一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，具體指一種適用于高壓電 氣設(shè)備內(nèi)部配線用6kV及IOkV級(jí)電線電纜的絕緣材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代大型工程裝備、高壓電氣設(shè)備等輸出功率日趨增大，為該類設(shè)備饋電的電線 電纜電壓等級(jí)和電纜截面也隨之增大，通過(guò)中壓電纜配線饋電的設(shè)備日趨增多。特別是箱 式變壓器、開(kāi)關(guān)柜、高壓變頻器等，由于設(shè)備內(nèi)部配線空間相對(duì)較狹窄，在敷設(shè)、安裝、使用 中電纜均處于較小彎曲狀態(tài)，電纜的彎曲產(chǎn)生的剛性回彈力導(dǎo)致敷設(shè)安裝極其困難，且過(guò) 度彎曲引起的絕緣層內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力極易引起電纜擊穿。目前，GB/T 12706標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的乙 丙橡膠絕緣料或高模量乙丙橡膠絕緣料已被廣泛應(yīng)用于中壓電力電纜。但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該類電 纜最小彎曲半徑至少為15倍電纜外徑的技術(shù)特點(diǎn)難于滿足高壓電氣設(shè)備內(nèi)部敷設(shè)安裝及 安全運(yùn)行要求。要解決高壓電氣設(shè)備內(nèi)部配線空間窄小，難W敷設(shè)安裝，電纜彎曲狀態(tài)產(chǎn)生 的失效風(fēng)險(xiǎn)的難題，需通過(guò)改善電纜彎曲性能，減小彎曲時(shí)產(chǎn)生的剛性回彈力，并提高電纜 絕緣層彎曲拉伸狀態(tài)的電氣性能，因此本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，開(kāi)發(fā)出新的高柔 性高電氣性能的絕緣材料，解決W上技術(shù)難題。
[0003] 如中國(guó)專利(專利號(hào)化200410089025. X)中壓橡膠絕緣電纜用絕緣料，該絕緣料 包括W下組分及含量重量份元乙丙橡膠100份、般燒陶±50~100份，防老劑1~3份， 有機(jī)過(guò)氧化物2~4份、偶聯(lián)劑1~2份、蠟2~8份、加工油5~20份。雖然該中壓橡膠 絕緣電纜用絕緣料具備高柔性，且電氣性能良好，但該絕緣材料主要通過(guò)選用不同牌號(hào)= 元乙丙橡膠，提高乙丙橡膠含量(高達(dá)61%)實(shí)現(xiàn)絕緣材料具備高柔性，低硬度，該方式導(dǎo)致 絕緣材料成本較高，且該絕緣材料邵氏硬度最高達(dá)80,操作人員必將付出較高的操作施力 W完成電纜窄空間內(nèi)的敷設(shè)安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種可W降低電纜彎曲模 量，邵氏硬度控制在50~60范圍，且成本較低，適用于高壓電氣設(shè)備內(nèi)部配線用6kV及 IOkV級(jí)電線電纜的絕緣材料。
[0005] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)W下技術(shù)方案得W實(shí)施的：一種高柔性高電氣性能 電線電纜絕緣材料，其組分重量份配比是元乙丙橡膠100份、防老劑RD 1~3份、氧化 鋒3~8份，硬脂酸0. 1~1份、軟化劑2~12份，加工油5~15份、乙締基立甲氧基硅烷 1~3份、般燒陶±80~130份、流變劑1~5份，過(guò)氧化二異丙苯2~5份，=締丙基異= 聚氯酸醋1~3份，色粉1~3份。 其中所述的S元乙丙橡膠的乙締含量為54~66%，口尼粘度值ML1+4100°C為42~ 50,第S單體含量3~5%。所述的軟化劑為乙締副產(chǎn)物脂肪族巧饋分聚合而成的合成樹 月旨，分子量介于600~1800,軟化點(diǎn)介于80~Iior。所述的加工助劑為汽缸油或石蠟基 油，粘度（40°C)大于400,閃點(diǎn)大于240°C，漸青質(zhì)含量低于0. 15%。所述的流變劑為一種 飽和脂肪酸衍生物的混合物，主要成分為C12~C18飽和控鏈的脂肪酸醋與脂肪酸皂，烙點(diǎn) 介于60~100°C。
[0006] 本發(fā)明的高柔性高電氣性能電線電纜絕緣料的制備工藝為密煉、過(guò)濾、無(wú)頁(yè)或分 散造粒等相關(guān)工藝。由于本發(fā)明絕緣料W中壓電纜應(yīng)用為主，絕緣料的生產(chǎn)環(huán)境需要保持 較高的潔凈度。推薦采用通風(fēng)設(shè)備送入凈化后的空氣，保持生產(chǎn)車間的正壓。具體操作如 下： 1、各組分混合采用密煉、開(kāi)煉或捏煉方法，要保證各組分能混合均勻。
