乙烯基非交联电缆屏蔽料性能与分散剂含量关系研究

非交联绝缘材料具有优异的电气机械性能,同时生产能耗少、可回收利用,成为目前电缆绝缘料的研究热点,但与之匹配的非交联半导电屏蔽料的研究还鲜有报道。导电炭黑的分散性对屏蔽料的性能影响重大。文中选用线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体树脂,白油为分散剂,采用熔融共混法制备了非交联电缆屏蔽料。研究了白油含量对屏蔽料中炭黑分散、结晶性能、体积电阻率和机械性能的影响。结果表明添加白油会促进炭黑的分散,但白油含量过大会降低屏蔽料的结晶度,增加其体积电阻率并降低拉伸强度和断裂伸长率。当白油含量为2 wt%时,屏蔽料体积电阻率最小,力学性能最佳。该研究为非交联半导电屏蔽料在乙烯基非交联电缆的应用研究提供了参考。

加工助剂对高压电缆半导电屏蔽料性能影响研究

高压电缆半导电屏蔽料主要由基体树脂、导电炭黑和加工助剂通过熔融混合加工而成。其中,加工助剂是影响高压电缆半导电屏蔽料品质的重要因素,然而加工助剂对高压电缆半导电屏蔽料性能的影响鲜有报道。该文采用熔融共混法制备导电炭黑(CB)/乙烯–丙烯酸丁酯共聚物(EBA)半导电屏蔽料,系统研究导电炭黑用量、分散剂类型与含量、交联剂类型与用量对半导电屏蔽料结构与性能的影响。采用扫描电子扫描显微镜和光学显微镜观察CB/EBA半导电屏蔽料内部微观结构和表面光洁度,通过电阻率测试仪和电子万能试验机评价CB/EBA半导电屏蔽料电性能和力学性能。实验结果表明:在导电炭黑质量分数为30%、分散剂N.N’-乙撑双硬脂酰胺为2.0%及交联剂双叔丁基过氧异丙基苯在1.0%时达到最优性能,半导电屏蔽料23℃和90℃电阻率为13.6Ω·cm和307.9Ω·cm,拉伸强度和断裂伸长率分别为18.5MPa和241.5%,且试样表面没有直径大于50μm的突起点,能够满足高压电缆屏的应用要求。此外,对比分析发现,我国自主研制的高压电缆半导电屏蔽料与国外同类产品拥有同等性能水平。该文工作为高压电缆半导电屏蔽料国产化提供了理论依据和数据支撑,对推动高压电缆半导电屏蔽料自主可控生产具有重要意义。

高压电缆半导电屏蔽料研究进展及关键技术分析

作为高压电缆重要组成部分,半导电屏蔽层对高压电缆的运行稳定性和使用寿命具有至关重要作用。然而,我国高压电缆半导电屏蔽严重依赖进口,极大程度限制了我国高压电缆自主化生产。基于此,本文介绍了高压电缆半导电屏蔽料国内外发展现状,分析了高压电缆半导电屏蔽料材料组分(基体树脂、导电炭黑和加工助剂)的作用及关键评价指标,重点讨论了高压电缆半导电屏蔽料生产制造存在的技术瓶颈:导电炭黑分散性、电阻率及其稳定性和表面光洁度。最后,对高压电缆半导电屏蔽料的发展方向进行了展望。本文全面系统地综述了高压电缆半导电屏蔽料的研究进展,有望为高压电缆半导电屏蔽料国产化设计与开发提供理论指导。

XLPE绝缘高压电缆屏蔽料树脂关键性能研究

为进一步明确半导电屏蔽料中基体树脂的关键性能,选用国内外3种不同型号的半导电屏蔽料,分别对其微观结构进行表征,并对其电气、力学以及流变性能进行测试。结果表明:各屏蔽料的体积电阻率均较低,且电阻率温度稳定性均良好。进口屏蔽料基体树脂中的丙烯酸酯含量更高,具有更大的极性,材料的力学韧性更优。同时,进口屏蔽料的假塑性更强,在一定剪切速率范围内可以通过适当提高剪切速率以降低材料的黏度,提高流动性从而降低能耗,提高生产效率。基于实验分析结果,提出将材料的极性大小或酯含量,作为反映半导电屏蔽料中基体树脂的关键性参数。

