【技术实现步骤摘要】
本申请属于电力电缆，尤其涉及一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层及制备方法和应用。
技术介绍
1、交联聚乙烯电缆是目前应用广泛的电力电缆，可用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电等场所；交联聚乙烯电缆的主要包括外护套、金属护套、空气间隙、缓冲层、绝缘屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、导体屏蔽层以及导体等结构；交联聚乙烯电缆中导体等结构都能发挥相应的作用，而绝缘屏蔽层和金属护套之间的缓冲层，可以保证结构间良好的电气联系，同时还具备缓冲外界机械应力以及防止外界水侵入的作用。
2、现有交联聚乙烯电缆中的普通缓冲层主要使用半导电聚酯无纺布组成，而高压交联聚乙烯电缆中缓冲层主要使用内层半导电聚酯无纺布、聚丙烯酸钠粉层以及外层半导电蓬松棉等结构组成，聚丙烯酸钠粉层涂覆在半导电聚酯无纺布、半导电蓬松棉之间；然而常规缓冲层的体积电阻率、阻水与耐烧蚀性能都不高，而高压交联聚乙烯电缆中缓冲层在长时间运行过程中，容易出现结构松动、脱落，同时聚丙烯酸钠阻水粉层与外层护套接触后，容易发生化学、电-化学反应，增加缓冲层结构烧蚀故障的发生，进而可能导致电缆失效，降低了高压交联聚乙烯电缆的使用年限，危害电力系统安全稳定运行，因此，有必要对目前高压交联聚乙烯电缆中缓冲层进行改进，以提升高压交联聚乙烯电缆的性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层及制备方法和应用，用于解决现有技术中高压交联聚乙烯电缆缓冲层的性能有待提高的技术问题。
2、本申请第一方面提供了一种高
3、作为经纱的导电热塑性聚氨酯弹性体纤维和作为纬纱的混纺纱形成平纹编织；
4、所述导电热塑性聚氨酯弹性体纤维包括掺杂超导电炭黑的热塑性聚氨酯弹性体纤维芯线和导电包覆层。
5、所述导电包覆层选自银包覆层。
6、所述混纺纱由芳纶、涤纶、锦纶、腈纶、聚酰亚胺纤维、高强聚乙烯纤维、聚苯并双恶唑纤维中的至少两种混纺而成。
7、优选的，所述高压交联聚乙烯电缆缓冲层的厚度为0.5mm~0.8mm。
8、优选的，所述高压交联聚乙烯电缆缓冲层中，导电热塑性聚氨酯弹性体纤维的直径为0.2mm~0.3mm；
9、所述混纺纱的直径为0.3mm~0.5mm。
10、优选的，所述混纺纱由芳纶、涤纶混纺而成，所述芳纶和所述涤纶的质量比为1:1~2。
11、本申请第二方面提供了一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层的制备方法，可制备第一方面所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，制备方法包括步骤：
12、步骤s1、将超导电炭黑、热塑性聚氨酯弹性体、有机溶剂进行搅拌分散、消泡处理，得到纺丝原液；
13、步骤s2、采用湿法纺丝机进行纤维纺丝、牵伸、得到掺杂超导电炭黑的热塑性聚氨酯弹性体纤维芯线；
14、步骤s3、将掺杂超导电炭黑的热塑性聚氨酯弹性体纤维芯线依次使用三氟乙酸银溶液浸渍、干燥，得到三氟乙酸银改性的芯线；
15、步骤s4、将三氟乙酸银改性的芯线依次使用还原剂溶液浸渍还原、干燥，得到导电热塑性聚氨酯弹性体纤维；
16、步骤s5、将导电热塑性聚氨酯弹性体纤维作为经纱、混纺纱作为纬纱进行平纹编织，得到一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层。
17、优选的，步骤s1中，所述纺丝原液中热塑性聚氨酯弹性体、超导电炭黑的质量比为1：0.13~0.20。
18、优选的，步骤s1中，所述纺丝原液中热塑性聚氨酯弹性体、n-二甲基甲酰胺的质量比为1：5.30~7.30。
19、优选的，步骤s1中，将超导电炭黑、热塑性聚氨酯弹性体、有机溶剂进行搅拌分散的过程包括：将超导电炭黑放在n，n-二甲基甲酰胺中，以7000~9000r/min的转速搅拌0.8~1.2h得到预制浆料；然后将热塑性聚氨酯弹性体（tpu）加入预制浆料中，以7000~9000r/min的转速搅拌5h~7h。
20、优选的，步骤s1中，所述消泡处理包括：置于密闭容器中，以9l/min3~11l/min3的抽气速率抽真空10~14h，直至无气泡产生。
21、优选的，步骤s2中，所述纤维纺丝的过程包括：将纺丝原液于2~6kg/cm2的条件下从溶液挤出泵的泵口匀速挤出，经去离子水凝固浴凝固，得到初体纤维；
22、所述牵伸的过程包括：依次以198~202r/min、208~212r/min、218~222r/min、228~232r/min、238~242r/min、248~252r/min的六道卷轴速度，进行六道卷轴牵伸。
23、优选的，步骤s3中，所述三氟乙酸银溶液的浓度为20~30g/l，所述浸渍的时间为0.5h~1h；
24、步骤s4中，所述还原剂溶液的浓度为3~7g/l，所述浸渍的时间为2h~4h，温度为40~60℃。
25、优选的，所述还原剂溶液选自硼氢化钠溶液或抗坏血酸溶液。
26、优选的，步骤s4之后，步骤s5之前，还包括步骤：重复1~3次步骤s1~步骤s4。
27、本申请第三方面提供了第一方面所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层在制备电缆中的应用。
28、本申请第四方面提供了一种高压交联聚乙烯电缆，其中的缓冲层选自第一方面所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层。
29、综上所述，本申请提供了一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层及制备方法和应用，本申请提供的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，高压交联聚乙烯电缆缓冲层包括作为经纱的导电热塑性聚氨酯弹性体纤维和作为纬纱的芳纶/涤纶混纺纱形成平纹编织结构；其中，导电热塑性聚氨酯弹性体纤维包括掺杂超导电炭黑的热塑性聚氨酯弹性体纤维芯线和导电包覆层，并配合热塑性聚氨酯弹性体纤维、芳纶/涤纶混纺纱，使得本申请提供的缓冲层具有优越弹性、拉伸性能、耐磨、机械强度、导电性能以及阻水性等性质，可以有效降低缓冲层烧蚀等故障发生，延长高压交联聚乙烯电缆的使用年限，提升电力系统长时间运行的安全稳定，用于解决现有技术中高压交联聚乙烯电缆缓冲层的性能有待提高的技术问题。
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1.一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，所述高压交联聚乙烯电缆缓冲层包括导电热塑性聚氨酯弹性体纤维和混纺纱；
2.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
6.权利要求1-5任一项所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，包括步骤：
7.根据权利要求6所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纺丝原液中热塑性聚氨酯弹性体、超导电炭黑的质量比为1：0.13~0.20。
8.根据权利要求6所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述三氟乙酸银溶液的浓度为20~30g/L，所述浸渍的时间为0.5h~1h；
9.权利要求1-5任一项所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层在制备电缆中的应用。p>
10.一种高压交联聚乙烯电缆，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层。
...【技术特征摘要】
1.一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，所述高压交联聚乙烯电缆缓冲层包括导电热塑性聚氨酯弹性体纤维和混纺纱；
2.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层，其特征在于，
6.权利要求1-5任一项所述的一种高压交联聚乙烯电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，包括步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉盛，李濛，韩卓展，李瀚儒，冉倩，郭兴军，刘智勇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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