一种交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法技术

本申请涉及电缆的技术领域，具体公开了一种交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法。交联聚乙烯绝缘电缆，包括电缆芯，电缆芯外部包覆有电缆套，电缆套包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯35

【技术实现步骤摘要】
一种交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法


[0001]本申请涉及电缆
，尤其是涉及一种交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]交联聚乙烯绝缘电缆是一种适用于配电网等领域的电缆，具有PVC绝缘电缆无法比拟的优点，它结构简单、重量轻、耐热好、负载能力强、机械强度高，适用于配电网、工业装置或者需要大容量用电领域，用于固定敷设在交流50Hz、额定电压6kV
‑
35kV的电力输配电线路上，主要功能是输送电能。
[0003]目前，大多数电缆主要集中在城市、农村配电网中敷设，因电缆长期裸露在室外，容易受到紫外线、光、热的影响，电缆套容易老化，导致使用寿命低。

技术实现思路

[0004]为了提高电缆套的抗老化性，本申请提供一种交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种交联聚乙烯绝缘电缆，采用如下技术方案：一种交联聚乙烯绝缘电缆，包括电缆芯，所述电缆芯外部包覆有电缆套，所述电缆套包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯35
‑
60份、乙烯
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醋酸乙烯共聚物15
‑
40份、交联剂0.5
‑
2份、抗老化剂1
‑
5份、紫外线吸收剂1
‑
3份、增塑剂1
‑
3份、复合物8
‑
15份，其中，复合物为石墨烯和氧化锌复配而成。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请的交联聚乙烯绝缘电缆，通过各原料之间的协同作用，提高了电缆套的抗老化性，能够使老化前电缆的拉伸强度为18.9
‑
35.7MPa，断裂伸长率为285
‑
398％，老化后拉伸强度变化率为
‑
5.4
‑
(
‑
0.8)％，老化后断裂伸长率为
‑
8.4
‑
(
‑
3.8)％，180℃的热稳定时间为40
‑
85s。
[0007]低密度聚乙烯和乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物为电缆套的基础成分。抗老化剂、紫外线吸收剂能够提高电缆套对氧、紫外线的抵御，从而提高电缆的抗老化性。增塑剂便于电缆套的各原料成型。复合物为石墨烯和氧化锌复配而成，氧化锌抗老化性能好，稳定性好，对光、紫外线具有抵御的作用，应用到电缆套的原料中，能够提高电缆套的稳定性，从而提高电缆的抗老化性。石墨烯表面疏松多孔，具有吸附作用，且具有很强的绝缘性，氧化锌能够负载在石墨烯上，在电缆套的原料中分散的更加均匀，便于氧化锌发挥作用，便于提高电缆套的抗老化性。
[0008]作为优选：其包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯45
‑
50份、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物20
‑
30份、交联剂0.8
‑
1.6份、抗老化剂2
‑
4份、紫外线吸收剂1.5
‑
2.5份、增塑剂1.5
‑
2.5份、复合物10
‑
13份。
[0009]通过采用上述技术方案，通过对各原料的掺量进行优化，能够使各原料更好的发挥作用，有助于提高电缆套的抗老化性。
[0010]作为优选：所述复合物采用以下方法制备：将石墨烯放入水中，超声分散，加入硝
酸锌和酒石酸钠，混合均匀，得到混合物，向混合物加入尿素溶液，边滴加边搅拌，滴加完毕后加热升温，静置，冷却，抽滤，洗涤，烘干得到复合物。
[0011]进一步的，所述复合物采用以下方法制备：将石墨烯放入水中，超声分散20
‑
30min，加入硝酸锌和酒石酸钠，搅拌10
‑
20min，得到混合物，以1.5
‑
2.5mL/min的速度向混合物中加入尿素溶液，滴加8
‑
12min，滴加的过程中以600
