[发明专利]一种超光滑高压电缆半导电内屏蔽料及其制备方法

说明书

一种超光滑高压电缆半导电内屏蔽料及其制备方法，所述超光滑高压电缆半导电内屏蔽料制备方法解决了现有制备方法中半导电屏蔽料挤出过程容易发生热氧老化现象，挤出过程交联剂分解产生预交联使挤出表面光洁度难以达到超光滑要求等问题。所述半导电屏蔽料组合物由基材、导电炭黑、分散剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、交联剂组成，按其重量份数计，基材55～65份、导电炭黑28～35份、分散剂0.5～2份、偶联剂1～2份、润滑剂1～3份、抗氧剂0.6～1份、交联剂0.9～2份。本发明制备的超光滑高压电缆半导电内屏蔽料具有较为优异的电气性能和机械性能、挤出表面无＞50μm凸起物。本发明生产工艺简单，成本低廉，易于推广使用。

技术领域

本发明属于交联聚乙烯电缆材料领域，具体涉及一种超光滑高压电缆半导电内屏蔽及其制备方法。

背景技术

半导电屏蔽层作为高压电缆结构的重要组成部分，起着均化绝缘层内电场分布、消除导体与绝缘层交界面气隙、降低绝缘层空间电荷积累等作用。随着用户端用电需求日益增长，电力电缆向着更高输送容量和更远输送距离发展，人们不断地提升电缆的耐压等级。相比于中低压电缆，高压电缆对屏蔽料的性能及挤出状况提出了更高的要求，要求屏蔽料具备优异的力学性能和电性能，挤出表面超光滑(所述屏蔽料表面超光滑是指屏蔽料大于50μm凸起物数量为0，判定为可用于220kV电压等级及以上的电缆半导电屏蔽层)。高压电缆半导电屏蔽层挤出表面任何微小的凸起、凹陷都会引发较强的局部电应力集中，导致局部放电和绝缘击穿。高压电缆半导电屏蔽料主要是通过将导电炭黑、交联剂及其他加工助剂填充于高分子基体树脂中并经过熔融混合挤出造粒制备而成。

中国专利公开号CN105038057A公布了一种超光滑高压半导电内屏蔽料及其制备方法。按照重量份数包括：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基料55～60份、导电炭黑36～40份、增粘剂0.8～1份、润滑剂2～7份、抗氧剂0.2～0.3份、交联剂1.5～2份。该发明通过采用低粒径、高孔隙率、高DBP吸收值的导电炭黑，在同样的填充量下，高孔隙率增加了屏蔽料中的颗粒数，从而减少颗粒之间导电通道的距离，使材料导电率提升。

中国专利申请CN102509573A，公开了一种高压直流电缆用超光滑半导电屏蔽材料，其中聚乙烯80-100份；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0-20份；超导电碳黑5-15份；交联剂1-2.5份；抗氧剂0.1-0.5份。用该材料制备的半导电屏蔽层，能够有效导出电流，还具有超光滑表面特性。

中国专利申请CN110079004A公开了一种额定电压220kv超净超光滑半导电屏蔽料，包括：EBA或EEA40-45份，功能性聚烯烃16.5-21.5份，清洁型特导炭黑30-37份，润滑剂为1.7-3.2份，抗氧剂为0.3-0.5份，交联剂为1-2份。所述清清洁型特导炭黑，其DBP吸收值为120-160ml/100g，灰分＜0.2％，加热减量＜0.2％，325目筛余物含量小于10ppm，含硫量＜0.2％。

中国专利申请CN107573574A提供一种±525kV及以下直流电缆屏蔽材料及其制备方法，按照质量份数包括以下组份：聚烯烃类基础树脂70-87份，超导炭黑9-20份，交联剂1.0-2.0份，润滑剂1-5份，抗氧剂1-10份。所述聚烯烃类基础树脂为乙烯-丙烯酸丁酯EBA或乙烯-丙烯酸乙酯EEA，超导炭黑的DPB吸收值为160-550ml/100g，原始粒径为20-40nm。