一种中高压特种电缆料及其制备方法与流程

本发明涉及特种电缆制备，具体涉及一种中高压特种电缆料及其制备方法。

背景技术：

1、伴随着高压输电技术的发展，对其新材料、新设备、新工艺的要求也越来越高，特别是作为电力输送不可或缺的电缆，必须要承受住超高压的考验。电线电缆是电力运输的关键部分，其中的绝缘材料是电缆耐压的关键因素之一。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种中高压特种电缆料及其制备方法。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、一种中高压特种电缆料，按重量份数计，包括有如下的组分组成：

4、聚乙烯树脂100份、抗氧剂1-8份、交联剂1-2.2份、烯基共聚体6-12份、交联助剂0.2-1份、润滑剂1-4份；其中，

5、所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂和/或超低密度聚乙烯树脂；

6、所述烯基共聚体的制备方法包括以下步骤：

7、（1）单体制备

8、分别称取2-乙基磺酰基乙醇和2-乙基己醇并分别溶解在无水二氯甲烷溶剂中，分别在冰水浴中搅拌1-5min以稳定温度，加入4-羧基-1,6-庚二炔和4-二甲氨基吡啶，充分搅拌混合后再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在常温下搅拌反应12-20h，反应完成后减压蒸除溶剂，分别入硅胶柱纯化去除未反应的反应物，分别制得单体a和单体b；

9、（2）共聚合

10、称取所述单体a和单体b并溶解在无水二氯甲烷溶剂中，通氮除氧后，在保护气氛和剧烈搅拌条件下，缓慢加入水合三氯化钌和3,5-二氯吡啶的二氯甲烷溶液，在常温下搅拌反应2-6h，反应完成后减压蒸除溶剂，制得共聚产物；

11、其中，所述水合三氯化钌与所述3,5-二氯吡啶、总单体的质量比为（1-1.08）：（1.7-1.8）：100；

12、（3）后修饰

13、称取4-(3-三氟甲基苯基)-1,2,4-三唑啉-3,5-二酮并溶解在四氢呋喃溶剂中，加入所述共聚产物，在常温下搅拌反应4-8h，反应完成后减压浓缩，将浓缩产物分散在石油醚溶剂中，分离沉淀，洗涤、干燥后制得所述烯基共聚体。

14、在一些优选的实施方式中，按重量份数计，包括有如下的组分组成：

15、聚乙烯树脂100份、抗氧剂2-4份、交联剂1-1.5份、烯基共聚体7-9份、交联助剂0.4-0.6份、润滑剂1-2份。

16、在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯树脂的熔体流动速率为0.15-0.25g/min，密度为910-915g/m3；灰分含量≤ 100ppm。

17、在一些优选的实施方式中，所述抗氧剂为硫代双酚类化合物，优选为双硫醚。

18、在一些优选的实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-乙炔、2,5-二甲基-2,5二(叔丁基过氧)-己烷叔丁基氢中的一种或几种。

19、在一些优选的实施方式中，步骤（1）中所述2-乙基磺酰基乙醇与所述2-乙基己醇、所述4-羧基-1,6-庚二炔、所述4-二甲氨基吡啶、所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的重量比例为（1.2-1.4）：（1.4-1.6）：（1.6-1.8）：（0.4-0.5）：（2.8-3）。

20、在一些优选的实施方式中，步骤（2）中所述单体a与所述单体b的质量比例为（3-5）：1；步骤（3）中所述共聚产物与所述4-(3-三氟甲基苯基)-1,2,4-三唑啉-3,5-二酮的质量比例为（4-5）：1。

21、在一些优选的实施方式中，所述交联助剂为2-iodo[4]dendralene树枝烯。

22、在一些优选的实施方式中，所述润滑剂为固态烷烃蜡的混合物，其碳原子数在15-50，其中正链烷含量为60-70%，密度在0.90-0.93g/cm3。

23、本发明的另一目的在于提供一种所述中高压特种电缆料的制备方法，包括以下步骤：

24、s1、按重量比例称取各原料，备用；

25、s2、将所述聚乙烯树脂、所述烯基共聚体、所述润滑剂和所述抗氧剂下料至挤出机中，在120-180℃的温度下混炼均匀；

26、s3、混合物料入熔体泵，将物料流过液压换网过滤器进行过滤，过滤后造粒，脱水干燥后预热到60-90℃，入转鼓混料机并保温，加入所述交联剂和交联助剂，继续转动至粒料表面干燥，制得。

27、本发明的有益效果为：

28、针对现有技术中的交联聚乙烯电缆料的耐压强度不高的问题，本发明通过复合改性调整组分制备得到一种适用于中高压特种电缆的高耐压绝缘材料，具体的，本发明在现有聚乙烯树脂基础上，一方面通过引入具有树枝状结构的树枝烯作为交联助剂，在交联剂的作用下参与并促进聚乙烯树脂的交联，进一步提高聚乙烯树脂的交联程度，进而提高其耐压性能；另一方面，本发明还通过引入烯基共聚体进一步提高电缆料的耐压性能和机械性能，具体的，本发明在聚合炔烃链的基础上，通过单体改性分别引入极性的磺酰基和非极性的烷基链，再在共聚产物的基础上引入脲唑基团和三氟甲基基团，有效提高电缆料的介电性能和耐压性能，同时对其机械性能也有一定的改善作用。

技术特征：

1.一种中高压特种电缆料，其特征在于，按重量份数计，包括有如下的组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，按重量份数计，包括有如下的组分组成：

3.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，所述聚乙烯树脂的熔体流动速率为0.15-0.25g/min，密度为910-915g/m3；灰分含量≤ 100ppm。

4.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为硫代双酚类化合物。

5.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-乙炔、2,5-二甲基-2,5二(叔丁基过氧)-己烷叔丁基氢中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，步骤（1）中所述2-乙基磺酰基乙醇与所述2-乙基己醇、所述4-羧基-1,6-庚二炔、所述4-二甲氨基吡啶、所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的重量比例为（1.2-1.4）：（1.4-1.6）：（1.6-1.8）：（0.4-0.5）：（2.8-3）。

7.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，步骤（2）中所述单体a与所述单体b的质量比例为（3-5）：1；步骤（3）中所述共聚产物与所述4-(3-三氟甲基苯基)-1,2,4-三唑啉-3,5-二酮的质量比例为（4-5）：1。

8.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，所述交联助剂为2-iodo[4]dendralene树枝烯。

9.根据权利要求1所述的一种中高压特种电缆料，其特征在于，所述润滑剂为固态烷烃蜡的混合物，其碳原子数在15-50，密度在0.90-0.93g/cm3。

10.根据权利要求1-9之一所述的一种中高压特种电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种中高压特种电缆料及其制备方法，属于特种电缆制备技术领域，按重量份数计，包括有如下的组分组成：聚乙烯树脂100份、抗氧剂1‑8份、交联剂1‑2.2份、烯基共聚体6‑12份、交联助剂0.2‑1份、润滑剂1‑4份；其中，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂和/或超低密度聚乙烯树脂；本发明在现有技术的交联聚乙烯树脂基础上，通过引入具有树枝状结构的树枝烯作为交联助剂，进一步提高聚乙烯树脂的交联程度，提高其耐压性能。

技术研发人员：李旭健,王龙晖,郭文材,彭永迪
受保护的技术使用者：南方珠江科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10