海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料制造技术

本发明专利技术属于电缆料技术领域，具体公开了海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，按重量百分比计，包括80~90份的线性低密度聚乙烯、5~10份的交联剂、5~15份的润滑剂、2~5份的抗氧剂和2~4份的纳米颗粒，将80~90份的线性低密度聚乙烯、5~10份的交联剂、5~15份的润滑剂和2~5份的抗氧剂在密炼器中进行熔融共混，共混的温度为140~150℃；将2~4份的纳米颗粒加入到步骤1的熔融态共混物中搅拌均匀；将熔融态的共混物进行紫外光辐照，紫外光的功率为3~3.5KW，辐照完成后再泵入到造粒机中进行造粒。采用本发明专利技术的方案，可以解决目前常用的过氧化物化学交联技术存在生产能耗高、热传输效率低、交联反应制造时间长等不足，以及还存在拉伸强度以及断裂延伸率较低的问题。延伸率较低的问题。

Cross linked polyethylene insulating materials for offshore wind power cables

【技术实现步骤摘要】
海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料


[0001]本专利技术属于电缆料
，具体涉及了海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料。

技术介绍

[0002]聚乙烯(PE)具有优良的介电性能、机械性能和加工性能，目前应用在了工业的各个领域中，但由于聚乙烯的抗热变形能力较弱，工作温度较低，且耐环境应力开裂性能较差；这些缺点也限制了聚乙烯的应用领域，因此对聚乙烯进行改性一直是聚乙烯产品开发应用的关键。
[0003]聚乙烯交联技术是提高聚乙烯材料性能的一种重要技术，经过交联改性的聚乙烯可使其性能得到大幅度的改善，不仅能够显著提高聚乙烯的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能，而且还能明显地提高耐温等级，可使聚乙烯的耐热温度从70℃提高到100℃以上，从而大大拓宽了聚乙烯的应用范围。
[0004]目前，交联聚乙烯(XLPE)被广泛用于绝缘电缆材料中，而随着近海岛屿的深入开发以及海上风力发电厂的大规模建设，要求交联聚乙烯绝缘电缆向高电压等级、大长度方向发展。但目前生产高电压等级交联聚乙烯绝缘电缆，其常用的过氧化物化学交联技术存在生产能耗高、热传输效率低、交联反应制造时间长等诸多方面的不足之处，此外还存在拉伸强度以及断裂延伸率较低的问题，基于此本申请提供了一种海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，以解决目前生产高电压等级交联聚乙烯绝缘电缆，其常用的过氧化物化学交联技术存在生产能耗高、热传输效率低、交联反应制造时间长等不足，以及还存在拉伸强度以及断裂延伸率较低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，按重量百分比计，包括80～90份的线性低密度聚乙烯、5～10份的交联剂、5～15份的润滑剂、2～5份的抗氧剂和2～4份的纳米颗粒。
[0008]进一步，所述交联剂为硅烷交联剂A151。
[0009]进一步，所述润滑剂为十八烷酸、硬脂酸锌中的一种或两种的混合物。
[0010]进一步，所述抗氧剂为为4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)或硫代二乙撑双[3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]。
[0011]进一步，所述纳米颗粒为纳米二氧化硅或纳米氧化镁。
[0012]进一步，所述绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：将80～90份的线性低密度聚乙烯、5～10份的交联剂、5～15份的润滑剂和2～5份的抗氧剂在密炼器中进行熔融共混，共混的温度为140～150℃；
[0014]步骤2：将2～4份的纳米颗粒加入到步骤1的熔融态共混物中搅拌均匀；
[0015]步骤3：将熔融态的共混物进行紫外光辐照，紫外光的功率为3～3.5KW，辐照完成后再泵入到造粒机中进行造粒。
[0016]进一步，所述步骤2中，加入纳米颗粒搅拌均匀后，将共混物泵入到过滤器中。
[0017]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]1、本专利技术提供的交联聚乙烯绝缘料采用紫外光辐照进行交联，生产速度快且不会产生绝缘缺陷，通过吸收紫外光引发交联反应，在短时间内即可发生一系列交联反应；添加光引发体系的聚乙烯基料在紫外光辐照下才能发生交联反应，因此挤包成形过程中滞留在模具死角处的材料不会因焦烧而形成绝缘缺陷。
[0019]2、本专利技术中提供的交联聚乙烯绝缘料，还加入了纳米颗粒，纳米颗粒的加入能够进一步提高绝缘料的拉伸强度以及断裂延伸率，另外纳米二氧化硅粒子或氧化镁粒子的添加改变了基体的陷阱能级分布，提高高温击穿场强，体积电阻率得到明显增强。
