[发明专利]一种含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导体屏蔽料，特别是一种含巴克球元素的额定电压110kV及以上高压电缆用导体屏蔽料，属于电线电缆技术领域。

背景技术

巴克球(buckyball)，又称为C60，包含60个碳原子，以足球形状排列，具有近似石墨的sp2混成轨域，每个碳原子仅与相邻的三个碳原子键结，具有三个δ键和一个π键，其化学性质相当稳定，即使在时速高达二万四千公里的速度下撞击钢板也不会破裂，若在氮气中加热其晶体至550℃则会升华，在室温下呈紫红色固态分子晶体。目前，巴克球在电缆行业中尚未被应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料，同时提供该屏蔽料的制备方法，将巴克球加入到导体屏蔽料中，从而提高电缆的载流量，降低输电损耗，节能降耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料，它是由以下重量份的原料制成：乙烯-乙酸乙烯共聚物80～150份、巴克球20～40份、导电炭黑10～30份、润滑剂5～10份、抗氧化剂0.5～1.0份、交联剂8～15份、接枝剂4～7份。

上述的含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料，优选的，所述原料的重量份为：乙烯-乙酸乙烯共聚物100份、巴克球30份、导电炭黑25份、润滑剂8.5份、抗氧化剂0.8份、交联剂10份、接枝剂5份。

前述的含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料，优选的，所述的乙烯-乙酸乙烯共聚物是选用EVA460，导电炭黑是采用高结构炭黑，润滑剂是选用7#工业白油，抗氧化剂是选用抗氧剂1010，交联剂是选用过氧化二异丙苯，接枝剂是选用TRD-200P。

前述的含巴克球元素的高压电缆用导体屏蔽料的制备方法，包括如下步骤：

1)、将乙烯-乙酸乙烯共聚物放入共振过滤机中进行过滤，将乙烯-乙酸乙烯共聚物中结块的部分震成粉末状和将乙烯-乙酸乙烯共聚物料里面的杂质过滤出来，得A料；

2)、将巴克球、导电炭黑、润滑剂和抗氧化剂放入密炼机中，混合均匀，得B料；

3)、将上述步骤的A料和B料混合，然后放入密封的混炼机中混合5～10分钟，混合均匀后再放入双螺杆造粒机中进行混炼造粒，并切成直径约4mm、高度约3mm的颗粒；

4)、将符合要求的颗粒过滤到双螺杆造粒机机头下方的共振颗粒筛选箱内，经过多道冷风将颗粒吹到管道里进行冷却到50～60℃；

5)、将冷却好的颗粒吸入高速混炼机中，将交联剂和接枝剂混合后，采用喷淋的方式将交联剂和接枝剂喷洒在颗粒上混炼8～10分钟，待交联剂和接枝剂渗透到颗粒里面后再采用风冷方式冷却到30～40℃，得颗粒料C；

6)、将上述颗粒料C放入吸收料斗内，在温度为50～70℃的条件下均化4～6h，然后采用风冷方式冷却到25～40℃，最后称重包装。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明首次把巴克球应用到电缆行业中，用于提高电缆的输电性能。通过把巴克球增加到高压电缆周围的塑料中，由于巴克球中包含60个碳原子，以足球形状排列，可以捕获电子，防止它们破坏组成塑料的其他分子，具有独一无二的电子质量，可在塑料不分解的状况下提高26％的输电。申请人通过研究发现，巴克球虽然与钻石一样不具导电性，但在18K时具有超导性，研究显示，它是以晶格里的电洞来传导电流(类似p型半导体)，若加入其它分子(例如三溴甲烷)来拉长晶格间距，可有效地提升其超导相变温度至117K，而且申请人发现巴克球的作用比炭黑中的碳更好，这是因为巴克球比碳黑的颗粒更小、活性更高(巴克球碳化物分散体的颗粒大小是0.7nm)，又由于巴克球本身的特性就有传导电流的作用，所以将巴克球加入到导体屏蔽料中，可以提高电缆的载流量26％左右。这项技术的应用将对电力领域起极大的促进作用，尤其是可再生能源领域。新技术可使位于海上的风电机和沙漠中的太阳能板向远距离的用户传输更多电力。