低压交流电缆附件材料组合物、低压交流电缆附件材料及其制备方法与流程

本发明涉及电缆附件材料领域，具体涉及低压交流电缆附件材料组合物、低压交流电缆附件材料及其制备方法。

背景技术：

1、电缆与附件中间的绝缘界面是绝缘的薄弱环节，两者间存在介电差异，导致电场分布不均匀，进而导致附件材料电场畸变，诱发电缆附件材料绝缘强度下降等问题。

2、cn101902101a公开了一种三元乙丙冷缩电缆附件及其制备方法，电缆附件材料主要包括三元乙丙epdm(三元乙丙橡胶)、氧化锌、硬脂酸、炭黑、填料、过氧化物等材料，该方法利用上述材料制备三元乙丙冷缩电缆附件，主要经过塑炼、混炼、成型、硫化、扩张内置支撑管等工序完成制备，虽然得到的三元乙丙冷缩电缆附件，一方面产品的耐酸性、耐碱性、耐磨性及耐潮湿性能都很好，另一方面可大幅的降低产品的制造成本，但在成型过程中需要高温硫化使材料交联。

3、cn108017913a公开了一种硅橡胶基直流电缆附件材料及其制备方法，该方法首先通过静电纺丝、马弗炉煅烧工艺制备一定尺寸的钛酸铜钙纳米纤维，通过原位聚合法将钛酸铜钙纳米纤维均匀分散在液体硅橡胶中，然后经热压硫化成型制得硅橡胶基直流电缆附件材料，该材料虽然具有较为稳定的击穿电场强度、较低的阈值电场强度及较高的非线性系数，同样需要高温硫化使材料交联。

4、一般电缆附件材料主要含有三元乙丙橡胶、硅橡胶等，通用的大宗石化商品聚丙烯因为其柔韧性差，包覆能力弱，无法在工程中得到应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可回收的聚丙烯低压交流电缆附件材料，以克服传统聚丙烯材料柔韧性差、包覆能力弱的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种低压交流电缆附件材料组合物，该低压交流电缆附件材料组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：

3、聚丙烯、金属氧化物；

4、其中，所述聚丙烯的介电常数为2.2-2.3，介质损耗因数为4×10-4至4.5×10-4，交流电气强度为35-45mv/m；

5、以所述聚丙烯的总重量为基准，所述聚丙烯含有8-10重量％的乙烯结构单元，75-81重量％的丙烯结构单元和9-17重量％的二烯烃结构单元。

6、本发明第二方面提供一种低压交流电缆附件材料的制备方法，所述制备方法包括：

7、将第一方面所述的低压交流电缆附件材料组合物中的各组分进行混炼。

8、本发明第三方面提供一种由第二方面所述的制备方法制备得到的低压交流电缆附件材料。

9、通过上述技术方案，本发明提供的低压交流电缆附件材料组合物中含有特定的聚丙烯，其与金属氧化物复配，通过金属氧化物对上述特定的聚丙烯进行掺杂，特别适用于35kv及以下交流电缆附件的制备，制得的低压交流电缆附件材料的介电常数低，电容损耗小，有利于降低电力传输过程中的电容损耗。

技术特征：

1.一种低压交流电缆附件材料组合物，其特征在于，所述低压交流电缆附件材料组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：

2.根据权利要求1所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，所述聚丙烯的分子量分布指数为4-12；

3.根据权利要求1所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，制备所述聚丙烯的方法在含有至少两个依次串联连接的反应釜的系统中进行，该方法包括：

4.根据权利要求3所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(1)中，所述二烯烃单体选自c8-c12的对称非共轭α二烯烃中的至少一种；

5.根据权利要求4所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(1)中，所述二烯烃单体选自1,7-辛二烯、1,8-壬二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳双烯中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(1)中，所述催化剂、所述二烯烃单体、所述溶剂的用量重量比为0.0005-0.002:0.5-3:1。

7.根据权利要求4所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(1)中，在所述溶剂中，所述白油与所述凡士林的重量比为0.5-2：1。

8.根据权利要求3所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(1)中，所述催化剂为ziegler-natta型催化剂，所述催化剂中含有有机铝化合物、外给电子体化合物、内给电子体化合物、含钛的固体活性中心组分；

9.根据权利要求3所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(2)中，所述丙烯单体i与所述乙烯单体i的用量摩尔比为1:0.2-0.5；

10.根据权利要求9所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(2)中，所述聚合反应i的条件包括：压力为2.2-2.4mpa，温度为60-75℃，平均停留时间为0.8-1.2h，料位为60-87％。

11.根据权利要求3所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(3)中，所述丙烯单体ii与所述乙烯单体ii的用量摩尔比为1:0.01-0.1；

12.根据权利要求11所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，在步骤(3)中，所述聚合反应ii的条件包括：压力为2.1-2.4mpa，温度为70-85℃，平均停留时间为1-1.4h，料位为80-87％。

13.根据权利要求1-12中任意一项所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，所述金属氧化物选自氧化镁、氧化钒、氧化镍、氧化锰和氧化钛中的至少一种；

14.根据权利要求1-12中任意一项所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，制备所述金属氧化物的方法包括：

15.根据权利要求14所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(a)中，所述溶剂为水和/或有机溶剂；

16.根据权利要求14所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，步骤(a)中，所述有机溶剂为甲醇和/或乙醇。

17.根据权利要求1-12中任意一项所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，相对于100重量份的聚丙烯，所述组合物中，金属氧化物的含量为20-30重量份。

18.根据权利要求1-12中任意一项所述的低压交流电缆附件材料组合物，其中，所述组合物中还含有抗氧剂；相对于100重量份的聚丙烯，所述组合物中，抗氧剂的含量为0.1-2重量份。

19.一种低压交流电缆附件材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

20.根据权利要求19所述的制备方法，其中，所述混炼的条件包括：温度为100-150℃，时间为5-30min。

21.一种由权利要求19或20所述的制备方法制备得到的低压交流电缆附件材料，所述低压交流电缆附件材料的介电常数为2.1-2.19；

技术总结本发明涉及电缆附件材料领域，公开了低压交流电缆附件材料组合物、低压交流电缆附件材料及其制备方法。所述组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：聚丙烯、金属氧化物；其中，聚丙烯的介电常数为2.2‑2.3，介质损耗因数为4×10‑4至4.5×10‑4，交流电气强度为35‑45MV/m；以聚丙烯的总重量为基准，聚丙烯含有8‑10重量％的乙烯结构单元，75‑81重量％的丙烯结构单元和9‑17重量％的二烯烃结构单元。该组合物特别适用于35kV及以下交流电缆附件的制备，采用该组合物制得的低压交流电缆附件材料，其介电常数低，电容损耗小，有利于降低电力传输过程中的电容损耗。技术研发人员：程嘉猷,田野,景政红,张宇,陈桂梅,摆音娜,刘磊受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1