[0007] 2、絕緣料采用無(wú)頁(yè)或其他設(shè)備壓延切割成大小適當(dāng)?shù)哪z條；也可采用單螺桿擠出 機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)或其他造粒設(shè)備制成適當(dāng)大小的粒子。
[0008] 3、無(wú)論是膠條還是膠粒，都要采用防潮防塵的包裝，防止在膽存、運(yùn)輸時(shí)造成污 染。
[0009] 本發(fā)明的性能是：
【具體實(shí)施方式】
[0010] W下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)將此理 解為本發(fā)明的內(nèi)容僅限于下述實(shí)例。
[0011] 實(shí)施例1，材料組分配方為：
S元乙丙橡膠為?？松梨诨瘜W(xué)公司產(chǎn)品，牌號(hào)：Vistalon2504;軟化劑為青島海安 格力化工有限公司巧石油樹脂，牌號(hào)HIGREE化100 ;加工油為太陽(yáng)石油公司產(chǎn)品，牌號(hào)： Sunpar2280 ;流變劑為連云港銳己化工有限公司產(chǎn)品，牌號(hào)化20 ;色粉為N330炭黑。 2] 制備方法： 將S元乙丙橡膠根據(jù)配方稱量好后加入密煉機(jī)密煉2~3min，然后按照相應(yīng)重量加入 其余物料(硫化體系除外)，混煉2~4min，混煉溫度達(dá)到115~125°C時(shí)密煉機(jī)排料，將混 煉好的膠料在開(kāi)練機(jī)薄通1~2次，過(guò)濾，=漉壓延機(jī)壓延，不開(kāi)條出片。壓延后的膠料室 溫存放24h后放入密煉機(jī)加硫化劑過(guò)氧化二異丙苯、=締丙基異=聚氯酸醋及N330炭黑， 混煉0. 5~Imin左右排料，排料后在開(kāi)煉機(jī)薄通1~2次，=漉壓延機(jī)壓延開(kāi)條出片，輸出 的橡頁(yè)經(jīng)過(guò)冷卻漉冷卻后，即得到本發(fā)明的絕緣膠。
[001引將加工好的絕緣膠在ISminX170°CX15M化硫化條件下壓制成試片，性能測(cè)試如 下： L/IN丄A <" /J 4:/ U
實(shí)施例2,材料組分配方為：
S元乙丙橡膠為韓國(guó)錦湖石油化學(xué)株式會(huì)社產(chǎn)品，牌號(hào)：KEP210 ;軟化劑為青島海安 格力化工有限公司巧石油樹脂，牌號(hào)HIGREE化100 ;加工油為1000#汽缸油；流變劑為 Sej址teraMItraLestariCo.Ltd.產(chǎn)品，牌號(hào)HI細(xì)化OW;色粉為N330炭黑。
[0014] 制備方法： 將S元乙丙橡膠根據(jù)配方稱量好后加入密煉機(jī)密煉2~3min，然后按照相應(yīng)重量加入 其余物料(硫化體系除外)，混煉2~4min，混煉溫度達(dá)到115~125°C時(shí)密煉機(jī)排料，將混 煉好的膠料在開(kāi)練機(jī)薄通1~2次，過(guò)濾，=漉壓延機(jī)壓延，不開(kāi)條出片。壓延后的膠料室 溫存放24h后放入密煉機(jī)加硫化劑過(guò)氧化二異丙苯、=締丙基異=聚氯酸醋及N330炭黑， 混煉0. 5~Imin左右排料，排料后在開(kāi)煉機(jī)薄通1~2次，=漉壓延機(jī)壓延開(kāi)條出片，輸出 的橡頁(yè)經(jīng)過(guò)冷卻漉冷卻后，即得到本發(fā)明的絕緣膠。
[0015] 將加工好的絕緣膠在ISminX170°CX15M化硫化條件下壓制成試片，性能測(cè)試如 下：
本發(fā)明的技術(shù)效果： 用本發(fā)明絕緣材料試生產(chǎn)高壓變頻器設(shè)備用6. 6kV乙丙橡膠絕緣1X60mm2電纜，產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)為銅導(dǎo)體/半導(dǎo)電尼龍帶/乙丙橡膠絕緣層。絕緣材料擠出機(jī)長(zhǎng)徑比L/D=16,溫度設(shè) 定螺桿、機(jī)身1、機(jī)身2、機(jī)頭1、機(jī)頭2、機(jī)頭3分別為70°C、75°C、75°C、75°C、80°C、80°C;硫 化溫度184°C，線速度7. 5m/min，加熱段長(zhǎng)度為86m。用本發(fā)明試制的電纜性能測(cè)試如下：
該電纜各項(xiàng)性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，且完全適用于JISC3611等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高壓電氣設(shè) 備內(nèi)場(chǎng)合用電線電纜技術(shù)要求。
