權(quán)利要求

1.高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，其特征在于，按照各組分占質(zhì)量百分比計(jì)，所述絕緣材料包括如下組分： (a)聚乙烯基料97.5-99.3％； (b)交聯(lián)劑0.5-2％； (c)助交聯(lián)劑0.1-0.5％；和 (d)抗氧化劑0.1-0.5％； 所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5。

2.如權(quán)利要求1所述的絕緣材料，其特征在于，按照各組分占質(zhì)量百分比計(jì)，所述絕緣材料由如下組分制成： (a)聚乙烯基料97.5-99.3％； (b)交聯(lián)劑0.5-2％； (c)助交聯(lián)劑0.1-0.5％；和 (d)抗氧化劑0.1-0.5％； 所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5； 優(yōu)選地，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的40～60％。 

3.如權(quán)利要求1或2所述的絕緣材料，其特征在于，所述聚乙烯基料的含量為97.5～98.5％； 優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑的含量為1.5～2％； 優(yōu)選地，所述助交聯(lián)劑的含量為0.2-0.4％； 優(yōu)選地，所述抗氧化劑的含量為0.1～0.2％。 

4.如權(quán)利要求1或2所述的絕緣材料，其特征在于，所述聚乙烯基料為低密度聚乙烯和高支化度聚乙烯的混合物，所述混合物的熔體流動(dòng)速率為0.15-0.25g/min，密度為910-915g/m 3，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述低密度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的70～30％。 

5.如權(quán)利要求4所述的絕緣材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯為超凈低密度聚乙烯，所述超凈低密度聚乙烯的分子量分布為4.7～6.3，灰分含量≤100ppm。 

6.如權(quán)利要求4或5所述的絕緣材料，其特征在于，所述高支化度聚乙烯為中煤陜西榆林能源化工有限公司生產(chǎn)的DFDA-7042聚乙烯和/或?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯； 優(yōu)選地，所述超凈低密度聚乙烯為上海石化生產(chǎn)的DJ210聚乙烯； 優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物類化合物，優(yōu)選純度為99.5％以上的過(guò)氧化物類化合物，進(jìn)一步優(yōu)選為過(guò)氧化二異丙苯； 優(yōu)選地，所述助交聯(lián)劑包括三丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯或二丙烯酸乙二醇酯中的至少一種； 優(yōu)選地，所述抗氧化劑為受阻酚型抗氧化劑或硫代雙酚抗氧劑，優(yōu)選為純度為99.5％以上的受阻酚型抗氧化劑或硫代雙酚抗氧劑，進(jìn)一步優(yōu)選為硫代雙酚類化合物，更進(jìn)一步優(yōu)選優(yōu)選為雙硫醚。 

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 將聚乙烯基料、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑以及抗氧化劑混合，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。 

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑和抗氧化劑的混合物融化混合，將融化混合后的混合物降溫至80℃，然后通過(guò)噴霧吸收法將交聯(lián)劑加入混合物中，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料； 優(yōu)選地，在120～125℃下進(jìn)行融化混合； 優(yōu)選地，所述方法還包括將交聯(lián)劑加入混合物后，進(jìn)行干燥和冷卻的步驟。 

9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑和抗氧化劑的混合物在120～125℃下融化混合； 吸收：將融化混合的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將交聯(lián)劑加入混合物中； 干燥：將吸收得到的產(chǎn)物干燥，冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。 

10.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在高壓直流電纜中的應(yīng)用。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絕緣材料領(lǐng)域，具體涉及高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料、制備方法及其用途。

背景技術(shù)

隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展，絕緣材料電纜因具有體積小，重量輕，工作溫度高，維護(hù)成本低以及環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)運(yùn)輸，安裝回收等方面相被廣泛應(yīng)用。

由于絕緣材料電導(dǎo)率隨溫度、場(chǎng)強(qiáng)非線性變化效應(yīng)過(guò)大，現(xiàn)有的聚乙烯電纜絕緣材料只能在低壓配電系統(tǒng)中用于直流電能的傳輸，無(wú)法直接應(yīng)用在高壓直流系統(tǒng)中。此外，局部電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于電纜的運(yùn)行強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致電纜材料直接擊穿，同時(shí)絕緣材料中的添加劑和交聯(lián)副產(chǎn)物在直流電場(chǎng)下電離和極化均會(huì)加劇聚乙烯絕緣電纜中的電導(dǎo)率非線性變化現(xiàn)象。因此，抑制高壓直流電纜中電導(dǎo)率非線性過(guò)度增大效應(yīng)聚集，成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供用于高壓電纜的可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料、制備方法及其用途，該材料可抑制高壓直流電纜中電導(dǎo)率非線性過(guò)度增大效應(yīng)聚集。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按照各組分占質(zhì)量百分比計(jì)，所述絕緣材料包括如下組分：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交聯(lián)劑0.5-2％；

