[发明专利]一种35KV交联聚乙烯电缆用的可交联型半导电内屏蔽电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物绝缘与导电复合材料技术领域，尤其涉及是一种用于35KV电力电缆用的交联聚乙烯的可交联型半导电内屏蔽料。

背景技术

目前，交联聚乙烯作为中高压电力电缆绝缘的首选材料，半导电屏蔽层是交联聚乙烯电缆尤其是高压交联电缆中不可或缺的一个部分，半导电屏蔽层是电缆中用于保护主绝缘层不被破坏的半导电复合材料，它分为内屏蔽层和外屏蔽层，通常把与导电芯层和绝缘层之间的半导电材料称为内屏蔽层。在电缆中使用内外半导电屏蔽层主要作用是使电场分布均匀，降低电场强度，保护绝缘层。特别是内屏蔽层，直接与导体铜接触，它的要求更高。因为在高温高电压下，导电芯层会产生铜离子，从而促进了过氧化物分解，引起半导电屏蔽料的预交联，最终在挤出电缆中产生焦烧，易引起电压击穿。

中国专利公开号CN101891916A介绍了一种交联电缆导体用过氧化物交联型半导电屏蔽料，先将EVA树脂、导电炭黑、抗氧剂、增塑剂等助剂在密炼机中混合均匀，然后经挤出机挤出造粒，最后通过渗吸法加入过氧化物交联剂。但在后期挤出电缆过程中仍然容易存在烧焦现象，且成本过高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于35KV交联聚乙烯电缆用的可交联型半导电内屏蔽料及其制备方法，该可交联型半导电内屏蔽电缆料电气性能和物理机械性能均达标，在后期挤出电缆过程中没有焦烧现象，且减少了增塑剂用量，降低成本。

本发明通过以下技术方案实现： 

本发明提供了一种35KV交联聚乙烯电缆用的可交联型半导电内屏蔽电缆料，其包括以下重量份数的组分：

乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）45~60份；

导电炭黑 25~45份；

抗氧剂 0.2~2份；

交联剂 0.5~3份；

分散剂 0.5~4份；

增塑剂 0.5~10份；

抗铜剂 0.05~0.5份； 

燃料油 2~8份； 

除上述组分外，根据需要还可选择添加其他组分。

其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）树脂中醋酸乙烯（VA）含量为15%~22%（质量分数），熔融指数为2~4g/10min；

所述导电炭黑为导电炉法炭黑，吸油值（邻苯二甲酸二丁酯吸收值，又称为DBP值）为100~180ml/100g；

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，例如4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(又称抗氧剂300)；

所述交联剂为过氧化物，如过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化苯甲酰（BPO）、或1,3-双（叔丁过氧基异丙基）苯（BIPB）；

所述分散剂为油酸酰胺或芥酸酰胺；

所述增塑剂为白油、石蜡、硬脂酸锌、聚乙烯蜡的一种或几种的混合物。

所述抗铜剂为MD1024﹛N,N’-双[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰]肼﹜、N,N’-双水杨醛缩乙二胺（C₁₆H₁₆N₂O₂）、或3-氨基-1,2,4-三唑（C₂H₄N₄）等。

所述燃料油为石油经过减压蒸馏提取轻组分汽油、煤油后残留的重油或重油经过催化裂化提取烯烃后残余的渣油，其特点是粘度较大，组分复杂，一般含有非烃化合物、胶质等，常用做工业燃料油。本发明采用廉价的燃料油作为润滑剂，减少了增塑剂的用量，降低了成本。

本发明还提供了一种35KV交联聚乙烯电缆用的可交联型半导电内屏蔽电缆料的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按EVA、导电炭黑、助剂的顺序将原料按配比加入密炼机中混炼，其中助剂包括燃料油、抗铜剂、分散剂、抗氧剂和增塑剂；混炼温度控制在120~160℃，混炼时间控制在10~20min；

第二步：混炼后的物料经单螺杆挤出机挤出造粒，造粒后的粒子进入高速混合机，喷洒液态交联剂并混合5~10min，然后在混合温度下使交联剂对物料浸润一段时间，冷却、出料获得交联型EVA半导电内屏蔽电缆料。

发明的效果：

本发明添加了抗铜剂，避免了在挤缆过程中由导体芯层产生的铜离子引发的预交联而导致的焦烧现象；另外，本发明还添加了燃料油作为润滑剂，能够使炭黑及各种助剂在EVA中分散均匀，减少了增塑剂的用量，降低了成本。