[发明专利]一种电缆绝缘层外用阻水填料及制造方法

说明书

本发明属于阻水材料的技术领域，提供了一种电缆绝缘层外用阻水填料及制造方法。该方法在超支化聚氨酯预聚体中加入渗透自结晶颗粒、环糊精溶液、1,4‑丁二醇及催化剂，加热继续聚合，接枝改性的同时将自结晶颗粒包覆在聚合物中，形成复合凝胶，然后与分散胶粉、润滑剂、碳酸钙及硬脂酸钙混合，制得电缆绝缘层外用阻水填料。与传统方法相比，本发明的制备的阻水填料在电缆绝缘材料中的流动性和相容性好，阻水效果极佳，性能稳定，承压能力好，同时自修复速度快，使用寿命长，并且制备过程简单，使用方便，成本较低，适合工业化推广生产。

技术领域

本发明属于阻水材料的技术领域，提供了一种电缆绝缘层外用阻水填料及制造方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速增长，我国的电力事业得到了快速发展，从而推动了为电力工业相配套的电工行业，尤其是电线电缆行业的发展。在电力工程应用中，电缆通常采用直埋、电缆 沟、隧道等敷设方式，难免与水直接接触，甚至会短期或长期浸泡在水中，致使水分会慢慢渗透到电缆内部。一般的交联聚乙烯绝缘材料，在电缆运行一段时间后均会产生水树现象，当水树生长到一定程度将导致电缆绝缘层击穿，致使电缆寿命缩短、事故频发，严重影响了电网的安全运行，因此，发展阻水电缆成为当前电力电缆行业发展的重要内容。

阻水电力电缆通常分为两大类：材料阻水（防止水树发生）和结构阻水（阻止水分进入），目前常用的主要为结构阻水电缆。结构阻水电缆主要有径向阻水结构和全阻水结构。径向阻水电力电缆因结构简单而实际应用比较广泛，常用结构是指在绝缘线芯金属屏蔽（包带）或成缆线芯包带外纵包一层铝塑复合带。全阻水结构主要有导体纵向阻水和绝缘屏蔽外阻水结构，导体阻水方法一般是在导体内部及表面填充阻水材料，绝缘屏蔽外阻水结构一般分为三种：绕包半导电阻水带、铜带屏蔽、无纺布或半导电阻水带，生产外护套时再纵包铝塑复合带；绕包半导电阻水带、铜丝屏蔽、半导电阻水带，生产外护套时再纵包铝塑复合带；用挤出PE层代替铝塑复合带阻水。

阻水电缆外护套一旦破损，外界水分、水汽及其有害物质会乘虚而入，破坏光缆内部各种结构材料，久而久之会直接影响运行安全，一般电缆阻水结构在这方面有一定缺陷。因此，需要一种电缆绝缘层外用阻水填料，即在绝缘层内部及表面填充阻水材料，常用的阻水填料分为两大类：一类为油膏；另一类为阻水带、阻水纱、热熔胶等。其中油膏制备工艺复杂，有污染，容易对绝缘材料产生降解反应，而阻水带、阻水纱、热熔胶性能不够稳定，因此研究和发展新型外用阻水填料成为电缆阻水技术发展的重要方向。

目前国内外在电缆绝缘层的阻水材料，尤其是具有自修复功能的阻水材料方面已取得了一定成效。其中邵文贞等人发明了一种电线铠装阻水材料配方（中国发明专利申请号201610335948.1），由以下原料构成：羊毛脂、氯化石蜡、抗氧化剂、聚酯薄膜、硬脂酸钙、着色剂、润滑剂和稳定剂。另外，田放发明了一种电缆涂刷填充用阻水材料（中国发明专利申请号201611113728.0），由以下原料组成：硅丙乳液、无机填料、分散胶粉、吸水剂、流平剂和防冻剂；硅丙乳液为有机硅氧化烷与丙烯酸酯的共聚物乳液；吸水剂采用玉米淀粉为原料，经丙烯酸接枝改性、三元胺交联和β环糊精包覆制得。

可见，现有技术中的电力电缆阻水结构对材料要求较高，无法避免护套破损致使水分等侵入破坏电缆结构，而传统的阻水填充材料制备工艺复杂，有污染，容易对绝缘材料产生降解反应，且性能不稳定，承压能力弱，自我修复能力差，因而存在阻水效果差、寿命较短等缺陷。

发明内容

针对这种情况，我们提出一种电缆绝缘层外用阻水填料及制造方法，主要是在超支化聚氨酯预聚体中混入渗透自结晶颗粒后继续聚合，同时添加环糊精溶液，反应得到复合凝胶，与分散胶粉等均质混合得到阻水材料。其显著效果能够是自结晶填补缝隙进行自修复，同时达到阻水的效果，能有效防止进水、漏电等，适合用于埋地电缆。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：