(c)助交聯(lián)劑0.1-0.5％；和

(c)抗氧化劑0.1-0.5％；

所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5。

本發(fā)明通過(guò)引入高支化度聚乙烯對(duì)傳統(tǒng)聚乙烯絕緣料進(jìn)行改性，降低了絕緣材料中引起電導(dǎo)非線性變化的極性交聯(lián)分解副產(chǎn)物含量，有效抑制了電荷在直流電場(chǎng)下產(chǎn)生和遷移，抑制了高壓電纜中電導(dǎo)率非線性效應(yīng)。所述聚乙烯絕緣材料可應(yīng)用于高壓直流電纜中。

所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，意指，所述聚乙烯基料除高支化度聚乙烯外，還包括其他非高支化度的聚乙烯，高支化度聚乙烯和非高支化度的聚乙烯兩者的質(zhì)量總和為100％。所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5～4.5。除高支化度聚乙烯外，所述聚乙烯基料還包括非高支化度的聚乙烯，典型但非限制性的例如線型聚乙烯和支化度小于1.5的支鏈聚乙烯。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按照各組分占質(zhì)量百分比計(jì)，所述絕緣材料由如下組分制成：

(a)聚乙烯基料97.5-99.3％；

(b)交聯(lián)劑0.5-2％；

(c)交聯(lián)助劑0.1-0.5％；和

(d)抗氧化劑0.1-0.5％；

所述聚乙烯基料包括高支化度聚乙烯，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述高支化度聚乙烯的支化度為1.5-4.5。

優(yōu)選地，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的40～60％。

在本發(fā)明中，所述聚乙烯基料的含量為97.5～99.3％，例如為97.8％、98.1％、98.5％、98.7％、99.0％或99.3％，優(yōu)選為97.5～98.5％。

在本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑的含量為0.5～2％，例如0.5％、0.7％、0.9％、1.1％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％或2％。如果交聯(lián)劑的含量小于0.5％，則絕緣材料的耐熱溫度低，如果交聯(lián)劑的含量大于2％，則絕緣材料的力學(xué)性能變差。從絕緣材料的耐溫和力學(xué)性能角度考慮，所述交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為1.5～2％。

在本發(fā)明中，所述助交聯(lián)劑的含量為0.1～0.5％，例如0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％，優(yōu)選為0.2～0.4％。

在本發(fā)明中，所述抗氧化劑的含量為0.1～0.5％，例如0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％。如果抗氧化劑的含量小于0.1％，則無(wú)法滿足抗老化性能要求，如果抗氧化劑的含量大于0.5％，則抑制交聯(lián)劑自由基的產(chǎn)生。從絕緣材料老化和交聯(lián)特性角度考慮，所述抗氧化劑的含量?jī)?yōu)選為0.1～0.2％。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述聚乙烯基料為低密度聚乙烯和高支化度聚乙烯的混合物，所述混合物的熔體流動(dòng)速率為0.15-0.25g/min,密度為910-915g/m 3，所述高支化度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的30～70％，所述低密度聚乙烯占聚乙烯基料質(zhì)量的70～30％，所述聚乙烯基料質(zhì)量即為低密度聚乙烯和高支化度聚乙烯混合物的質(zhì)量。

低密度聚乙烯占低密度聚乙烯和高支化度聚乙烯混合物質(zhì)量總和的70～30％，如果低密度聚乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于30％，則影響絕緣材料的結(jié)晶特性。如果低密度聚乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于70％，則絕緣材料的交聯(lián)劑含量會(huì)增加，交聯(lián)副產(chǎn)物會(huì)增多。

所述混合物的熔體流動(dòng)速率為0.15-0.25g/min,密度為910-915g/m 3。如果熔體流動(dòng)速率小于0.15g/min，則影響絕緣材料的擠出特性，如果熔體流動(dòng)速率大于0.25g/min，則電纜在擠出過(guò)程中影響絕緣層的偏心度。如果密度小于910g/m 3，則影響絕緣材料的結(jié)晶性能，如果密度大于915g/m 3，則不利于絕緣料加工。

