一种电缆用绝缘材料的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种绝缘材料，特别是一种电缆用绝缘材料。
【背景技术】
[0002] 电缆绝缘层"水树化"指的是在电缆运行当中，有降解现象产生，水树枝是由于暴 露于水中的固体绝缘料损坏引发的，水树在高应力区域形成。水树枝有以下特点：（1)水的 存在是水树枝产生的前体；（2)在水树枝生长当中，不能正常的检测到局部电流；（3)水树 枝在达到一定尺寸并最终导致电缆击穿之前会生长好几年；(4)需要有一定的电场作用才 会产生。随着交联聚乙烯水树现象的研究进一步深入，发现水树是引起交联聚乙烯电缆老 化击穿从而降低使用寿命的重要原因。
[0003] 此外，聚乙烯绝缘材料起到了一个水树抑制的作用，当交联剂残留物在电缆盘绕 处理后一段时期内起到了水树抑制剂的作用。然而，这些残留物最终会在电缆使用温度的 条件下逐渐消失。
[0004]目前，人们多采用各种措施来解决绝缘材料中水树的问题，包括添加PEG的方法 来改进抗水树性能。然而之前的各种技术虽然在抗水树方面有一定的效果，但绝缘材料的 加工性能即热老化性能和析出问题却受到影响。生产时又为了获得电缆的各种性能而添加 不同的添加剂，而添加剂之前相互作用影响，很难在各种性能之间达到一种合适的平衡。所 以如何使得各添加剂平衡且能消除水树枝是一个关键需要解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种电缆用绝缘材料，能够使得电缆用绝缘材料能够具有 较长的使用寿命及较强的抗水树性能。
[0006]为达此目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]-方面，本发明提供了一种电缆用绝缘材料，其组分按重量百分比包括：
[0008]
[0009] 优选地，所述聚乙烯为 45%、48%、50%、52%、55%、58%、60%、62%、65%、68%、 70%、75%或 80%。
[0010] 优选地，所述聚乙二醇为 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
[0011] 优选地，所述增塑剂为 10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19% 或 20%。
[0012] 优选地，所述填充剂为 10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19% 或 20%。
[0013] 优选地，所述改性剂为 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
[0014] 优选地，所述着色剂为0? 1%、0.2%、0.3%或0.4%。
[0015] 优选地，所述抗氧剂为 0? 2%、0. 3%、0. 4%、0. 5%、0. 6%、0. 7%、0. 8%、0. 9%或 1%〇
[0016] 优选地，所述稳定剂为 2%、2. 5%、3%、3. 5%、4%%、4. 5%或 5%。
[0017] 优选地，所述润滑剂为 0? 5%、0. 6%、0. 7%、0. 8%、0. 9%、1. 0%、1. 1%、1. 2%、 I. 3%、1. 4%或 1. 5%〇
[0018] 优选地，所述绝缘材料各组分按重量百分比包括：
[0019]
[0020] 作为优选技术方案，所述的绝缘材料还包括茂金属聚合物，由于茂金属聚合物立 构规整性较高，易于形成较为分散的球晶，结晶速度快，晶粒尺寸较小，添加后，提高了聚乙 烯的成核速度和晶体的生长速率，减少了晶粒的尺寸，从而大大提高了材料的结晶度和材 料的弹性。
[0021] 优选地，所述的茂金属聚合物是茂金属聚乙烯（MPE)或茂金属弹性体（POE)中的 任意一种或至少两种组合。
[0022] 优选地，所述茂金属聚合物在绝缘材料中的重量百分比为5-10 %，例如可以是 5%、6%、7%、8%、9%或 10%、。
[0023] 优选地，所述的聚乙二醇的分子量为3500-50000,例如可以是35000、36000、 4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、15000、18000、20000、 21000、25000、26000、28000、30000、40000、45000 或 50000。
[0024] 优选地，所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂。
[0025] 优选地，所述的主抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂1010、抗氧剂1024或抗氧剂697中 的任意一种或至少两种组合；
[0026] 优选地，所述辅助抗氧剂为抗氧剂802、抗氧剂168或DLTP中的任意一种或至少两 种组合。
[0027] 优选地，所述的增塑剂为对苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或 至少两种组合。
[0028] 优选地，所述的稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0029] 优选地，所述的润滑剂为硬脂酸、白蜡或蒙旦蜡中的任意一种或至少两种组合。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0031] 本发明提供的电缆用绝缘材料通过添加亲水性物质，改善了聚合物与水的相互作 用，通过加入成核剂，在提高材料结晶度的同时提高了材料的韧性。电缆用绝缘材料使用寿 命长，可达40年以上，并且水树长度比普通电缆材料降低了 50%，有很好的绝缘性能，满足 了市场对绝缘材料的要求，且制作工艺较为简单，还易于工业化生产和推广。