‑
1000r/min的转速搅拌，滴加完毕后，加热至100
‑
140℃，静置5
‑
7h，冷却至室温，抽滤，洗涤，烘干后得到复合物；其中，每1g石墨烯中水的添加量为6
‑
8mL，石墨烯和酒石酸钠的重量配比为1：(0.2
‑
0.4)，尿素溶液的浓度为0.8
‑
1.2mol/L。
[0012]通过采用上述技术方案，利用上述制备方法对复合物进行制备，能够使锌离子更好的负载在石墨烯上，且通过二者之间的协同作用，进一步提高电缆套的抗老化性。
[0013]作为优选：所述石墨烯和硝酸锌的重量配比为1：(0.4
‑
0.6)。
[0014]硝酸锌的添加量过少，即氧化锌的添加量过少，会导致氧化锌发挥的作用较小，不能更优的提高电缆的抗老化性；硝酸锌的添加量过多，即氧化锌的添加量过多，导致吸附在石墨烯上的氧化锌过多，会对石墨烯进行包覆，造成石墨烯发挥的作用较小，不能更优的提高电缆的抗老化性。通过采用上述技术方案，当硝酸锌的添加量在上述范围内时，能够通过二者之间的协同作用，提高电缆套的抗老化性。
[0015]作为优选：所述抗老化剂为抗氧剂B215、抗氧剂1010、抗氧剂264中的一种或多种。
[0016]作为优选：所述紫外线吸收剂为H61、UV
‑
531、1130中的一种或多种。
[0017]通过采用上述技术方案，对抗老化剂和紫外线吸收剂进行限定，更能够提高电缆套的抗老化性。
[0018]作为优选：所述交联聚乙烯绝缘电缆还包括6
‑
12重量份的纳米氧化镁。
[0019]通过采用上述技术方案，纳米氧化镁具有耐高温性、耐火性，应用到电缆套的原料中，能够提高电缆套的耐高温性，从而提高电缆对热的抵御，进而提高电缆套的抗老化性。
[0020]作为优选：所述纳米氧化镁在使用之前采用以下方法进行预处理：将纳米氧化镁放入乙醇溶液中，超声分散，加入硅烷偶联剂，混合均匀，过滤固体物，洗涤，烘干后得到预处理的纳米氧化镁。
[0021]进一步的，所述纳米氧化镁在使用之前采用以下方法进行预处理：将纳米氧化镁放入乙醇溶液中，超声分散20
‑
40min，加入硅烷偶联剂，搅拌10
‑
15min，过滤固体物，用水洗涤3
‑
5次，烘干后得到预处理的纳米氧化镁；其中，乙醇溶液的质量分数为20
‑
40％，每1g纳米氧化镁中乙醇溶液的添加量为6
‑
10mL，纳米氧化镁和硅烷偶联剂的重量配比为1：(0.4
‑
0.6)。
[0022]通过采用上述技术方案，纳米氧化镁表面的比表面能大，容易出现自身团聚，在电缆套原料中的分散性不均，导致不能发挥最优的作用，利用硅烷偶联剂对纳米氧化镁进行预处理，能够减少纳米氧化镁的比表面能，提高纳米氧化镁的分散性，从而进一步提高电缆套本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交联聚乙烯绝缘电缆，包括电缆芯，其特征在于：所述电缆芯外部包覆有电缆套，所述电缆套包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯35
‑
60份、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物15
‑
40份、交联剂0.5
‑
2份、抗老化剂1
‑
5份、紫外线吸收剂1
‑
3份、增塑剂1
‑
3份、复合物8
‑
15份，其中，复合物为石墨烯和氧化锌复配而成。2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于：其包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯45
‑
50份、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物20
‑
30份、交联剂0.8
‑
1.6份、抗老化剂2
‑
4份、紫外线吸收剂1.5
‑
2.5份、增塑剂1.5
‑
2.5份、复合物10
‑
13份。3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于：所述复合物采用以下方法制备：将石墨烯放入水中，超声分散，加入硝酸锌和酒石酸钠，混合均匀，得到混合物，向混合物加入尿素溶液，边滴加边搅拌，滴加完毕后加热升温，静置，冷却，抽滤，洗涤，烘干得到复合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡军涛，蔡军彩，褚晓辉，
申请(专利权)人：穿越电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：