需要說(shuō)明的是，所述熔體流動(dòng)速率測(cè)試方法為：GB/T3682.1-2018，所述密度測(cè)試方法為(GB/T1033.1-2008)。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述低密度聚乙烯為超凈低密度聚乙烯，所述超凈低密度聚乙烯的分子量分布為4.7～6.3，灰分含量≤100ppm。

如果分子量分布小于4.7，則絕緣料熔體流動(dòng)性會(huì)明顯降低，如果分子量分布大于6.3，則絕緣材料熔體強(qiáng)度降低，抗焦燒能力下降。

需要說(shuō)明的是，所述分子量分布的測(cè)試方法為：采用凝膠滲透色譜法(GPC)法進(jìn)行測(cè)試。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述高支化度聚乙烯為中煤陜西榆林能源化工有限公司生產(chǎn)的DFDA-7042聚乙烯和/或?？松梨谏a(chǎn)的LL6201RQ聚乙烯。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述超凈低密度聚乙烯為中石化上海公司(上海石化)生產(chǎn)的DJ210聚乙烯。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物類化合物，優(yōu)選純度為99.5％以上的過(guò)氧化物類化合物。采用純度為99.5％以上的過(guò)氧化物型交聯(lián)劑，可以控制交聯(lián)劑中的雜質(zhì)，提升可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的純凈度，降低絕緣材料中引起電導(dǎo)非線性變化的極性雜質(zhì)。典型但非限制性的交聯(lián)劑例如為叔丁基過(guò)氧化物或三亞乙基三胺，優(yōu)選為過(guò)氧化二異丙苯。所述交聯(lián)劑可商購(gòu)得到。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述抗氧化劑為受阻酚型抗氧化劑，進(jìn)一步優(yōu)選為純度為99.5％以上的受阻酚型抗氧化劑，更進(jìn)一步優(yōu)選為硫代雙酚類化合物。采用該純度的抗氧化劑，可以控制抗氧化劑中的雜質(zhì)，提升可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的純凈度，降低絕緣材料中引起電導(dǎo)非線性變化的極性雜質(zhì)。典型但非限制性的抗氧化劑例如為受阻酚或硫代雙酚，優(yōu)選為雙硫醚。所述抗氧化劑可商購(gòu)得到。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述助交聯(lián)劑包括三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTA)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTAMA)或二丙烯酸乙二醇酯(EGDA)中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚乙烯基料、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑以及抗氧化劑混合，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述方法包括：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑和抗氧化劑的混合物融化混合，將融化混合后的混合物降溫至60-90℃，然后通過(guò)噴霧吸收法將交聯(lián)劑加入混合物中，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，在120～125℃下進(jìn)行融化混合。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述方法還包括將交聯(lián)劑加入混合物后，進(jìn)行干燥和冷卻的步驟。

可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥手段進(jìn)行干燥，所述冷卻例如可以冷卻到室溫。

在本發(fā)明一種優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述方法包括：

融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑和和抗氧化劑的混合物在120～125℃下融化混合；

吸收：將融化混合的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將交聯(lián)劑加入混合物中；

干燥：將吸收得到的產(chǎn)物干燥，冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

在該優(yōu)選方案中，采用融化混合、吸收和干燥制備絕緣材料，方法簡(jiǎn)單可行，工業(yè)化可實(shí)施性強(qiáng)。

本發(fā)明還提供了一種高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在高壓直流電纜中的應(yīng)用。所述聚乙烯絕緣材料可抑制高壓直流電纜中電導(dǎo)率非線性過(guò)度增大效應(yīng)聚集，可用于高壓直流電纜中。

有益效果：

本發(fā)明通過(guò)引入高支化度聚乙烯對(duì)傳統(tǒng)聚乙烯絕緣料進(jìn)行改性，降低了絕緣材料中引起電導(dǎo)非線性變化的極性交聯(lián)分解副產(chǎn)物含量，有效抑制了電荷在直流電場(chǎng)下產(chǎn)生和遷移，使得絕緣材料在30℃、10kV/mm，到70℃、50kV/mm條件下電導(dǎo)率非線性變化由目前普通聚乙烯絕緣材料的1000～2000倍降低到目前200～500倍，抑制了高壓電纜中電導(dǎo)率非線性效應(yīng)。所述聚乙烯絕緣材料可應(yīng)用于高壓直流電纜中。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的電導(dǎo)率隨溫度及場(chǎng)強(qiáng)變化的實(shí)測(cè)值和擬合曲線；

