一種黑色架空絕緣電纜及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及絕緣材料領域，尤其涉及黑色架空絕緣電纜及其制備方法。一種黑色架空絕緣電纜，該絕緣電纜包括絕緣材料和設置在絕緣材料內部的導線，絕緣材料按重量百分比計由以下的組分制備得到：LLDPE?7042、LLDPE?8320、LDPE、硅烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、有機錫、氟橡膠母料和黑色母料。本發明要用于架設空中的電線傳輸用電，絕緣性能優于PVC，而PVC在電線老化等起火的時候會放出有毒有害氣體，而硅烷絕緣料無毒無害。
【專利說明】
一種黑色架空絕緣電纜及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及絕緣材料領域，尤其涉及黑色架空絕緣電纜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 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：
[0003] (1)無鹵低煙材料的系列化、完善化
[0004] 無鹵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，交聯型無鹵低煙電纜料的應用范圍將會越來越大。
[0005] (2)耐電痕料
[0006] 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濕狀況下產生電暈已有耐電痕要求，由 于其絕緣材料(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， 故而問題并不突出。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于空間電場中電纜護套材料的 抗電蝕性。
[0007] (3)硅烷交聯料
[0008] 硅烷交聯聚乙烯絕緣料在3KV及以下的力纜中已普遍使用。隨著硅烷交聯技術的 普及，其它如硅烷交聯可剝離屏蔽料、無鹵低煙阻燃料、乙丙電纜料已相繼有產品問世。國 內在硅烷交聯可剝離屏蔽料上已有廠家做了工作，而硅烷交聯無鹵阻燃料、乙丙電纜料尚 少為大家了解，當然更談不上應用了。
[0009] (4)輻照交聯聚烯烴料
[0010] 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°c及以下溫度等級，無論用XLPE、XLPVC或PVC都可滿足要求，150°C以上，硅 橡膠、氟塑料、聚酰亞胺等品種的應用也已成熟，但在中間溫度等級（如125°C、150°C)的應 用開發上，與國外差距比較大。
【發明內容】
[0011]為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供黑色架空絕緣電纜。
[0012]為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：
[0013]黑色架空絕緣電纜用絕緣材料，該絕緣電纜包括絕緣材料和設置在絕緣材料內部 的導線，絕緣材料按重量百分比計由以下的組分制備得到： LLDPE-7042： 65^75% LLDPE-8320： 20^30%： LDPE： 1~5% 硅烷偶聯劑： 1:,03.:0? 交聯劑 DCP: Q.. !0"0. 15%
[0014] 抗氧劑 300: 0. ()Γ0. 05% 抗氧劑 1010: 0.061.08% 抗氧劑 DLTP: 0. 02~0. 05% 有機錫: 0.05~().08? 氟橡膠母料： 0. Q5~Q, 10% 黑色母料： L(fL5%。
[0015] 作為優選，絕緣材料按重量百分比計由以下的組分制備得到： LLDPE-7042； 68~72% LLDPE-8320： 22~24% LIFE；： 2~3% 硅烷偶聯劑： 1.Γ1.? 交聯劑DCP: 氣Ι?ΓΟ. ΙΒ%
[0016] 抗氧劑 300: 0.03110.5% 抗氧劑 1010: a 06:^0. 08%： 抗氧劑 DLTP: 0. 02~0. 05% 有機錫； Q. 〇5~0.繼°/〇 氟橡膠母料： 0. 05川.10% 黑色母料： l. (T2. 5%。
[0017] 二步法制備上述的黑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：
[0018] 1)催化劑母料制備:催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠 母料、黑色母料；
[0019] 將以上材料在攪拌機里攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然后放出倒入 擠出機料斗，擠出機溫度：140~180°C，經雙螺桿擠出后經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風 機吹干后進行切粒，顆粒在干燥塔，設置80°C烘干2小時以上然后用真空鋁塑袋進行包裝、 暫時存放；
[0020] 2)成品制備：
[0021] 2.1)將硅烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合后成為硅烷助 劑，充分混合后硅烷助劑待用；
