[发明专利]一种改性交流电缆附件用绝缘橡胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性交流电缆附件用绝缘橡胶及其制备方法，本发明的绝缘橡胶制备原料包括三元乙丙橡胶、粘接剂、补强剂、硫化剂、助交联剂和助剂。通过在三元乙丙橡胶材料中添加适量白炭黑，调控三元乙丙橡胶的电气性能和机械性能；通过添加适量粘结剂，改善橡胶粘结性能；通过配方的优化使三元乙丙橡胶材料性质发生改变，可在超高压交流输电过程中将电导率控制在一个合理的范围，确保超高压交流输电线路及其电缆附件安全可靠。

技术领域

本发明属于绝缘橡胶制备技术领域，具体涉及一种改性交流电缆附件用绝缘橡胶及其制备方法。

背景技术

电力电缆附件是连接电缆与输配电线路及相关配电装置的产品，一般指电缆线路中各种电缆的中间连接及终端连接，它与电缆一起构成电力输送网络。电缆附件主要是依据电缆结构的特性，既能恢复电缆的性能，又保证电缆长度的延长及终端的连接。目前国内电缆制造厂，对低中压的电缆附件绝缘材料研究较为成熟。而在高压(10kV～220kV)，超高压(330kV～750kV)绝缘材料的研发领域，相关文献报道较少。

目前适合用作超高压领域的电缆附件绝缘材料基材，有硅橡胶和三元乙丙橡胶。两种橡胶均具有耐高低温、优异电绝缘性能、耐臭氧、耐高电压及耐候等性能。其中，硅橡胶硅原子上连有甲基，其分子柔性大，分子链间相互作用力弱，因而硅橡胶硫化后在拉伸和抗撕裂强度等机械性能较差，且价格较三元乙丙橡胶高。三元乙丙橡胶，是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。非共轭二烯烃具有主链完全饱和，仅侧链有少量不饱和双键的特性，赋予三元乙丙橡胶优异的耐候、耐热、耐酸碱性、优异的电绝缘性和耐电晕性能，更适合用做高压及超高压交流电缆附件绝缘材料基材。但三元乙丙橡胶也存在介质损耗偏大，机械、粘结性能差等问题。处于超高压交流电场的材料，电介质损耗发热，消耗能量并可能引起电介质的热击穿，存在诸多安全隐患。此外，随耐压等级提升，对绝缘材料的电气、机械、老化、成型等性能要求也更高。

因此，在交流电缆附件绝缘材料的研发领域，开发一种性能优良且能用于超高压交流电缆附件的绝缘材料，相比中低压绝缘材料，对于提升企业核心竞争力、开拓市场具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是：提供一种高粘接性且可用于超高压交流电缆附件的绝缘橡胶。

本发明要解决的第二个技术问题是：提供一种高粘接性且用于超高压交流电缆附件绝缘橡胶的制备方法。

根据本发明第一方面实施方式的改性交流电缆附件用绝缘橡胶，包括以下制备原料：三元乙丙橡胶、粘接剂、补强剂、硫化剂、助交联剂和助剂；其中，所述粘接剂包括二甲苯甲醛树脂，所述硫化剂包括至少一种有机过氧化物，所述补强剂为白炭黑。

根据本发明的一些实施方式，所述助剂包括以下制备原料：活性剂、防老剂、增塑剂、结构控制剂和硅烷偶联剂。

根据本发明的一些实施方式，所述改性交流电缆附件用绝缘橡胶由以下重量份计的原料制备得到：

三元乙丙橡胶：100份；粘结剂：2～4份；硫化剂：3～5份；助交联剂：1～2份；活性剂：5～8份；防老剂：1～2份；增塑剂：6～10份；补强剂：20～40份；结构控制剂：2～4份；硅烷偶联剂：2～4份。

现有技术中，为了获得满足高电气、机械性能技术指标，除选择高乙烯含量，低门尼粘度值的三元乙丙橡胶作为基材，配方设计中，需选用杂质含量低、补强效果明显，绝缘性优良的白炭黑作为填料，需选用粘结剂改善胶料的粘结性能。

根据本发明的一些实施方式，所述三元乙丙橡胶的制备原料包括第三单体，所述第三单体为ENB；优选地，所述ENB的含量为2～10wt％。

根据本发明的一些实施方式，所述三元乙丙橡胶的制备原料包括乙烯；优选地，所述乙烯的含量为55～75wt％。