圖3是市售(北歐化工LS428)高壓電纜可交聯(lián)聚乙烯電導(dǎo)率隨溫度及場(chǎng)強(qiáng)變化的實(shí)測(cè)值和擬合曲線。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例中未注明具體實(shí)驗(yàn)步驟或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟的操作或條件即可進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)試劑產(chǎn)品。

實(shí)施例1

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料97.5％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.9％和抗氧化劑(抗氧劑300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.5％；助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.1％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40。所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于120℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例2

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料98.0％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.7％、抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.1％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.2％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于122℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例3

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料97.9％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.5％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.3％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.3％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法，包括包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料與抗氧化劑于123℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例4

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料98.8％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)0.5％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.2％和助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.5％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法，包括包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于124℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例5

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料99.3％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)0.5％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.1％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.1％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于125℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例6

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料97.5％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.8％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.5％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.2％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于120℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例7

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料97.5％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.7％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.5％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.3％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(埃克森美孚生產(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于120℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例8

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

聚乙烯基料97.5％、交聯(lián)劑(阿科瑪luperox過(guò)氧化二異丙苯)1.8％和抗氧化劑(300#，4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚))0.5％、助交聯(lián)劑(三丙烯酸三羥甲基丙烷酯)0.2％。

所述聚乙烯基料包括：中石化上海生產(chǎn)的DJ210聚乙烯以及高支化度聚乙烯(?？松梨谏a(chǎn)的LL 6201RQ聚乙烯)，所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比為60:40，所述聚乙烯基料的MFR＝0.21g/10min，密度為913g/m 3。

上述高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的制備方法包括以下步驟：

1)融化混合：將聚乙烯基料、助交聯(lián)劑與抗氧化劑于120℃下融混；

2)吸收：將步驟1)的混合物降溫至80℃，并通過(guò)噴霧吸收法將所交聯(lián)劑摻入混合物中；

3)干燥：將步驟2)得到的產(chǎn)物干燥，然后冷卻至室溫，得到高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料。

實(shí)施例9

其他與實(shí)施例1相同，除將所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比替換為70:30。

實(shí)施例10

其他與實(shí)施例1相同，除將所述DJ210聚乙烯和高支化度聚乙烯的質(zhì)量比替換為30:70。

對(duì)實(shí)施例1-實(shí)施例10得到的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料和市售樣品A(北歐化工LS4258)和B(陶氏化學(xué)4201)，進(jìn)行如下測(cè)試：

將實(shí)施例1-實(shí)施例10得到的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料以及市售樣品A和B在120℃下保溫5min，用熱硫機(jī)在5～10MPa壓強(qiáng)下將可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料以及市售樣品A和B熔化預(yù)壓制為薄膜狀樣品，而后升溫至180℃進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，在180℃下在5～10MPa壓強(qiáng)下保壓10min。當(dāng)交聯(lián)反應(yīng)完成后，將樣品逐漸冷卻至室溫，在70℃高溫環(huán)境內(nèi)進(jìn)行除氣，盡量去除交聯(lián)副產(chǎn)物。然后按照GB/T 1410-2006進(jìn)行絕緣材料體積電阻率測(cè)試，其中，采用Keithley 6517高阻計(jì)(最小理論測(cè)量精度體積電導(dǎo)率測(cè)量試驗(yàn)的樣品厚度為達(dá)到10-15A級(jí))以及三電極系統(tǒng)，測(cè)試結(jié)果如表1和表2所示：

表1.本發(fā)明實(shí)施例的體積電阻率變化

表2

通過(guò)表1和表2可知，本發(fā)明的高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在30℃和10kV/mm至70℃和50kV/mm條件下，該電纜的電導(dǎo)率非線性變化由現(xiàn)有市售樣品的1000～2000倍降低到200～500倍，電導(dǎo)率非線性降低的事實(shí)說(shuō)明本發(fā)明提供的技術(shù)方案有效的抑制了高壓電纜中電導(dǎo)率非線性效應(yīng)。

圖2和圖3是材料電導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)和溫度的變化，由兩個(gè)圖對(duì)比可以看出，隨著場(chǎng)強(qiáng)和溫度的增加，材料的電導(dǎo)率都會(huì)增加，但是圖2中材料的變化率要小于圖3，說(shuō)明通過(guò)本方法可以降低聚乙烯絕緣料中的交聯(lián)副產(chǎn)物，降低了電導(dǎo)率的變化。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。

高壓電纜用可交聯(lián)聚乙烯絕緣材料、制備方法及其用途.pdf