本发明属于电力电缆,涉及一种pvc电缆料,尤其涉及一种具有极低的体积电阻率、优异的低温性能和优异的拉伸性能,尤其适用于具有耐寒要求的电力电缆的高耐寒半导电pvc电缆料及制备方法与应用。
背景技术:
1、高压电缆的内部由导线输电,导线的外层依次包裹绝缘层、保护层和屏蔽层,屏蔽层外部则包裹有耐磨耐腐蚀的护套,对内部结构起到物理保护作用。其中,绝缘层是决定电缆运输等级、安全与电能质量的最重要部分。交联聚乙烯本身具备优异的电气性能和机械性能,是10-220kv电力电缆的主要绝缘材料。
2、pvc电线缆料是在pvc树脂材料的基础上,添加各种助剂,如增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂等,经过混料、混炼、热成型制备出来的物料。目前现有pvc电缆料耐寒等级都较差,持久耐寒且能够保证拉伸强度和断裂伸长率pvc电缆料更少。
3、由于传统的pvc电缆料在低温环境下容易变脆,导致电缆的可靠性和使用寿命受到限制。
4、中国专利cn110372985a公开了一种长效耐寒电缆材料及其制备方法。所述长效耐寒电缆材料由以下重量份的原料制成:abs树脂15-20份、三元乙丙橡胶8-12份、聚四氟乙烯10-15份、氟橡胶6-8份、聚二甲基硅氧烷2-3份、己二酸二丁基二甘酯3-5份、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯2-4份、十二碳二元酸1-2份、玄武岩粉末2-4份、气相白炭黑2-4份、交联剂1-1.2份、润滑剂1-1.6份、抗氧化剂0.8-1.2份。由该技术方案制备得到的电缆材料虽然具有较好的耐寒性,但是制备所述电缆材料的工艺条件严苛,步骤较繁琐。
5、中国专利cn107619560a公开了一种耐高温阻燃pvc电缆料。所述耐高温阻燃pvc电缆料由以下重量份的组分组成:聚氯乙烯120-150份、镁铝合金5-10份、阻燃剂50-100份、分散剂20-50份和复合阻燃协效剂52-100份。该技术方案通过镁铝合金和聚氯乙烯的复配增效作用,既可以提高材料的机械性能,又可以有效地提高pvc电缆料的耐热性能。但是其电缆料中阻燃剂的重量份数高达50-100份,虽然阻燃剂的使用可以提高材料的阻燃性能,但是由此制备得到的电缆线缆的力学性能较差。
6、因此,研发一种具备高耐寒性能的半导电pvc电缆料对于低温环境下的电力传输和通信领域具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种高耐寒半导电pvc电缆料及制备方法与应用,本发明通过选择合适的pvc树脂,提升材料的流动性;选择合适的耐寒增塑剂和导电炭黑,降低材料的体积电阻率并提升材料的低温脆化性能,使得pvc电缆料具备卓越的耐寒性能和导电性能,适用于低温环境下的电力传输。
2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
3、本发明提供了一种高耐寒半导电pvc电缆料,所述高耐寒半导电pvc电缆料的原料按重量份数计包括:100份pvc树脂、30-70份主增塑剂、0-20份耐寒增塑剂、0-20份增韧剂、5-25份导电炭黑、4-8份稳定剂与4-8份填料。
4、作为本发明的一种优选方案,所述pvc树脂的聚合度为1000-1300。
5、作为本发明的一种优选方案,所述耐寒增塑剂的含量为3-15份。
6、作为本发明的一种优选方案,所述增韧剂的含量为3-15份。
7、作为本发明的一种优选方案,所述导电炭黑的含量为8-20份。
8、作为本发明的一种优选方案,所述主增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯。
9、作为本发明的一种优选方案,所述耐寒增塑剂为葵二酸二辛酯。
10、作为本发明的一种优选方案,所述稳定剂为钙锌稳定剂,所述填料为纳米碳酸钙。
11、本发明还提供了上述的高耐寒半导电pvc电缆料的制备方法,所述制备方法为:按配方称取各组分,在高速混合机中搅拌均匀,得到混合料,将混合物料送入双螺杆挤出机中,第一区的温度为155℃,第二区的温度为165℃,第三区的温度为175℃,第四区的温度为175℃,第五区的温度为180℃,第六区的温度为175℃,模头温度为170℃,螺杆转速为30rpm,经双螺杆挤出机熔融挤出造粒,得到高耐寒半导电pvc电缆料。
12、本发明最后提供了上述的高耐寒半导电pvc电缆料在制造电力传输线缆的用途。
13、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
14、1)本发明通过在高耐寒半导电pvc电缆料加入稳定剂,可以抑制聚氯乙烯的老化;使用环保型钙锌稳定剂,能够避免聚氯乙烯树脂的分解。
15、2)本发明通过在高耐寒半导电pvc电缆料添加导电炭黑,制备的产品体积电阻率更低,导电性能优异,同时,添加相应的耐寒增塑剂和增韧剂能大幅提升产品的耐寒性能,可使产品的应用环境更为广泛。
16、3)本发明提供的高耐寒半导电pvc电缆料,不仅性能完全符合gb/t 8815的相关要求,而且具有良好的耐寒性能,体积电阻率为15ω·cm,具有广阔的应用前景。
17、4)本发明提供的高耐寒半导电pvc电缆料具备卓越的耐寒性能和导电性能,适用于低温环境下的电力传输。
1.一种高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述高耐寒半导电pvc电缆料的原料按重量份数计包括:100份pvc树脂、30-70份主增塑剂、0-20份耐寒增塑剂、0-20份增韧剂、5-25份导电炭黑、4-8份稳定剂与4-8份填料。
2.根据权利要求1所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述pvc树脂的聚合度为1000-1300。
3.根据权利要求1所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述耐寒增塑剂的含量为3-15份。
4.根据权利要求1所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述增韧剂的含量为3-15份。
5.根据权利要求1所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述导电炭黑的含量为8-20份。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述主增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯。
7.根据权利要求1-5任一项所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述耐寒增塑剂为葵二酸二辛酯。
8.根据权利要求1-5任一项所述的高耐寒半导电pvc电缆料,其特征在于,所述稳定剂为钙锌稳定剂,所述填料为纳米碳酸钙。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的高耐寒半导电pvc电缆料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:按配方称取各组分,在高速混合机中搅拌均匀,得到混合料,将混合物料送入双螺杆挤出机中,第一区的温度为155℃,第二区的温度为165℃,第三区的温度为175℃,第四区的温度为175℃,第五区的温度为180℃,第六区的温度为175℃,模头温度为170℃,螺杆转速为30rpm,经双螺杆挤出机熔融挤出造粒,得到高耐寒半导电pvc电缆料。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的高耐寒半导电pvc电缆料在制造电力传输线缆的用途。
