材料，其特征在于，按照各組分占質量百分比計，所述絕緣材料由如下組分制成：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交聯劑0.5-2％；

(c)助交聯劑0.1-0.5％；和

(d)抗氧化劑0.1-0.5％；

所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5；

優選地，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質量的40～60％。

3.如權利要求1或2所述的絕緣材料，其特征在于，所述聚乙烯基料的含量為97.5～98.5％；

優選地，所述交聯劑的含量為1.5～2％；

優選地，所述助交聯劑的含量為0.2-0.4％；

優選地，所述抗氧化劑的含量為0.1～0.2％。

4.如權利要求1或2所述的絕緣材料，其特征在于，所述聚乙烯基料為低密度聚乙烯和高支化度聚乙烯的混合物，所述混合物的熔體流動速率為0.15-0.25g/min，密度為910-915g/m³，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質量的30～70％，所述低密度聚乙烯占聚乙烯基料質量的70～30％。

5.如權利要求4所述的絕緣材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯為超凈低密度聚乙烯，所述超凈低密度聚乙烯的分子量分布為4.7～6.3，灰分含量≤100ppm。

6.如權利要求4或5所述的絕緣材料，其特征在于，所述高支化度聚乙烯為中煤陜西榆林能源化工有限公司生產的DFDA-7042聚乙烯和/或埃克森美孚生產的LL 6201RQ聚乙烯；

優選地，所述超凈低密度聚乙烯為上海石化生產的DJ210聚乙烯；

優選地，所述交聯劑為過氧化物類化合物，優選純度為99.5％以上的過氧化物類化合物，進一步優選為過氧化二異丙苯；

優選地，所述助交聯劑包括三丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯或二丙烯酸乙二醇酯中的至少一種；

優選地，所述抗氧化劑為受阻酚型抗氧化劑或硫代雙酚抗氧劑，優選為純度為99.5％以上的受阻酚型抗氧化劑或硫代雙酚抗氧劑，進一步優選為硫代雙酚類化合物，更進一步優選優選為雙硫醚。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將聚乙烯基料、交聯劑、助交聯劑以及抗氧化劑混合，得到高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：將聚乙烯基料、助交聯劑和抗氧化劑的混合物融化混合，將融化混合后的混合物降溫至80℃，然后通過噴霧吸收法將交聯劑加入混合物中，得到高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料；

優選地，在120～125℃下進行融化混合；

優選地，所述方法還包括將交聯劑加入混合物后，進行干燥和冷卻的步驟。

9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

融化混合：將聚乙烯基料、助交聯劑和抗氧化劑的混合物在120～125℃下融化混合；

吸收：將融化混合的混合物降溫至80℃，并通過噴霧吸收法將交聯劑加入混合物中；

干燥：將吸收得到的產物干燥，冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料。

10.一種如權利要求1-6任一項所述的高壓電纜用可交聯聚乙烯絕緣材料在高壓直流電纜中的應用。