二步法製備銀灰色架空絕緣電纜用絕緣料的方法與流程
2023-11-30 06:48:01 2
本發明涉及絕緣材料領域，尤其涉及銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料。
背景技術：
電纜行業使用聚烯烴的品種主要有PE、PP、EVA及EEA等，其中相對量大、應用歷史長的主要是PE，它有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE及經過交聯的XLPE，它們的應用已毋需多說。行業中現今聚烯烴的應用和發展趨勢主要集中在以下幾方面：
(1)無滷低煙材料的系列化、完善化
無滷低煙阻燃電纜料是近年來發展較快的品種，符合IEC92-359標準要求的熱塑型料已得到越來越廣泛的應用。隨著石油平臺、核電站、艦船用電纜及其他環境惡劣的使用場合的要求，交聯型無滷低煙電纜料的應用範圍將會越來越大。
(2)耐電痕料
耐電痕電纜料是隨著ADSS(全介質自承式架空光纜)的推廣應用，而逐漸引起大家的注意的。其實，在10kV及以上架空電纜為防止在潮溼狀況下產生電暈已有耐電痕要求，由於其絕緣材料(XLPE、HDPE)本身具有一定的耐電痕性，基本能保證架空電纜耐電痕的要求，故而問題並不突出。而ADSS主要是沿著110KV、220KV的高壓線路附設，其護套的耐電蝕性將直接影響光纜壽命，故對護套材料的耐電痕性有較為苛刻的要求，即在施加實際使用拉力的90％張力情況下，進行1000小時的耐電痕試驗，它需要有為此專門設計的配方體系，其中的關鍵即為耐電痕劑的使用、優越的物理機械性能、良好工藝加工性的平衡。目前，英、德、美等國對ADSS的壽命研究還在繼續，其重點還是如何提高置於空間電場中電纜護套材料的抗電蝕性。
(3)矽烷交聯料
矽烷交聯聚乙烯絕緣料在3KV及以下的力纜中已普遍使用。隨著矽烷交聯技術的普及，其它如矽烷交聯可剝離屏蔽料、無滷低煙阻燃料、乙丙電纜料已相繼有產品問世。國內在矽烷交聯可剝離屏蔽料上已有廠家做了工作，而矽烷交聯無滷阻燃料、乙丙電纜料尚少為大家了解，當然更談不上應用了。
(4)輻照交聯聚烯烴料
輻照交聯材料及技術在電力電纜、架空電纜及裝備線上已得到成熟的應用。眾所周知，行業中105℃及以下溫度等級，無論用XLPE、XLPVC或PVC都可滿足要求，150℃以上，矽橡膠、氟塑料、聚醯亞胺等品種的應用也已成熟，但在中間溫度等級(如125℃、150℃)的應用開發上，與國外差距比較大。
技術實現要素：
為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料。本材料主要用於架設空中的電線傳輸用電。
為了實現上述的目的，本發明採用了以下的技術方案：
銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
作為優選，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
二步法製備上述的銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料的方法，該方法包括以下的步驟：
1)催化劑母料製備：催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠母料、銀灰色母料和紫外線吸收劑；
將以上材料在攪拌機裡攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然後放出倒入擠出機料鬥，擠出機溫度：140～180℃，經雙螺杆擠出後經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風機吹乾後進行切粒，顆粒在乾燥塔，設置80℃烘乾2小時以上然後用真空鋁塑袋進行包裝、暫時存放；
2)成品製備：
2.1)將矽烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合後成為矽烷助劑，充分混合後矽烷助劑待用；
2.2)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到攪拌機進行混合，混合均勻後吸入乾燥塔，設定60℃，烘乾時間大於半個小時，之後將材料吸入原料料倉；
2.3)以上物料經計量稱自動加料加入到雙螺杆擠出機，將已經配好的矽烷助劑也經過計量稱在第二區加入到雙螺杆，以上材料在雙螺杆進行接枝；
2.4)經雙螺杆接枝後的材料經單螺杆擠出、偏心水霧切粒，經輸送水泵輸送到脫水機，經脫水後由輸送風機輸送至沸騰床，通過控制料位的高度對材料進行充分乾燥，後由真空吸料機吸入成品料倉；
2.5)計量、包裝即為成品。
一步法製備上述的銀灰色架空絕緣電纜用絕緣料的方法，該方法包括以下的步驟：
1)催化劑母料製備：催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠母料、銀灰色母料和紫外線吸收劑；
將以上材料在攪拌機裡攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然後放出倒入擠出機料鬥，擠出機溫度：140～180℃，經雙螺杆擠出後經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風機吹乾後進行切粒，顆粒在乾燥塔，設置80℃烘乾2小時以上然後用真空鋁塑袋進行包裝、暫時存放；
2)成品製備：
2.1)將矽烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合後成為矽烷助劑，充分混合後矽烷助劑待用；
2.2)將主設備雙錐轉鼓進行加熱到90℃；