【具体实施方式】
[0032] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施 例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
[0033] 实施例1
[0034] 一种电缆用绝缘材料，其组分按重量百分比包括以下组分：
[0035]
[0036] 将以上原料混合均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，即得所述电缆用绝缘 材料。
[0037] 实施例2
[0038] 一种电缆用绝缘材料，其组分按重量百分比包括以下组分：
[0039]
[0041] 将以上原料混合均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，即得所述电缆用绝缘 材料。
[0042] 实施例3
[0043] 一种电缆用绝缘材料，其组分按重量百分比包括以下组分：
[0044]
材料。
[0051] 测试数据如表1所示，
[0052] 表 1
[0053]
[0054] 综上所述，本发明提供的电缆用绝缘材料通过添加PEG亲水性物质，改善了聚合 物与水的相互作用，通过加入成核剂，在提高材料结晶度的同时提高了材料的韧性。用绝缘 材料使用寿命长，可达40年以上，并且水树长度比普通电缆材料降低了 50 %，有很好的绝 缘性能，满足了市场对绝缘材料的要求，且制作工艺较为简单，还易于工业化生产和推广。
[0055] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局 限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的 技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的 添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种电缆用绝缘材料，其特征在于，其组分按重量百分比包括： 聚乙烯 45-80% 聚乙二醇 1-10% 增塑剂 10-20% 填充剂 10-20% 改性剂 1-10% 着色剂 0.1-0.4 % 抗氧剂 Q..2-1%: 稳定剂 2-5% 润滑剂 0.5-1.5:M。2. 根据权利要求1所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，其组分按重量百分比包括： 聚乙烯 55-70% 聚乙二醇 2-8% 抗氧剂 0.5-1% 增塑剂 10-15% 填充剂 10-15% 改性剂 1-8% 着色剂 0.1-0.4 % 稳定剂 25% 润滑剂 om3. 根据权利要求1或2所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的绝缘材料还包括茂 金属聚合物； 优选地，所述的茂金属聚合物是茂金属聚乙烯或茂金属弹性体中的任意一种或至少两 种组合； 优选地，所述茂金属聚合物在绝缘材料中的重量百分比为5-10%。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的聚乙二醇 的分子量为3500-50000。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的抗氧剂包 括主抗氧剂和辅助抗氧剂。6. 根据权利要求5所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的主抗氧剂为抗氧剂 300、抗氧剂1010、抗氧剂1024或抗氧剂697中的任意一种或至少两种组合； 优选地，所述辅助抗氧剂为抗氧剂802、抗氧剂168或DLTP中的任意一种或至少两种组 合。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的增塑剂为 对苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或至少两种组合。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的稳定剂为 钙锌复合稳定剂。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的电缆用绝缘材料，其特征在于，所述的润滑剂为 硬脂酸、白蜡或蒙旦蜡中的任意一种或至少两种组合。
【专利摘要】本发明公开了一种电缆用绝缘材料，其组分按重量百分比包括：聚乙烯45-80％、聚乙二醇1-10％、增塑剂10-20％、填充剂10-20％、改性剂1-10％、着色剂0.1-0.4％、抗氧剂0.2-1％、稳定剂2-5％和润滑剂0.5-1.5％。其中所述电缆用绝缘材料还添加了茂金属聚合物，其与聚乙二醇在抗水树性能上具有协同作用，所述的电缆用绝缘材料使用寿命长，可达40年以上，并且水树长度比普通电缆材料降低了50％，有很好的绝缘性能，韧性也有所提高。
【IPC分类】C08K5/00, C08K5/09, C08K5/521, C08K5/12, C08L91/06, H01B3/44, C08L23/06, C08K5/134, C08K5/375, C08L71/02, C08L23/08
【公开号】CN105086083
【申请号】CN201510549066
【发明人】徐德生
【申请人】无锡市嘉邦电力管道厂
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月31日