[0022] 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 后吸入干燥塔，設定60°C，烘干時間大于半個小時，之后將材料吸入原料料倉；
[0023] 2.3)以上物料經計量稱自動加料加入到雙螺桿擠出機，將已經配好的硅烷助劑也 經過計量稱在第二區加入到雙螺桿，以上材料在雙螺桿進行接枝；
[0024] 2.4)經雙螺桿接枝后的材料經單螺桿擠出、偏心水霧切粒，經輸送水栗輸送到脫 水機，經脫水后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干燥，后由 真空吸料機吸入成品料倉；
[0025] 2.5)計量、包裝即為成品。
[0026] -步法制備上述的黑色架空絕緣電纜用絕緣料的方法，該方法包括以下的步驟： [0027] 1)催化劑母料制備:催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠 母料、黑色母料；
[0028] 將以上材料在攪拌機里攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然后放出倒入 擠出機料斗，擠出機溫度：140~180°C，經雙螺桿擠出后經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風 機吹干后進行切粒，顆粒在干燥塔，設置80°C烘干2小時以上然后用真空鋁塑袋進行包裝、 暫時存放；
[0029] 2)成品制備：
[0030] 2.1)將硅烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合后成為硅烷助 劑，充分混合后硅烷助劑待用；
[0031] 2.2)將主設備雙錐轉鼓進行加熱到90°C ;
[0032] 2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到雙錐轉鼓內，然后將蓋子密 閉，開啟雙錐轉鼓進行干燥、混合；
[0033] 2.4)以上物料干燥、混合2.5小時后，通過液體噴淋裝置將備用的硅烷助劑加入到 物料內；
[0034] 2.5)硅烷助劑經過2.5小時的吸收后放出；
[0035] 2.6)計量、包裝即為成品。
[0036] 本發明由于采用了上述的技術方案，主要用于架設空中的電線傳輸用電，絕緣性 能優于PVC，而PVC在電線老化等起火的時候會放出有毒有害氣體，而硅烷絕緣料無毒無害。 [0037]使用本發明的產品生產，螺桿轉速及電流穩定，生產240mm 2，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%范圍內；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。
[0038]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 °C。而PVC耐熱性差，其80 °C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占電火災事故總數的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】
[0039] 實施例1
[0040] 黑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制備得 到： LLDPE-7042： 68% LLDPE-8320； 26% LDPE： 2：. 5% _石圭院偶聯劑： L 6% 交聯劑DCP: 0.12%
[0041 ]抗氧劑 300: :0. 04% 抗氧劑 1010: 0. 07% 抗氧劑 DLTP: 0. 03% 有機錫： 0. 06% 氟橡膠母料： 0.08% 黑色母料： 1.5%。
[0042]二步法制備黑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 劑母料的制備，二是成品制備。
[0043] 1)催化劑母料制備:催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠 母料、黑色母料；
[0044] 將以上材料在攪拌機里攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然后放出倒入 擠出機料斗，擠出機溫度：140~180°C，經雙螺桿擠出后經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風 機吹干后進行切粒，顆粒在干燥塔，設置80°C烘干2小時以上然后用真空鋁塑袋進行包裝、 暫時存放。
[0045] 2)成品制備：
[0046] 2.1)將硅烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合后成為硅烷助 劑，充分混合后硅烷助劑待用；
[0047] 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 后吸入干燥塔，設定60°C，烘干時間大于半個小時，之后將材料吸入原料料倉；
[0048] 2.3)以上物料經計量稱自動加料加入到雙螺桿擠出機，將已經配好的硅烷助劑也 經過計量稱在第二區加入到雙螺桿，以上材料在雙螺桿進行接枝；
