[发明专利]一种高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及一种高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料、制备方法及其用途。按照各组分占质量百分比计，所述绝缘材料包括如下组分：聚乙烯基料97.5‑99.3％、交联剂0.5‑2％、助交联剂0.1～0.5％和抗氧化剂0.1‑0.5％。通过引入高支化度的聚乙烯对传统绝缘料进行改性，降低了绝缘材料中引起电导非线性变化的极性交联分解副产物，有效抑制了电荷在直流电场下产生和迁移，进而抑制了高压电缆中电导率非线性效应。同时该绝缘材料的制备方法简单可行，工业化可实施性强。所述聚乙烯绝缘材料可应用于高压直流电缆中。

技术领域

本发明涉及绝缘材料领域，具体涉及一种高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料、制备方法及其用途。

背景技术

随着电力建设的快速发展，绝缘材料电缆因具有体积小，重量轻，工作温度高，维护成本低以及环保的优点，在生产运输，安装回收等方面相被广泛应用。

由于绝缘材料电导率随温度、场强非线性变化效应过大，现有的聚乙烯电缆绝缘材料只能在低压配电系统中用于直流电能的传输，无法直接应用在高压直流系统中。此外，局部电场强度远高于电缆的运行强度，会导致电缆材料直接击穿，同时绝缘材料中的添加剂和交联副产物在直流电场下电离和极化均会加剧聚乙烯绝缘电缆中的电导率非线性变化现象。因此，抑制高压直流电缆中电导率非线性过度增大效应聚集，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于高压电缆的可交联聚乙烯绝缘材料、制备方法及其用途，该材料可抑制高压直流电缆中电导率非线性过度增大效应聚集。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料，按照各组分占质量百分比计，所述绝缘材料包括如下组分：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交联剂0.5-2％；

(c)助交联剂0.1-0.5％；和

(c)抗氧化剂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质量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度为1.5-4.5。

本发明通过引入高支化度聚乙烯对传统聚乙烯绝缘料进行改性，降低了绝缘材料中引起电导非线性变化的极性交联分解副产物含量，有效抑制了电荷在直流电场下产生和迁移，抑制了高压电缆中电导率非线性效应。所述聚乙烯绝缘材料可应用于高压直流电缆中。

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质量的30～70％，意指，所述聚乙烯基料除高支化度聚乙烯外，还包括其他非高支化度的聚乙烯，高支化度聚乙烯和非高支化度的聚乙烯两者的质量总和为100％。所述高支化度聚乙烯的支化度为1.5～4.5。除高支化度聚乙烯外，所述聚乙烯基料还包括非高支化度的聚乙烯，典型但非限制性的例如线型聚乙烯和支化度小于1.5的支链聚乙烯。

在本发明一种优选地实施方案中，所述高压电缆用可交联聚乙烯绝缘材料，按照各组分占质量百分比计，所述绝缘材料由如下组分制成：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交联剂0.5-2％；

(c)交联助剂0.1-0.5％；和

(d)抗氧化剂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质量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度为1.5-4.5。

优选地，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料质量的40～60％。