一種兼具低熱阻特性和良好拉伸性能的電纜填充料的製作方法
2023-04-25 05:20:16
專利名稱：一種兼具低熱阻特性和良好拉伸性能的電纜填充料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電纜填充料，特別涉及一種兼具良好低熱阻特性和良好拉伸性能的電纜填充料。
背景技術：
電纜的傳輸容量決定於導體傳輸電流時所產生的溫升和導體外絕緣材料能夠長期承受的溫度以及電纜內外絕緣向周圍媒質散發熱量的能力。為了追求傳輸容量的增大，以往的注意力大多放在如何增大導體截面和如何克服大截面導體(如IOOOmm2及以上)所帶來的集膚效應；至於絕緣材料的允許工作溫度、絕緣及護套材料的熱阻係數和它們的厚薄尺寸，在標準上都有規定，似乎沒有什麼潛力可挖，只要電纜結構尺寸相同，應用材質相同其傳輸能力也就大致相同。可以說電纜的傳輸容量決定於結構設計和應用材料的差異，而與製造工藝的先進或優劣相關不大。而改變電纜設計並不是一件輕而易舉的事。作為中壓電纜的典型結構銅導體、內屏蔽、絕緣、外屏蔽、銅帶屏蔽、相間填充和外護套(PVC)，其中「填充」是唯一變化後對電纜電性能、機械性能影響最小的環節——填充在電纜中的功能只是保持電纜的外形和對外傳導散發熱量，僅此而已，故常常被人輕視而無睹。其實不然，電纜填充料的選用將嚴重影響電纜的傳輸能力大小及額定電流在同等截面導體中的損耗。因此我們研究了一種具有良好低熱阻特性的電纜填充料，但是這種填充料的抗拉伸能力較弱，這直接影響到了其在實際中的應用。
發明內容
本發明提供了一種兼具低熱阻特性和良好拉伸性能的電纜填充料。本發明的技術內容為，一種電纜料填充料組合物，其主要組分及重量百分比如下
石油蠟30 40
低密度聚乙烯30 4U
鋇鋅穩定劑5 8
粉末丁腈橡膠15 25
高嶺土10 15。優選地，在上述優選地，在上述組分中增加以下組分及其重量百分比，能使填充料獲得更好的拉伸性能。氯化鑭O. 5 I氧化鐠O. 2 O. 4。其中所使用的高嶺土為粒徑120 μ m的煅燒超細高嶺土，所使用的氯化鑭以及氧化鐠均為粉末，顆粒大小在1000 1500目之間。
上述電纜料填充料組合物可以通過以下方法製得。(I)、將各物料按如下重量百分比放入高速混合機中(2)、將上述物料在高速混合機中加熱混合20 30分鐘，加熱溫度為120 150。。；(3)、將步驟⑵中混合後的物料通過造粒機擠出造粒即得本發明所述的電纜料填充料組合物。本發明所述的電纜填充料一方面具有低熱阻特性，與傳統的纖維類填充料相比有增大傳輸容量、減少線損和延長使用壽命的優勢，另一方面又具有良好的拉伸特性，能很好地在實際中應用。
具體實施方式
實施例I將30kg石油臘,40kg低密度聚乙烯,5kg鋇鋅穩定劑，15kg粉末丁腈橡膠，IOkg高嶺土放入高速混合機中加熱混合20分鐘，加熱溫度為120°C ;混合後的物料通過造粒機擠出造粒即得電纜料填充料。實施例2將35kg石油臘,35kg低密度聚乙烯,6kg鋇鋅穩定劑,20kg粉末丁腈橡膠，15kg高嶺土，O. 7kg氯化鑭，O. 2kg氧化鐠放入高速混合機中加熱混合25分鐘，加熱溫度為130°C;氯化鑭和氧化鐠的細度為1200目；混合後的物料通過造粒機擠出造粒即得電纜料填充料。實施例3將40kg石油臘,30kg低密度聚乙烯,5kg鋇鋅穩定劑，12kg粉末丁腈橡膠,12kg高嶺土，Ikg氯化鑭，O. 3kg氧化鐠放入高速混合機中加熱混合30分鐘，加熱溫度為150°C ；氯化鑭和氧化鐠的細度為1200目；混合後的物料通過造粒機擠出造粒即得電纜料填充料。對比實驗在電壓為8. 7/10KV的情況下對電纜進行對比測試。所採用的電纜型號為ZA-YJV，共四組ZA-YJV型號電纜，其中有一組保持原樣，其填充料為玻璃纖維，試樣編號為1，另外三組分別採用上述實施例1，2，3中所製得的填充料填充，試樣編號分別為2，3，4。在測試時，我們首先將四組試樣的各相導體串聯，並在外部溫度一致的條件下通以恆定的電流(測試方法依據IEC60287標準對架空敷設電纜截面載流量計算)，結果見表I。另外，我們將外部環境溫度恆定在35°C，將試樣的導體溫度控制在80°C條件下，測其導體的穩態電流值，結果見表2。從結果可以看出，本發明電纜填充料與傳統的纖維填充料可以增大傳輸容量、減少線損，並且降低了導體溫度，從而延長電纜的使用壽命。另外，我們測試了實施例1，2，3分別獲得的填充料的抗張強度和斷裂伸長率，同時測試了聚乙烯蠟(購自青島中塑經濟發展有限公司的YL-500型聚乙烯蠟)以及丁基橡膠(購自燕山石化的丁二烯橡膠BR9000)的抗張強度和斷裂伸長率作為對比，結果見表3。從結果可以看出本發明提供的電纜填充料的抗張強度和拉伸性能已經超過市面上常見的塑料橡膠製品的水平，具有良好的實際應用前景。另外從結果可以看到，加入稀土金屬鹽(氯化鑭，氧化鐠)之後，其抗張強度和拉伸性能均有明顯提高。表I
權利要求
1.一種電纜料填充料，其主要組分及重量百分比如下石油蠟30 40 低密度聚乙烯30 40 鋇鋅穩定劑5 8 粉末丁腈橡膠15 25高嶺土10 15。
2.權利要求I中所述的電纜料填充料，其特徵在於在權利要求I所述的組分中增加以下組分及其重量百分比 氯化鑭 O. 5 I 氧化鐠 O. 2 O. 4。
3.權利要求2中所述的電纜料填充料，其特徵在於所使用的氯化鑭和氧化鐠的細度為·1000 1500 目。
全文摘要
本發明提供了一種電纜填充料，該填充料兼具良好低熱阻特性和良好拉伸性能。其主要組分有石油蠟、低密度聚乙烯、鋇鋅穩定劑、粉末丁腈橡膠、高嶺土、氯化鑭、氧化鐠。本發明所述的電纜填充料一方面具有低熱阻特性，與傳統的纖維類填充料相比有增大傳輸容量、減少線損和延長使用壽命的優勢，另一方面又具有良好的拉伸特性，能很好地在實際中應用。
文檔編號C08L91/06GK102850631SQ201210353599
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者李斌, 梁福才, 王雪松 申請人:江蘇上上電纜集團有限公司