[0049] 2.4)經雙螺桿接枝后的材料經單螺桿擠出、偏心水霧切粒，經輸送水栗輸送到脫 水機，經脫水后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干燥，后由 真空吸料機吸入成品料倉；
[0050] 2.6)計量、包裝即為成品。
[0051] 3)對以上制備的產品進行檢測，檢測結果為合格。
[0052] L0054J 實施例2
[0055]黑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制備得 到： LLDPE-7042： 70% LLDPE-8320： 24% LDPE： 2.5% 硅烷偶聯劑： l._ 交聯劑DCP: 0, 12%
[0056]抗氧劑 300: 0.04% 抗氧劑1010: 0,0? 抗氧劑 DLTP: 0. 03% 有機錫； 0. 06% 氟橡膠母料： 0. 08%: 黑色母料： 1.5%。
[0057]上述的絕緣材料采用實施例1的二步法制備絕緣材料。
[0058] 實施例3
[0059] 黑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制備得 到： LLDPE-7042；： 72% LLDPE"8：320； 221 LDPE: 2.5% 硅烷偶聯劑： 1.6%
[0060] 交聯劑DCP: 0. 12% 抗氧劑300: 0. 04% 抗氧劑 1010: 0.07% 抗氧劑 DLTP: 0. 03% 有機錫： 0. 06%
[0061 ] 氟橡膠母料： 0.08% 黑色母料： ：?, 5%。
[0062] -步法制備黑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 劑母料的制備，二是成品制備。
[0063] 1)催化劑母料制備:催化劑母料為LDPE、有機錫、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、氟橡膠 母料、黑色母料；
[0064]將以上材料在攪拌機里攪拌，先低速攪拌1分鐘再高速攪拌3分鐘，然后放出倒入 擠出機料斗，擠出機溫度：140~180°C，經雙螺桿擠出后經過冷卻水槽進行冷卻，再經過風 機吹干后進行切粒，顆粒在干燥塔，設置80°C烘干2小時以上然后用真空鋁塑袋進行包裝、 暫時存放。
[0065] 2)成品制備：
[0066] 2.1)將硅烷偶聯劑、交聯劑DCP、抗氧劑300按照比例進行混合，混合后成為硅烷助 劑，充分混合后硅烷助劑待用；
[0067] 2.2)將主設備雙錐轉鼓進行加熱到90°C ;
[0068] 2.3)LLDPE-7042、LLDPE-8320、催化母料按比例吸入到雙錐轉鼓內，然后將蓋子密 閉，開啟雙錐轉鼓進行干燥、混合；
[0069] 2.4)以上物料干燥、混合2.5小時后，通過液體噴淋裝置將備用的硅烷助劑加入到 物料內；
[0070] 2.5)硅烷助劑經過2.5小時的吸收后放出；
[0071] 2.6)計量、包裝即為成品。
[0072] 3)對以上制備的產品進行檢測，檢測結果為合格。
[0073]
[0074]
[0075] 實施例4
[0076] 黑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制備得 到： LLDPE-7042： 64% LLDPE-8320： 30% LDPE： 0.5% 硅烷偶聯劑： 1.雜 交聯劑DCP: Q, 12%
[0077] 抗氧劑 300: 0.04% 抗氧劑 1010: 0. 07% 抗氧劑dltp: a om 有機錫： 0. 0:6? 氟橡膠母料： 0. 08% 黑色母料： 1.
[0078] 上述的絕緣材料采用實施例3的一步法制備絕緣材料。
【主權項】
1. 一種黑色架空絕緣電纜，該絕緣電纜包括絕緣材料和設置在絕緣材料內部的導線， 其特征在于絕緣材料按重量百分比計由以下的組分制備得到： LLDPE-7042：i 65 ~75% L.L0PE-8:320: 20^30% LDPE- Γ5% 硅焼偶聯劑： 1.0-2:.0% 交聯劑 DCP: 0. 10^0.15% 抗氧劑 300: 0.03、. 05% 抗氧劑 1010: 0.06 ~0.08% 抗氧劑 DLTP: 0. 02~0. 05% 有機錫： 0. 05~0. 08% 氟橡膠母料： 0. 05~0. 10% 黑色母料5 L 0-2. 512. 根據權利要求1所述的黑色架空絕緣電纜，其特征在于絕緣材料按重量百分比計由 以下的組分制備得到： LLDPE-70424 68~72% LLDPE-8320： 22^24% LDPE ； 2 ~3% 硅烷偶聯劑： 1,5~1,8% 交聯劑 DCP: :Q. 10-?. 15% 抗氧劑300: 05% 抗氧劑 1010: 0,061).:08% 抗氧劑 DLTP: ：〇, ΟΓΟ, Οδ% 有機錫： 05~0, 08% 氟橡膠母料： Q. 0:Γ?. 1_ 黑色母料： l.(T2，:5%。
【文檔編號】C08L23/06GK106009229SQ201610546588
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月8日
【發明人】趙勇, 李順利, 俞麗琴, 蔡煜明, 莫建雙
【申請人】浙江太湖遠大新材料股份有限公司