可交联PE电缆用半导电屏蔽料开发现状

综述了可交联聚乙烯(XLPE)电缆用半导电屏蔽料的国内外开发现状,介绍了不同等级XLPE电缆用半导电屏蔽料的原料生产工艺、相关设备、相关标准要求以及国外先进的检验测试方法等,列举了北欧化工公司和美国陶氏化学公司不同等级半导电屏蔽料的牌号和性能。目前,国内只能生产35 kV及以下的电缆屏蔽料,而国外能够生产110 kV及以上电缆屏蔽料。国内开发110 kV以上XLPE电缆屏蔽料是非常有市场前景的。

电缆用半导电屏蔽料开发进展

本文概述了半导电屏蔽料的作用，分类及技术规范，分析了半导电屏蔽料存在的技术问题及其组成与性能的关系，综述了国内外半导电屏蔽料的开发进展。

电力电缆用可交联半导电屏蔽料

研究了由乙烯-醋酸乙烯(EVA)共聚物、炭黑、加工助剂等配制的电力电缆用可交联半导电屏蔽料。采用DCP为交联剂,TAIC(三烯丙基异氰尿酸酯)为交联助剂,石蜡为加工助剂,考察了炭黑种类及用量、交联剂与助交联剂用量、加工助剂等对屏蔽料电学性能、力学性能和成缆工艺性能的影响。结果表明:两种炭黑并用有协同作用,屏蔽料具有良好的导电性能、加工性能和高的性能价格比。减少交联剂用量、添加助交联剂制得的屏蔽料成缆后与绝缘层具有良好的可剥离性。

热塑性EVA半导电屏蔽料的研制

研究了基体树脂、导电材料、润滑剂、抗氧剂对热塑性乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)半导电屏蔽料性能的影响,确立了EVA半导电屏蔽料配方:EVA100份,导电炭黑55份,润滑剂8.5份,抗氧剂0.80份。对产物性能的表征表明,该半导电屏蔽料20℃时的体积电阻率为48.3Ω·cm,拉伸强度为14.2MPa。

交联电缆用交联型EVA导体屏蔽料的实验研究

采用混炼方法,研究了基础树脂、导电材料、交联剂、润滑剂、抗氧剂对乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)导体屏蔽料性能的影响,从而获得了性能优良的交联型导体屏蔽料.

高压电缆半导电屏蔽料关键问题及研究进展

半导电屏蔽层作为高压电缆的重要组成部分,在电缆结构中起到均匀电场的作用。目前,我国高压电缆制造技术快速发展,然而高电压等级电缆料严重依赖进口,存在较多的技术壁垒。该文从高压电缆屏蔽料发展历程及关键问题、屏蔽料组成及关键性能参数、屏蔽料性能提升及改性3个方面综述了高压电缆屏蔽料的研究进展。首先,梳理高压电缆半导电屏蔽料发展历程,提炼当前屏蔽料面临的主要技术瓶颈和关键问题;其次,探讨屏蔽料导电和导热机理,从基体树脂、导电填充物和添加剂3个方面分析屏蔽料组成及性能,分析不同电压等级屏蔽料关键性能参数与技术要求;最后,探讨半导电屏蔽层配方,半导电屏蔽层–绝缘层界面特性和半导电屏蔽层性能对绝缘层电荷积聚特性的影响,并提出通过半导电屏蔽层改性抑制高压直流电缆绝缘层电荷积聚的方法。该文所做工作可为我国高压电缆半导电屏蔽料的研发、高压电缆性能评估提供理论参考。

炭黑/乙烯-丙烯酸丁酯共聚物半导电屏蔽料制备与性能

基于导电炭黑为填料、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物为基体,采用熔融挤出法制备高压电缆半导电屏蔽料,研究了导电炭黑用量对半导电屏蔽料的微观结构、电性能、力学性能和流变性能的影响。结果表明,半导电屏蔽料的结构和性能与导电炭黑的分散分布状态密切相关,且当导电炭黑用量为35%时,半导电屏蔽料具有优异的综合性能,拉伸强度为17.2 MPa,断裂伸长率为167.7%,23℃和90℃体积电阻率分别为10.4和180.4Ω·cm。此外,对比分析35%CB半导电屏蔽料与进口同类产品的结构与性能差异。结果表明配方料和公司料均具备脂肪烃和脂肪族醋酸酯的结构特征,并且体积电阻率和力学性能也相当。

