CN107189154B - 一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料 - Google Patents
一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：低密度聚乙烯80~150份；聚乙二醇1~3份；弹性体1~20份；抗氧剂0.1~1份；交联剂1.5~2.5份；所述聚乙二醇的数均分子量为1×104~5×104，所述弹性体为选自EVA弹性体、POE弹性体和mPE弹性体中的一种或多种。通过向原料配方中加入弹性体和特定分子量的聚乙二醇，这样能够有效改善聚乙二醇与低密度聚乙烯的相容性，使加工性能稳定，制品表面光洁；并且可以吸收并锁住水分，抑制水分在材料中的扩散，增强聚乙烯绝缘材料本身对水树化的抑制性能。
Description
技术领域
本发明属于电缆线材料领域，涉及一种绝缘材料，具体涉及一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料。
背景技术
交联聚乙烯具有绝缘电阻高、介电损耗小、耐溶剂腐蚀、耐老化、价廉易得、寿命长等特点，是目前电线电缆最主要的绝缘材料。目前在我国所制造的交联聚乙烯绝缘料，其配方体系主要为低密度聚乙烯、抗氧剂和过氧化物交联剂组成，一般仅用于35kV以下的电力电缆的绝缘层。
交联聚乙烯电力电缆因为机械和电绝缘性能优异，经济效益高逐渐成为电力电缆的主流，其设计寿命可达30～40年。但是由于制造工艺缺陷，电缆运行环境恶劣以及电缆敷设伤害等，许多电缆内部产生了杂质，气孔等缺陷，这些缺陷在电场、热场、机械应力以及潮湿环境中都会引发局部放电和水树枝现象，从而导致电缆被击穿；水树是影响电缆绝缘性能的主要缺陷之一，普通交联中压及高压电缆在实际运行中受水树作用影响很大。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
所述聚乙二醇的数均分子量为1×104～5×104，所述弹性体为选自EVA弹性体、POE弹性体和mPE弹性体中的一种或多种。
优化地，所述低密度聚乙烯密度为0.850～0.950g/cm3，熔体流动指数为1.0～3.0g/10min。
优化地，所述抗氧剂为选自4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸硫代二-2,1-乙二醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。
优化地，所述交联剂为选自过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯中的一种或几种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，通过向原料配方中加入弹性体和特定分子量的聚乙二醇，这样能够有效改善聚乙二醇与低密度聚乙烯的相容性，使加工性能稳定，制品表面光洁；并且可以吸收并锁住水分，抑制水分在材料中的扩散，增强聚乙烯绝缘材料本身对水树化的抑制性能。
具体实施方式
本发明涉及一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：低密度聚乙烯80～150份；聚乙二醇1～3份；弹性体1～20份；抗氧剂0.1～1份；交联剂1.5～2.5份；所述聚乙二醇的数均分子量为1×104～5×104，所述弹性体为选自EVA弹性体、POE弹性体和mPE弹性体中的一种或多种。通过向原料配方中加入弹性体和特定分子量的聚乙二醇，这样能够有效改善聚乙二醇与低密度聚乙烯的相容性，使加工性能稳定，制品表面光洁；并且可以吸收并锁住水分，抑制水分在材料中的扩散，增强聚乙烯绝缘材料本身对水树化的抑制性能。
所述低密度聚乙烯密度优选为0.850～0.950g/cm3，熔体流动指数为1.0～3.0g/10min，以满足现有电缆厂的挤出工艺。抗氧剂为常规的那些，如选自4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(抗氧剂300)、四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸硫代二-2,1-乙二醇酯(抗氧剂1035)和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1081)等中的一种或几种。交联剂为常规的那些，如选自过氧化二异丙苯(DCP)和双叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)等中的一种或两种。它的原料配方优选包括以下重量份数的组分：低密度聚乙烯100份；聚乙二醇1～2份；弹性体10～18份；抗氧剂0.1～1份；交联剂1.5～2.5份；最优为包括以下重量份数的组分：低密度聚乙烯100份；聚乙二醇2份；弹性体13份；抗氧剂0.1份；交联剂2份。
下面对本发明优选实施方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
低密度聚乙烯80份(密度为0.850g/cm3，熔体流动指数为1.0g/10min)；
聚乙二醇3份(数均分子量1×104)；
EVA(EVA630)20份；
抗氧剂1035 1份；
DCP 2.5份；
上述抗水树化学交联聚乙烯绝缘料采用常规的方法制得，它包括以下步骤：
(a)将除交联剂的其它原料按配方量通过自动计量装置，自动下料进入往复式单螺杆中混炼，挤出造粒，得预混料；
(b)将所述预混料与配方量的所述交联剂在高速混料机中混合即可；混合温度为60℃，混合时间为5～15分钟。
实施例2
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法与实施例1中的一致，不同的是，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
低密度聚乙烯150份(密度为0.950g/cm3，熔体流动指数为2.0g/10min)；
聚乙二醇1份(数均分子量5×104)；
POE(LC170)1份；
抗氧剂1010 0.1份；
BIBP 1.5份。
实施例3
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法与实施例1中的一致，不同的是，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
低密度聚乙烯100份，(密度为0.922g/cm3，熔体流动指数为2.5g/10min)；
聚乙二醇1.5份(数均分子量1.5×104)；
mPE(美孚35-05HH)5份；
抗氧剂300 0.3份；
BIBP 1.6份。
实施例4
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法与实施例1中的一致，不同的是，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
低密度聚乙烯100份(密度为0.925g/cm3，熔体流动指数为2.9g/10min)；
聚乙二醇1份(数均分子量3.5×104)；
POE(LC170)10份；
抗氧剂1081 0.5份；
抗氧剂1035 0.1份；
DCP 1.9份。
实施例5
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法与实施例1中的一致，不同的是，它的原料配方包括以下重量份数的组分：
低密度聚乙烯100份(密度为0.924g/cm3，熔体流动指数为2.6g/10min)；
聚乙二醇2份(数均分子量4.0×104)；
POE(LC170)5份；
EVA 13份；
抗氧剂300 0.3份；
抗氧剂1010 0.1份；
DCP 2.0份。
对比例1
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法和配方与实施例5中的一致，不同的是，它使用的聚乙二醇数均分子量为3×103，这样导致聚乙二醇容易从制得的聚乙烯绝缘料中析出。
对比例2
本实施例提供一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其制备方法和配方与实施例5中的一致，不同的是，它使用的聚乙二醇数均分子量为1×105，这样导致聚乙二醇在制得的聚乙烯绝缘料中分散性不好。
将实施例1-5中的抗水树化学交联聚乙烯绝缘料进行理化性能测试，其结果如表1所示。
表1实施例1-5中的抗水树化学交联聚乙烯绝缘料进行理化性能测试表
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种抗水树化学交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，它的原料配方由以下重量份数的组分构成：
低密度聚乙烯 100份；
聚乙二醇 2份；
POE弹性体 5份；
EVA弹性体 13份；
抗氧剂300 0.3份；
抗氧剂1010 0.1份；
过氧化二异丙苯 2份；
所述聚乙二醇的数均分子量为4×104，所述POE弹性体的型号为LC170；所述低密度聚乙烯的密度为0.924g/cm3，熔体流动指数为2.6g/10min。
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Date of cancellation: 20240122 Granted publication date: 20200904 |
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