[0016] 本發(fā)明所生產(chǎn)的高柔性高電氣性能電線電纜絕緣料，具有低彈性模量、低硬度、高 電阻率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)的性能，制備的電線電纜具有低彎曲模量，在彎曲狀態(tài)下具備安全穩(wěn)定 的運(yùn)行能力。
[0017] 本發(fā)明不限于上述施例，本
【發(fā)明內(nèi)容】
所述均可實(shí)施，并具有所述良好效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，其各組分重量配比是：三元乙丙橡膠 100份、防老劑RD 1~3份、氧化鋅3~8份，硬脂酸0. 1~1份、軟化劑2~12份，加工油 5~15份、乙烯基三甲氧基硅烷1~3份、煅燒陶土 80~130份、流變劑1~5份，過(guò)氧化 二異丙苯2~5份，三烯丙基異三聚氰酸酯1~3份，色粉1~3份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，其特征在于：所 述的三元乙丙橡膠的乙烯含量為54~66%，門尼粘度值ML1+4KKTC為42~50,第三單體 含量3~5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，其特征在于：所 述的軟化劑為乙烯副產(chǎn)物脂肪族C5餾分聚合而成的合成樹脂，分子量分布于600~1800， 軟化點(diǎn)介于80~IKTC。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，其特征在于：所 述的加工助劑為汽缸油或石蠟基油，粘度（40°C )大于400,閃點(diǎn)大于240°C，瀝青質(zhì)含量低 于 0? 15%〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，其特征在于：所 述的流變劑為一種飽和脂肪酸衍生物的混合物，主要成分為C12~C18飽和烴鏈的脂肪酸 酯與脂肪酸皂，熔點(diǎn)介于60~100°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料的備方法，其特征 在于： 將三元乙丙橡膠根據(jù)配方稱量好后加入密煉機(jī)密煉2~3min，然后按照相應(yīng)重量加入 其余物料(硫化體系除外)，混煉2~4min，混煉溫度達(dá)到115~125°C時(shí)密煉機(jī)排料，將混 煉好的膠料在開(kāi)練機(jī)薄通1~2次，過(guò)濾，三輥壓延機(jī)壓延，不開(kāi)條出片，壓延后的膠料室溫 存放24h后放入密煉機(jī)加硫化劑過(guò)氧化二異丙苯、三烯丙基異三聚氰酸酯及N330炭黑，混 煉0. 5~Imin左右排料，排料后在開(kāi)煉機(jī)薄通1~2次，三輯壓延機(jī)壓延開(kāi)條出片，輸出的 橡頁(yè)經(jīng)過(guò)冷卻輥冷卻后，即得到本發(fā)明的絕緣膠。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料及制備方法。本發(fā)明屬于電線電纜技術(shù)領(lǐng)域，其成分按重量份數(shù)表示包括三元乙丙橡膠100份、防老劑RD？1～3份、氧化鋅3～8份，硬脂酸0.1～1份、軟化劑2～12份，加工油5～15份、乙烯基三甲氧基硅烷？1～3份、煅燒陶土80～130份、流變劑1～5份，過(guò)氧化二異丙苯2～5份，三烯丙基異三聚氰酸酯1～3份，色粉1～3份。本發(fā)明制備的高柔性高電氣性能電線電纜絕緣材料，具有低彈性模量、低硬度、高伸率、高電阻率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、耐臭氧、抗熱老化等特性，有助于提高電線電纜的彎曲性能，是一種優(yōu)異的制造高壓電氣設(shè)備內(nèi)部配線用6kV及10kV級(jí)電線電纜的絕緣材料。
【IPC分類】C08L23/16, C08L91/00, C08K5/3492, C08K5/09, B29D7/01, C08K3/22, H01B3/44, C08K3/34, C08K5/5425, C08K5/14, C08K13/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105153552
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510598009
【發(fā)明人】馬蘭杰, 葛國(guó)杰
【申請(qǐng)人】特變電工山東魯能泰山電纜有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日