[发明专利]一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料及其制备方法，由介电层包覆芯层组成，所述芯层为石墨烯填充硅橡胶材料，所述介电层为经紫外交联的聚乙烯膜，二者通过延压复合制备获得冷缩电缆中间接头材料。本发明在硅橡胶中填充石墨烯后可显著提高硅橡胶的抗蠕变性能，且保持原有的弹性和力学性能，但石墨烯加入后导致芯层的绝缘介电性能显著下降，而包覆聚乙烯膜层后可显著提高接头材料的绝缘介电性能，但聚乙烯膜的抗蠕变性能较差，因此本发明采用紫外辐照交联处理，有效提高了聚乙烯膜层的抗蠕变性能，从而使得芯层和介电层复合后同时具备了介电性能和优良的抗蠕变性能，极为贴合冷缩电缆接头中弹性体的制备应用要求。

技术领域

本发明涉及绝缘填充材料领域，特别涉及一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料及其制备方法。

背景技术

冷缩式电缆头，现在普遍都采用了冷收缩应力控制管，电压等级从10kV到35kV。冷缩电缆终端头，1kV级采用冷收缩绝缘管作增强绝缘，10kV级采用带内外半导电屏蔽层的接头冷收缩绝缘件。三芯电缆终端分叉处采用冷收缩分支套。

冷缩式电缆附件所采用的材料为硅橡胶,具有极高的弹性、良好的绝缘性能、抗漏电痕、憎水性、耐气候性、耐紫外老化等优点。与热收缩式电缆附件相比，不需用火加热，只需将线芯抽去，弹性体便迅速收缩并紧箍于所需安装的部位。且在安装以后挪动或弯曲不会像热收缩式电缆附件那样出现附件内部层间脱开的现象,因为冷缩电缆终端头靠弹性压紧力,不会因为弯曲、挪动而出现附件内部层间脱开的危险情况。冷缩电缆中间接头通过密封胶粘接各连接部位，实现整体密封，杜绝并避免因大气环境造成的运行事故。

以硅橡胶制备的冷缩式电缆接头虽然优点众多，但也存在一些缺陷，如存放期限较短，一般为半年至两年，因为冷缩式电缆附件是预扩张的,在内撑条长时间存放的情况下可能会出撑条散落或硅橡胶材料疲劳收缩不到位的情况，一旦弹性体失去收缩紧箍能力，便无法再通过弹性压紧力进行电缆接头作业，只能报废处理，因此，冷缩式电缆附件的弹性体生产材料需要具备优异的抗蠕变性。

聚乙烯材料具有良好的介电性，力学性能较好，密度小，耐候性好，本可以得到广泛的应用，但是其抗蠕变性能差，比其他材料更容易发生蠕变断裂，大大缩短了其使用寿命，从而限制了它的应用领域。所以，在不牺牲其优越力学性能和介电性能的前提下，提高聚乙烯材料的抗蠕变性能就可以打开其在冷缩电缆接头领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有硅橡胶材料抗蠕变性能较差的缺点，将硅橡胶材料与聚乙烯材料结合制备获得一种介电性能优异，弹性好且抗蠕变性能也较好的冷缩电缆中间接头材料。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料，由介电层包覆芯层组成，所述芯层为石墨烯填充硅橡胶材料，所述介电层为经紫外交联的聚乙烯膜，二者通过延压复合制备获得冷缩电缆中间接头材料。

一种上述抗蠕变的冷缩电缆中间接头材料的制备方法，包含如下具体步骤：

(A)聚乙烯袋的制备：将聚乙烯粒料加入吹膜机内，吹出聚乙烯膜；

(B)将聚乙烯膜浸没在含光敏剂的交联液中进行浸渍，随后导出卷绕在卷绕筒上，然后密封放入恒温烘箱中40℃恒温浸渍，交联液浸渍时间为1h，

(C)经浸渍的聚乙烯膜从卷绕筒上逐渐退绕，氮气氛围保护下经过紫外辐照箱体中进行紫外辐照交联，辐照时间选定为30min，冷却压边得到聚乙烯袋；

(D)先将石墨烯与乙烯基硅油分散于正己烷溶剂中，超声30min,蒸发溶剂并降温至室温后，加入含氢硅油和铂催化剂，500rpm，搅拌10min得硅橡胶填充液；

(E)将硅橡胶填充液灌充进入聚乙烯袋中，室温抽真空排泡并塑封，70℃固化1h，随后120℃双辊延压贴合即得接头材料。