一种软性交联聚乙烯绝缘料

摘要

本发明公开了一种软性交联聚乙烯绝缘料，它包括如下重量份数的组分：低密度聚乙烯100份，聚异丁烯35～50份，聚乙烯醋酸乙烯酯20～35份，交联剂1.7～2.5份，抗氧剂0.2～0.5份。本发明的软性交联聚乙烯绝缘料，其软性达到与电缆用软聚氯乙烯绝缘料相当的程度，且主要电气参数，如ρv值、ε值和tgδ值则分别能达到≥1*1016Ω·cm、≤2.4和≤0.0008。用此材料制成的电缆其传输介质引起的功率损耗比乙丙胶绝缘电缆至少低一个数量级，与由单一低密度聚乙烯制成的20kV交联聚乙烯中压交联绝缘料属同一数量级。

权利要求

1.一种软性交联聚乙烯绝缘料，其特征在于它包括如下重量份数的组分：

100份低密度聚乙烯，50份聚异丁烯，20份聚乙烯醋酸乙烯酯，1.7份交联剂DCP，0.2份抗氧剂1010；

所述的低密度聚乙烯为大庆华科技股份有限公司HZLJ-6401；

所述的聚异丁烯为扬子-巴斯夫责任有限公司PIB/B30；

所述的聚乙烯醋酸乙烯酯为北京有机化工厂EVA 5/1或14/2；

所述的交联剂DCP为上海齐陆化工有限公司DCP-99；

所述的抗氧剂为上海天意精细化工有限公司1010。

说明书

一种软性交联聚乙烯绝缘料

技术领域

[0001] 本发明属于材料技术领域，具体涉及一种软性交联聚乙烯绝缘料。

背景技术

[0002] 对于额定电压20kV的系统风力、水力电站用中压发电机、中压电动机、风力发电系统和原油电力变压器等设施使用的电缆，单纯从运行可靠性、经济性上来说额定电压20kV交联聚乙烯绝缘电缆是最好的选择，但由于中压电缆用的传统交联聚乙烯(XLPE)材料为刚硬体，难于弯曲和绕线、嵌线，故目前是以额定电压20kV级乙丙胶(EPR)绝缘电缆代替。但是乙丙胶(EPR)的四大电气参数(介电强度Ekp、绝缘电阻ρv、介电常数ε和介质损耗角正切tgδ)明显较差，易引起电缆、电机、变压器过度发热，功率损耗很大，可参见表
1数据。乙丙橡胶的四个电性指标，由于各企业配方差异故为范围值，从表1的数据可看出EPR性能明显低于XLPE。

[0003] 表120kV级EPR(乙丙胶)与XLPE(交联聚乙烯)材料电气参数典型值比较[0004]

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种软性交联聚乙烯绝缘料。主要针对额定电压20kV固定敷设电力电缆用传统交联聚乙烯绝缘料进行改性，在保障电缆基本电气性能的基础上改进该电缆的柔软性和使用便利性。

[0006] 为解决上述技术问题，曾有人提出在聚乙烯(PE)中加入乙丙胶(EPR)或聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以改进交联聚乙烯(XLPE)的硬性问题，制备软的XLPE中压绝缘料，但会存在以下问题：

[0007] 1.若加EVA，EVA必须加高量才有明显软化作用，但使XLPE的介电常数(ε)和介质损耗角正切(tgδ)增高，特别是EVA的tgδ为0.002～0.02比XLPE高数十倍以上，同样达不到额定电压20kV中压用XLPE绝缘要求。

[0008] 2.对比表1，若加EPR则会使XLPE四大电性能均大幅度降下，达不到额定电压20kV中压用XLPE绝缘要求。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0010] 一种软性交联聚乙烯绝缘料，它包括如下重量份数的组分：

[0011] 低密度聚乙烯(LDPE) 100份

[0012] 聚异丁烯(PIB) 35～50份

[0013] 聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA) 20～35份

[0014] 交联剂 1.7～2.5份

[0015] 抗氧剂 0.2～0.5份。

[0016] 其中，低密度聚乙烯的密度为0.930g/cm3以下，优选范围为0.905g/cm3～0.930g/3
cm。

[0017] 其中，聚乙烯分子量范围为12000～45000。

[0018] 其中，聚异丁烯分子量范围为2000～30000。

[0019] 其中，聚乙烯醋酸乙烯酯分子量范围为30000～120000。

[0020] 其中，所述的交联剂为过氧化二异丙苯(即交联剂DCP)。

[0021] 其中，所述的抗氧剂为牌名1035、1010和300中的任意一种。抗氧剂1035化学名即为硫代二乙撑双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。抗氧剂1010化学名即为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。抗氧剂300化学名即为4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。

[0022] 本发明是利用高分子材料相溶原理、空间分子料缠绕和隔膜原理，制成三元混合(复合)体系以实现制作高性能的20kV级软质XLPE绝缘料。

[0023] 本发明采用低密度聚乙烯(LDPE)，聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和聚异丁烯(PIB)三元复合(EVA、PIB起软化LDPE的关键作用，同时该高聚物电性较好)，可见下表2。

[0024] 表2三元复合涉及的各主成分20℃下电性能参数

[0025]高分子材料 ρv(Ω·cm) ε tgδ
LDPE低密度聚乙烯 1016-18 ≤2.35 ＜0.0005
PIB聚异丁烯 1015-18 2.1～2.3 ＜0.0005
EVA聚乙烯醋酸乙烯酯 1012-14 2.6～3.0 0.001～0.01

[0026] 有益效果：本发明的软性交联聚乙烯绝缘料，其柔软性达到与电缆用软聚氯乙烯绝缘料相当的程度，且主要电气参数，如ρv值、ε值和tgδ值则分别能达到≥1*1016Ω·cm、≤2.4和≤0.0008。用此材料制成的电缆其传输介质引起的功率损耗比EPR绝缘电缆至少低一个数量级，与由单一LDPE制成的20kV XLPE中压交联绝缘料属同一数量级。具体实施方式：

[0027] 根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

[0028] 实施例所用原材料来源：