2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到雙錐轉鼓內，然後將蓋子密閉，開啟雙錐轉鼓進行乾燥、混合；
2.4)以上物料乾燥、混合2.5小時後，通過液體噴淋裝置將備用的矽烷助劑加入到物料內；
2.5)矽烷助劑經過2.5小時的吸收後放出；
2.6)計量、包裝即為成品。
本發明由於採用了上述的技術方案，主要用於架設空中的電線傳輸用電，絕緣性能優於PVC，而PVC在電線老化等起火的時候會放出有毒有害氣體，而矽烷絕緣料無毒無害。
使用本發明的產品生產，螺杆轉速及電流穩定，生產240mm2，放線速度每分鐘4.5米；在擠出時，出膠均勻，無顆粒，連續開機12天無老膠出現；電纜熱延伸檢測在70％～80％，永久變形在0～5％範圍內；局部放電檢測在2PC以內，工頻耐壓試驗30分鐘無擊穿；半成品、成品檢測均符合GB/T 12706-2002要求。
本發明的產品與聚氯乙烯比較，抗熱變性比PvC好，抗過載能力強。短路運行溫度最高可達250℃。而PVC耐熱性差，其80℃持續4h其變性可達50％。當電纜過載運行時易造成絕緣老化及軟化變性而引起擊穿，PVC老化引起電纜火災事故佔電火災事故總數的50％；交聯聚乙烯密度比聚氯乙烯小40％左右，可以明顯減輕線纜的質量。與熱塑性聚乙烯比較，提高了耐熱變形性，改善了高溫下的力學性能，改進了耐環境應力龜裂與耐熱老化性能，增強了耐化學穩定性和耐溶劑性，減少了冷流性，絕緣電阻高，介質損耗角正切小，基本上不隨溫度的改變而改變，基本保持了原來的電氣性能。
具體實施方式
實施例1
銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
二步法製備銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料的方法，主要由兩部分組成，一是催化劑母料的製備，二是成品製備。
1)催化劑母料製備：催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠母料、銀灰色母料和紫外線吸收劑；
將以上材料在攪拌機裡攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然後放出倒入擠出機料鬥，擠出機溫度：140～180℃，經雙螺杆擠出後經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風機吹乾後進行切粒，顆粒在乾燥塔，設置80℃烘乾2小時以上然後用真空鋁塑袋進行包裝、暫時存放。
2)成品製備：
2.1)將矽烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合後成為矽烷助劑，充分混合後矽烷助劑待用；
2.2)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到攪拌機進行混合，混合均勻後吸入乾燥塔，設定60℃，烘乾時間大於半個小時，之後將材料吸入原料料倉；
2.3)以上物料經計量稱自動加料加入到雙螺杆擠出機，將已經配好的矽烷助劑也經過計量稱在第二區加入到雙螺杆，以上材料在雙螺杆進行接枝；
2.4)經雙螺杆接枝後的材料經單螺杆擠出、偏心水霧切粒，經輸送水泵輸送到脫水機，經脫水後由輸送風機輸送至沸騰床，通過控制料位的高度對材料進行充分乾燥，後由真空吸料機吸入成品料倉；
2.6)計量、包裝即為成品。
3)對以上製備的產品進行檢測，檢測結果為合格。
實施例2
銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
上述的絕緣材料採用實施例1的二步法製備絕緣材料。
實施例3
銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
一步法製備銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料的方法。主要由兩部分組成，一是催化劑母料的製備，二是成品製備。
1)催化劑母料製備：催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠母料、銀灰色母料和紫外線吸收劑；
將以上材料在攪拌機裡攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然後放出倒入擠出機料鬥，擠出機溫度：140～180℃，經雙螺杆擠出後經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風機吹乾後進行切粒，顆粒在乾燥塔，設置80℃烘乾2小時以上然後用真空鋁塑袋進行包裝、暫時存放。
2)成品製備：
2.1)將矽烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合後成為矽烷助劑，充分混合後矽烷助劑待用；
2.2)將主設備雙錐轉鼓進行加熱到90℃；
2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到雙錐轉鼓內，然後將蓋子密閉，開啟雙錐轉鼓進行乾燥、混合；
2.4)以上物料乾燥、混合2.5小時後，通過液體噴淋裝置將備用的矽烷助劑加入到物料內；
2.5)矽烷助劑經過2.5小時的吸收後放出；
2.6)計量、包裝即為成品。
3)對以上製備的產品進行檢測，檢測結果為合格。
實施例4
銀灰色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣材料按重量百分比計由以下的組分製備得到：
上述的絕緣材料採用實施例3的一步法製備絕緣材料。