[发明专利]一种10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料及其制备方法。该绝缘材料可用于普通场合的10kV级辐照交联聚烯烃绝缘电力电缆；亦可用于特殊场合的，如10kV级辐照交联聚烯烃绝缘机场灯光电缆等。

技术背景

众所周知，在我国传统的动力供电系统和高温等特定环境下的供电系统中均采用化学交联聚乙烯电力电缆，即用化学交联的方法对包裹在导体表面的聚乙烯绝缘进行交联，如蒸汽法、盐浴法、氮气法等，工艺控制难度大，工时、材料浪费较大，生产效率较低，容易因添加剂反应不完全，造成杂质残留，而影响绝缘性能，还容易出现水树、偏心、熔流等现象，而影响电性能和机械性能，耐温等级只为90℃级，同时又因燃烧锅炉易造成空气污染而被环保所限制。目前化学交联生产只能维持现状。而辐照交联则完全避免了上述的诸多缺陷，为节能节才创造了条件。目前，随着国内辐照交联设备、材料和工艺的日益成熟，并且已大规模推广开来。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种耐高温、抗氧化、老化性能优异、绝缘性能和电性能、机械性能较好，且可抑制放电破坏、制备工艺简单、可靠的10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料及其制备方法。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

一种10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料是以低密度聚乙烯为基料，在其中添加各种添加剂制备面成，其基料重量配方组份为：

LDPE        60-80份、

EVA         10-40份、

BTPB        1.0-2.5份、

JT-6        1.0-2.5份、

HZ-1        0.1-0.5份、

硅油        1.0-2.5份。

一种制备10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料的方法：(1)将配方中的基料放入密炼机中，混合后，加入BTPB使其混合，再加入其余基料混合。然后将共混物送入双螺杆加单螺杆造粒机中，控制机体各段温度为140℃-180℃。(2)将造粒物料再送入挤塑机中挤制线缆，控制挤塑机的各段温度分别为140℃、145℃、150℃，155℃、160℃、170℃、180℃。(3)将挤制绝缘层的线缆进行电子辐照交联，其辐照剂量为14-16Mrad，以热延伸控制在60-80％为宜。

具体实施方式

本发明的目的还可通过如下措施来实现：

一种10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料的缘料配方中的BTPB可用丁二酸二烯丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基三丙烯酸三羟甲基丙烷酯代替，其重量配方组份不变；JT-6可用2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、三(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯代替，其量量配方组份不变。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、本发明的配方中以低密度聚乙烯为基料，在其中添加JT-6等类物料作为抗氧剂，可使10kV级电缆的耐温等级提高至105℃，在135℃老化箱中，放置168小时，其抗张强度变化率为标准值的15％-15.5％，断裂伸长率变化率也仅为标准值的7％-8％。

2、本发明在配方中还加入BTPB等类物料作为交联敏化剂，从而可大大降低辐照剂量。

3、本发明在配方中还加入抗静电剂HZ-1，可有效地抑制由于10kV电缆绝缘层加厚而产生的放电破坏效应，并且配方中乙烯-醋酸乙烯共聚物及新型的交联敏化剂丁二酸二炔丙酯能有效地抑制放电破坏。

4、本发明的制备方法简单，稳定可靠。

本发明还将结合实施例作进一步详述：

实施例一：

一种10kV级可辐照交联聚烯烃绝缘材料是以低密度聚乙烯为基料，在其中添加各种添加剂制备而成，其基料重量配方组份为：LDPE 60份、EVA40份、PTPB  1.5份、JT-62份、HZ-10.4份、硅油2份。

其制备方法是：1)将配方中的基料放入密炼机中，混合后，加入BTPB使其混合，再加入其余基料混合。然后将共混物送入双螺杆加单螺杆造粒机中，控制机体各段温度为140℃-180℃。(2)将造粒物料再送入挤塑机中挤制线缆，控制挤塑机的各段温度分别为140℃、145℃、150℃，155℃、160℃、170℃、180℃。(3)将挤制绝缘层的线缆进行电子辐照交联，其辐照剂量为14Mrad。

实施例二：