CN105153520A - 一种风力发电用电缆护套料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电用电缆护套料，属于电缆护套料领域。由以下重量份的材料组成：HDPE？70-85份，改性剂15～30份，非结晶性共聚物15-25份，乙炔炭黑20-25份，耐寒增塑剂10～20份，补强填充剂20～35份，纳米级无机活性剂5～15份，交联剂1～3份，助交联剂2～5份，防老剂1～3份，无机阻燃剂10～20份。本发明的电缆具有耐低温抗扭曲性能，具有良好的柔软性，适用于风力发电用耐扭曲电缆、拖链电缆、控制电缆。

Description

一种风力发电用电缆护套料
技术领域
本发明属于一种电缆护套料，具体地说，尤其涉及一种风力发电用电缆护套料。
背景技术
风力发电相对于传统发电方式具有很多优点。比如风力资源是一种可再生资源，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。另外风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电***。风能发电用电缆由于所处的环境恶劣，经常受到暴风暴雨的侵蚀，烈日阳光的暴晒，风机使用年限较长，且电缆随风机常年累月不停运转，对电缆的性能要求较高。风力发电用电缆工作在特殊的环境，对其低温弯曲性能、扭转性能、抗开裂性能、耐腐蚀性能等性能有较高的要求。目前市场上使用的风力发电电缆使用效果不太理想，主要是风力发电电缆的护套材料选择的是聚乙烯或聚氨酯等具有塑料特性的高分子结晶性材料，导致风力发电电缆在户外使用时经自然界的低温环境开裂、紫外线老化变脆开裂以及酸碱腐蚀后护套的物理机械性能变差，造成电缆报废，给使用单位造成极大损失。高密度聚乙烯(HDPE)是现代塑料中使用最大的原材料之一。它具有良好的机械强度、韧性及优异的耐热性、绝缘和化学稳定性。但是对于高密度聚乙烯还有一个更为重要的性能要求就是耐环境应力开裂性，由于其材料本身的结构问题，使得它对环境应力非常敏感，影响材料的使用寿命。所以，目前市面上使用的风力发电电缆用护套的耐气候性、物理机械性能以及柔软性和耐油性有待改善。
发明内容
本发明目的是提供一种风力发电耐扭曲耐疲劳电缆护套料，以克服现有技术中风力发电电缆护套在户外使用时经自然界的低温环境开裂、紫外线老化变脆开裂以及酸碱腐蚀后护套的物理机械性能变差的缺陷。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种风力发用电缆护套料，由以下重量份的材料组成：HDPE70-85份，改性剂15～30份，非结晶性共聚物15-25份，乙炔炭黑20-25份，耐寒增塑剂10～20份，补强填充剂20～35份，纳米级无机活性剂5～15份，交联剂1～3份，助交联剂2～5份，防老剂1～3份，无机阻燃剂10～20份。
所述改性剂为LLDPE或者EVA。
所述非结晶性共聚物为非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物。
所述纳米级无机活性剂为纳米级氧化锌和氧化镁。
所述防老剂为聚三甲基二氢喹啉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明由于分子结构的原因，LLDPE、EVA相对于HDPE都相当于柔性分子，这些材料的加入都会降低共混物的强度和硬度，而对断裂伸长率和冲击强度略有增加；加入不同的改性剂可以改善高密度聚乙烯耐环境应力开裂性，其中以VA含量较大EVA改善效果最佳。
本发明的电缆具有耐低温(-60℃)抗扭曲性能，具有良好的柔软性，加入纳米级无机活性材料提高了其它材料的分散均匀性，改善分子结构，抗紫外线性能使电缆柔软性更好，可满足电缆在-60℃的低温环境下，能经受正、反各四转为一次、扭转角度为360°，次数不少于5000次的抗扭转后护套表面不产生裂纹，适用于风力发电用耐扭曲电缆、拖链电缆、控制电缆。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种风力发电用电缆护套料，由以下重量份的材料组成：HDPE70份，LLDPE30份，非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物20份，乙炔炭黑20份，耐寒增塑剂15份，补强填充剂30份，纳米级氧化锌和氧化镁10份，交联剂2份，助交联剂2份，聚三甲基二氢喹啉1份，无机阻燃剂10份。
实施例2：
一种风力发电用电缆护套料，由以下重量份的材料组成：HDPE75份，LLDPE25份，非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物25份，乙炔炭黑25份，耐寒增塑剂20份，补强填充剂30份，纳米级氧化锌和氧化镁5份，交联剂3份，助交联剂3份，聚三甲基二氢喹啉2份，无机阻燃剂15份。
实施例3：
一种风力发电用电缆护套料，由以下重量份的材料组成：HDPE85份，EVA15份，非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物20份，乙炔炭黑20份，耐寒增塑剂15份，补强填充剂30份，纳米级氧化锌和氧化镁10份，交联剂2份，助交联剂2份，聚三甲基二氢喹啉3份，无机阻燃剂20份。
实施例4：
一种风力发电用电缆护套料，由以下重量份的材料组成：HDPE90份，LLDPE10份，非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物25份，乙炔炭黑25，耐寒增塑剂20份，补强填充剂30份，纳米级氧化锌和氧化镁5份，交联剂3份，助交联剂3份，聚三甲基二氢喹啉2份，无机阻燃剂20份。
实施例1-4各项性能比较如表1所示：
表1
综上所述，随着LLDPE或者EVA的增加，拉伸强度和硬度基本上呈下降趋势，特别是当LLDPE的加入量超过HDPE的30％和EVA的加入量超过HDPE的15％时，***的强度和硬度有较大的衰减，已经不能满足电缆绝缘材料对机械性能的要求，而对断裂伸长率和冲击强度略有增加。综合比较得出当LLDPE的加入量HDPE的30％和EVA的加入量HDPE的15％时的性能可以满足使用要求。

Claims (5)

1.一种风力发电用电缆护套料，其特征在于，由以下重量份的材料组成：HDPE70-85份，改性剂15～30份，非结晶性共聚物15-25份，乙炔炭黑20-25份，耐寒增塑剂10～20份，补强填充剂20～35份，纳米级无机活性剂5～15份，交联剂1～3份，助交联剂2～5份，防老剂1～3份，无机阻燃剂10～20份。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电用电缆护套料，其特征在于：所述改性剂为LLDPE或者EVA。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电用电缆护套料，其特征在于：所述非结晶性共聚物为非结晶性聚烯烃热塑性弹性体和氯化聚乙烯弹性体的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电用电缆护套料，其特征在于：所述纳米级无机活性剂为纳米级氧化锌和氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电用电缆护套料，其特征在于：所述防老剂为聚三甲基二氢喹啉。
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