[0020]3、本专利技术中，在制备绝缘料时，加入了过滤步骤，这样设置不仅能够减少绝缘料中杂质的含量，同时还能够将纳米颗粒更进一步的均匀分散在熔融态的共混物中，提高了绝缘料的拉伸强度以及断裂延伸率。
具体实施方式
[0021]以下对本专利技术作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
[0022]实施例1：
[0023]海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，按重量份数计，包括80份的线性低密度聚乙烯、5份的交联剂、5份的润滑剂、2份的抗氧剂和2份的纳米颗粒。
[0024]其中交联剂为硅烷交联剂A151；润滑剂为十八烷酸；抗氧剂为4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)；纳米颗粒为纳米二氧化硅。
[0025]上述绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1：将80份的线性低密度聚乙烯、5份的交联剂、5份的润滑剂和2份的抗氧剂在密炼器中进行熔融共混，共混的温度为140℃；
[0027]步骤2：将2份的纳米颗粒加入到步骤1的熔融态共混物中搅拌均匀；
[0028]步骤3：将熔融态的共混物进行紫外光辐照，紫外光的功率为3KW，辐照完成后再泵入到造粒机中进行造粒。
[0029]实施例2：
[0030]海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，按重量份数计，包括85份的线性低密度聚乙烯、7份的交联剂、6份的润滑剂、3份的抗氧剂和2份的纳米颗粒。
[0031]其中交联剂为硅烷交联剂A151；润滑剂为十八烷酸；抗氧剂为4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)；纳米颗粒为纳米二氧化硅。
[0032]上述绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
[0033]步骤1：将85份的线性低密度聚乙烯、7份的交联剂、6份的润滑剂、3份的抗氧剂和2份的纳米颗粒在密炼器中进行熔融共混，共混的温度为140℃；
[0034]步骤2：将2份的纳米颗粒加入到步骤1的熔融态共混物中搅拌均匀；
[0035]步骤3：将熔融态的共混物进行紫外光辐照，紫外光的功率为3KW，辐照完成后再泵入到造粒机中进行造粒。
[0036]实施例3：
[0037]海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，按重量份数计，包括90份的线性低密度聚乙烯、10份的交联剂、15份的润滑剂、5份的抗氧剂和4份的纳米颗粒。
[0038]其中交联剂为硅烷交联剂A151；润滑剂为十八烷酸；抗氧剂为4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)；纳米颗粒为纳米二氧化硅。
[0039]上述绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
[0040]步骤1：将90份的线性低密度聚乙烯、10份的交联剂、15份的润滑剂、5份的抗氧剂和4份的纳米颗粒在密炼器中进行熔融共混，共混的温度为140℃；
[0041]步骤2：将2份的纳米颗粒加入到步骤1的熔融态共混物中搅拌均匀；
[0042]步骤3：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：按重量百分比计，包括80~90份的线性低密度聚乙烯、5~10份的交联剂、5~15份的润滑剂、2~5份的抗氧剂和2~4份的纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述交联剂为硅烷交联剂A151。3.根据权利要求2所述的海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述润滑剂为十八烷酸、硬脂酸锌中的一种或两种的混合物。4.根据权利要求3所述的海上风电线缆用交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述抗氧剂为4,4'
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硫代双(6
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叔丁基
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甲基苯酚)或硫代二乙撑双[3
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(3,5
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二叔丁基
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾令果，周翔，冯治钦，魏勇，李志均，
申请(专利权)人：渝丰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：