一種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料及其制備方法，該屏蔽料是由以下重量份的原料制成：乙烯-乙酸乙烯共聚物80～150份、巴克球20～40份、導電炭黑10～30份、潤滑劑5～10份、抗氧化劑0.5～1.0份、交聯劑8～15份、接枝劑4～7份。本發明專利技術首次把巴克球應用到電纜行業中，通過將巴克球加入到導體屏蔽料中，可以提高電纜的載流量26％左右，這項技術的應用將對電力領域起極大的促進作用，尤其是可再生能源領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種導體屏蔽料，特別是一種含巴克球元素的額定電壓110kV及以上 高壓電纜用導體屏蔽料，屬于電線電纜

技術介紹
巴克球（buckyball)，又稱為C60,包含60個碳原子，以足球形狀排列，具有近似石 墨的SP2混成軌域，每個碳原子僅與相鄰的三個碳原子鍵結，具有三個S鍵和一個31鍵， 其化學性質相當穩定，即使在時速高達二萬四千公里的速度下撞擊鋼板也不會破裂，若在 氮氣中加熱其晶體至550°C則會升華，在室溫下呈紫紅色固態分子晶體。目前，巴克球在電 纜行業中尚未被應用。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽 料，同時提供該屏蔽料的制備方法，將巴克球加入到導體屏蔽料中，從而提高電纜的載流 量，降低輸電損耗，節能降耗。 為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下： -種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，它是由以下重量份的原料制成：乙 烯-乙酸乙烯共聚物80~150份、巴克球20~40份、導電炭黑10~30份、潤滑劑5~10 份、抗氧化劑〇. 5~1. 0份、交聯劑8~15份、接枝劑4~7份。 上述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，優選的，所述原料的重量份為：乙 烯-乙酸乙烯共聚物100份、巴克球30份、導電炭黑25份、潤滑劑8. 5份、抗氧化劑0. 8份、 交聯劑10份、接枝劑5份。 前述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，優選的，所述的乙烯-乙酸乙烯 共聚物是選用EVA460,導電炭黑是采用高結構炭黑，潤滑劑是選用7#工業白油，抗氧化劑 是選用抗氧劑1010,交聯劑是選用過氧化二異丙苯，接枝劑是選用TRD-200P。 前述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料的制備方法，包括如下步驟：1)、將乙烯-乙酸乙烯共聚物放入共振過濾機中進行過濾，將乙烯-乙酸乙烯共聚 物中結塊的部分震成粉末狀和將乙烯-乙酸乙烯共聚物料里面的雜質過濾出來，得A料； 2)、將巴克球、導電炭黑、潤滑劑和抗氧化劑放入密煉機中，混合均勻，得B料； 3)、將上述步驟的A料和B料混合，然后放入密封的混煉機中混合5~10分鐘，混 合均勻后再放入雙螺桿造粒機中進行混煉造粒，并切成直徑約4_、高度約3mm的顆粒；4)、將符合要求的顆粒過濾到雙螺桿造粒機機頭下方的共振顆粒篩選箱內，經過 多道冷風將顆粒吹到管道里進行冷卻到50~60°C; 5)、將冷卻好的顆粒吸入高速混煉機中，將交聯劑和接枝劑混合后，采用噴淋的方 式將交聯劑和接枝劑噴灑在顆粒上混煉8~10分鐘，待交聯劑和接枝劑滲透到顆粒里面后 再采用風冷方式冷卻到30~40 °C，得顆粒料C ; 6)、將上述顆粒料C放入吸收料斗內，在溫度為50~70°C的條件下均化4~6h， 然后采用風冷方式冷卻到25~40 °C，最后稱重包裝。 本專利技術的有益效果：與現有技術相比，本專利技術首次把巴克球應用到電纜行業中，用 于提高電纜的輸電性能。通過把巴克球增加到高壓電纜周圍的塑料中，由于巴克球中包含 60個碳原子，以足球形狀排列，可以捕獲電子，防止它們破壞組成塑料的其他分子，具有獨 一無二的電子質量，可在塑料不分解的狀況下提高26%的輸電。申請人通過研宄發現，巴克 球雖然與鉆石一樣不具導電性，但在18K時具有超導性，研宄顯示，它是以晶格里的電洞來 傳導電流（類似P型半導體），若加入其它分子（例如三溴甲烷）來拉長晶格間距，可有效 地提升其超導相變溫度至117K，而且申請人發現巴克球的作用比炭黑中的碳更好，這是因 為巴克球比碳黑的顆粒更小、活性更高（巴克球碳化物分散體的顆粒大小是0. 