可剥离交联型EVA半导电绝缘屏蔽料的研制

采用混炼方法研究了基础树脂、导电材料、交联剂、润滑剂、抗氧剂对可剥离交联型EVA半导电绝缘屏蔽料性能的影响,确立乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)半导电绝缘屏蔽料配方(质量份数):EVA为100份,导电炭黑为60份,交联剂为2.1份,润滑剂为8.0份,抗氧剂为0.8份。对产物性能的表征表明,该绝缘屏蔽料20℃体积电阻率为52.6Ω.cm,剥离强度为18.4 N/cm,热延伸试验载荷下伸长率为75%。

电缆用半导电屏蔽料组分的选择

对国外开发电缆用半导电屏蔽专用料所选用的基料、导电材料、交联剂、抗氧剂和加工助剂进行了综述。

电力电缆用可剥离型半导电绝缘屏蔽料研制

本文主要探讨采用乙烯－醋酸乙烯酯（ＥＬＶＡＸ）与低门尼粘度的三元乙丙橡胶并用，添加超导电性导电炉黑Ｎ４７２及中超耐磨炉黑Ｎ２２０，以过氧化物作硫化剂，研制开发橡皮绝缘高压（６ｋＶ及以上）电力电缆用可剥离型半导电绝缘屏蔽料，使其２０°Ｃ体积电阻率ρ２０＜５０Ω·ｃｍ。经实验验证，该绝缘屏蔽料在工艺及性能上完全满足于电缆的生产和性能要求。

高压矿用橡胶绝缘电缆用可剥离绝缘屏蔽料的研究

系统介绍了可剥离绝缘屏蔽料的研制过程、试验配方以及实施过程,并阐述了产品的主要性能指标。

220 kV电缆用半导电屏蔽料的制备与性能研究

采用进口BUSS设备制备了220 kV电缆用半导电屏蔽料,采用扫描电子显微镜(SEM)技术研究了导电炭黑在树脂中的分散情况,研究了导电炭黑的添加量对屏蔽料体积电阻率及机械性能的影响,用光学控制系统(OCS)设备对表面光滑度进行了检测,通过热失重技术(TG)研究了屏蔽料的高温稳定性。最终确定了导电炭黑的最佳添加量为30wt%。

110kV电缆用半导电屏蔽料的性能研究

采用熔融共混法制备了110 k V电缆用半导电屏蔽料(牌号HTDW-110),用扫描电子显微镜(SEM)技术研究了导电炭黑在树脂中的分散情况,通过热失重技术(TG)研究了屏蔽料的高温稳定性,对比了我公司110 k V半导电屏蔽料与国外进口产品(进口料A、进口料B)在表面光滑度、物理机械性能、电气性能方面的差异。

纳米导电炭黑的表面改性对超高压电缆用半导电屏蔽料性能影响的研究

采用熔融共混法制备了超高压电缆用半导电屏蔽料,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)技术研究了纳米导电炭黑的表面改性对超高压半导电屏蔽料的相容性的影响;研究了复合材料的表面光洁度、物理机械性能、电气性能;通过热失重技术(TG)、差示扫描量热技术(DSC)研究了复合材料的高温稳定性。当炭黑添加量为25份(phr)时,半导电屏蔽料的综合性能最佳。

高耐热老化的热塑性半导电屏蔽料的制备及性能研究

通过熔融共混法制备出一种高耐热老化的热塑性半导电屏蔽料,对其熔融指数、老化后物理力学性能保持率进行研究。结果表明:新配方可以提升材料的加工流动性能,热老化后断裂伸长率保持率从50.8%提升到102.6%;新配方满足相关标准要求,与在售产品相比,可提高21.6%的老化断裂伸长保持率。

中压电力电缆用半导电屏蔽料电阻率温度系数研究

中压电力电缆半导电屏蔽层的附加损耗与体积电阻率相关。电缆工作温度上升,半导电屏蔽层电阻增大,则电缆tgδ变大,半导电界面热效应变坏,影响电缆使用寿命,因此半导电屏蔽层电阻率的温度特性应平稳。相应的,半导电屏蔽层所用半导电屏蔽料的电阻率温度特性也应平稳。通过研究半导电屏蔽料的电阻率温度特性,认为通过考核电阻率的温度系数来评估半导电屏蔽材料的电气性能稳定性是一种可行且操作简便的试验方法,并给出了电气热稳定性较好屏蔽料的电阻率温度系数α范围。