[发明专利]一种同时提升聚丙烯电缆料断裂伸长率和介电强度的处理方法

说明书

本发明公开了一种同时提升聚丙烯电缆料断裂伸长率和介电强度的处理方法，是一种热场诱导成型处理方法，包括：根据模具体积与聚丙烯电缆料密度，计算称量待处理的聚丙烯电缆料样品粒料，将其平铺于模具上；将平铺有聚丙烯电缆料样品粒料的模具进行预热处理；对预热处理后的聚丙烯电缆料样品粒料进行压塑处理直至样品成膜；对处理得到的成膜样品提升压力后继续压塑处理，然后冷却至室温，得到薄膜样品；将薄膜样品干燥后冷却至室温，制得断裂伸长率和介电强度同时提升的聚丙烯电缆料。经过上述处理后聚丙烯电缆料的断裂伸长率可提升约50％，交流击穿强度可提升约35％，对聚丙烯电缆绝缘加工工艺的优化与改进具有重要价值。

技术领域

本发明属于电力电缆用绝缘材料技术领域，具体涉及一种同时提升聚丙烯电缆料断裂伸长率和介电强度的处理方法。

背景技术

目前常见的热塑性电力电缆绝缘材料有聚乙烯、乙丙橡胶、聚丙烯基复合物等。其中，聚乙烯和乙丙橡胶软化温度较低，无法满足高压电缆在长距离、大容量输电过程中长期所处的高温环境要求，因此聚丙烯基复合材料成为了新一代环保型电缆绝缘材料的主要研究方向。

常见的聚丙烯基复合材料有聚丙烯/弹性体共混物、聚丙烯/弹性体/纳米填料共混物、聚丙烯/表面接枝改性的纳米粒子共混物、直接合成的抗冲共聚聚丙烯等。其中，聚丙烯/弹性体共混物能实现对聚丙烯高模量的优化，但易引起介电强度的下降。含有纳米粒子的聚丙烯基复合材料可以在机械性能优化的同时为介电强度提供保障，但在实际电缆挤出时，纳米粒子的团聚问题目前尚没有较好的解决方案，特别是在绝缘层较厚的高电压等级电缆上，团聚现象尤为突出，难以进行实际应用。直接合成的抗冲共聚聚丙烯能实现拉伸模量的显著优化，但由于聚集态结构的复杂性，其介电强度受热历史影响较大，目前尚未形成统一的针对直接合成的抗冲共聚聚丙烯电缆料的热加工方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种同时提升聚丙烯电缆料断裂伸长率和介电强度的处理方法，能够有效针对性解决常规加工工艺条件下直接合成的抗冲共聚聚丙烯断裂伸长率低和介电强度低的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开的一种同时提升聚丙烯电缆料断裂伸长率和介电强度的处理方法，包括以下步骤：

1)根据模具体积与聚丙烯电缆料密度，计算称量待处理的聚丙烯电缆料样品粒料，将其平铺于模具上；

2)将平铺有聚丙烯电缆料样品粒料的模具进行预热处理；

3)对预热处理后的聚丙烯电缆料样品粒料进行压塑处理直至样品成膜；

4)对步骤3)处理得到的成膜样品提升压力后继续压塑处理，然后冷却至室温，得到薄膜样品；

5)将薄膜样品干燥后冷却至室温，制得断裂伸长率和介电强度同时提升的聚丙烯电缆料。

优选地，步骤1)中，聚丙烯电缆料为乙烯-丙烯共聚聚丙烯电缆料，该聚丙烯电缆料的基料包括聚丙烯基相、乙丙嵌段共聚相及乙丙橡胶相三相。

优选地，步骤1)中，模具尺寸为100mm×100mm×1mm。

优选地，步骤2)中，预热处理的温度为190～210℃，处理时间为4～6min。

进一步优选地，预热处理的温度为200℃，处理时间为5min。

优选地，步骤3)中，压塑处理是将样品粒料先在5MPa的压力下处理5min，在此期间进行一次开合压机的排气操作，然后将压力升至10MPa处理5min，在此期间再进行一次开合压机的排气操作。

优选地，步骤4)中，将压力提升至15Mpa，温度保持在180～220℃，压塑处理20～40min，经循环冷却水冷却至室温。