7nm)，又由 于巴克球本身的特性就有傳導電流的作用，所以將巴克球加入到導體屏蔽料中，可以提高 電纜的載流量26%左右。這項技術的應用將對電力領域起極大的促進作用，尤其是可再生 能源領域。新技術可使位于海上的風電機和沙漠中的太陽能板向遠距離的用戶傳輸更多電 力。 本專利技術的導體屏蔽料以乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA)為基礎樹酯，由于它的分子 鏈中含有乙酸乙烯（VA)含量和熔體流動速率（MFR)，當VA含量增加時，材料的拉伸強度下 降，柔軟性及填料的容納能力提高，所以選擇EVA460作為基料。本專利技術中的導電炭黑也是 導電材料，由于炭黑之間的距離在〇. 14nm，炭黑粒子表面的II電子就會在電場作用下連續 傳遞，形成電流，所以要選用吸油量大和表面積大的炭黑，即高結構炭黑。本專利技術的潤滑劑 采用7#工業白油，其優點是：潤滑性能優良，無腐蝕性，無污染。產品低硫、低芳、無嗅、無 味?？寡趸瘎┻x用抗氧劑1010,它是一種多元受阻酚型抗氧劑，與大多數聚合物具有很好的 相容性，有良好的防止光和熱引起的變色作用。由于它具有大分子型抗氧劑、無污染、不著 色、揮發性小，耐水抽低，所有選用此材料。 為驗證本專利技術的效果，申請人進行了以下試驗： 一、輸電性能測試 2014年12月份，申請人在本公司內使用兩條同等型號、同等規格長度的電力電纜 (一條為普通放入電力電纜，一條為加入巴克球的內屏蔽料的電力電纜）連接同一臺電柜 作為入線，出線連接同一臺生產設備JL12+18+24/630框式絞線機，做通電試驗。產品的型 號規格為：YJV228. 7/15kV 3X50的電纜，測量數據如下表所示：【主權項】1. 一種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，其特征在于：它是由以下重量份的原 料制成：乙烯-乙酸乙烯共聚物80~150份、巴克球20~40份、導電炭黑10~30份、潤 滑劑5~10份、抗氧化劑0. 5~I. 0份、交聯劑8~15份、接枝劑4~7份。2. 根據權利要求1所述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，其特征在于：所述 原料的重量份為：乙烯-乙酸乙烯共聚物100份、巴克球30份、導電炭黑25份、潤滑劑8. 5 份、抗氧化劑〇. 8份、交聯劑10份、接枝劑5份。3. 根據權利要求1所述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，其特征在于：所述 的乙烯-乙酸乙烯共聚物是EVA460,導電炭黑是高結構炭黑，潤滑劑是7#工業白油，抗氧化 劑是抗氧劑1010,交聯劑是過氧化二異丙苯，接枝劑是TRD-200P。4. 如權利要求1-3任一項所述的含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料的制備方法， 其特征在于，包括如下步驟： 1) 、將乙烯-乙酸乙烯共聚物放入共振過濾機中進行過濾，將乙烯-乙酸乙烯共聚物中 結塊的部分震成粉末狀和將乙烯-乙酸乙烯共聚物料里面的雜質過濾出來，得A料； 2) 、將巴克球、導電炭黑、潤滑劑和抗氧化劑放入密煉機中，混合均勾，得B料； 3) 、將上述步驟的A料和B料混合，然后放入密封的混煉機中混合5~10分鐘，混合均 勻后再放入雙螺桿造粒機中進行混煉造粒，并切成直徑約4_、高度約3mm的顆粒； 4) 、將符合要求的顆粒過濾到雙螺桿造粒機機頭下方的共振顆粒篩選箱內，經過多道 冷風將顆粒吹到管道里進行冷卻到50~60 °C ; 5) 、將冷卻好的顆粒吸入高速混煉機中，將交聯劑和接枝劑混合后，采用噴淋的方式將 交聯劑和接枝劑噴灑在顆粒上混煉8~10分鐘，待交聯劑和接枝劑滲透到顆粒里面后再采 用風冷方式冷卻到30~40°C，得顆粒料C ; 6) 、將上述顆粒料C放入吸收料斗內，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含巴克球元素的高壓電纜用導體屏蔽料，其特征在于：它是由以下重量份的原料制成：乙烯?乙酸乙烯共聚物80～150份、巴克球20～40份、導電炭黑10～30份、潤滑劑5～10份、抗氧化劑0.5～1.0份、交聯劑8～15份、接枝劑4～7份。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李華，曲國輝，方陶，張春芳，王科海，張小敏，
申請(專利權)人：貴州星天電線電纜有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52