米石墨的一種或兩種。
[0033]所述導(dǎo)電填料為乙炔炭黑、碳纖維、超導(dǎo)電炭黑中的一種或幾種，所述氧化劑為氧化鎂和氧化鋅中的一種，所述硫化劑為DCP硫化劑，所選防老劑為防老劑NBC，所述操作油選擇環(huán)烷基油。
[0034]所述環(huán)烷基油的相對密度為0.7?1.0，分子量為550?750，粘度比重常數(shù)為0.75 ?0.85ο
[0035]作為本發(fā)明的第一個實施例，三元乙丙橡膠100份，乙炔炭黑100份，氧化鋅6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化硅20份，納米石墨5份，其他橡膠2份。
[0036]作為本發(fā)明的第二個實施例，三元乙丙橡膠110份，乙炔炭黑90份，氧化鎂6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化硅15份，納米石墨10份，其他橡膠2份。
[0037]作為本發(fā)明的第三個實施例，三元乙丙橡膠120份，乙炔炭黑80份，氧化鎂6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化硅10份，納米石墨15份，其他橡膠2份。
[0038]所述其他橡膠為天然橡膠或丁腈橡膠中的一種。
[0039]以上的數(shù)據(jù)均為質(zhì)量份。
[0040]本發(fā)明還公開了一種半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料的制備方法，包括如下步驟:
[0041](1)按本發(fā)明所述半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料的配方選擇材料和比重備用；
[0042](2)將三元乙丙橡膠基料與導(dǎo)電填料、納米改性材料、氧化劑、防老劑、操作油、其他橡膠等材料放入混料罐進行均勻混合，混合均勻后并采用共混法在密煉機中混煉成半導(dǎo)電三元乙丙橡膠母膠，密煉機混煉要求溫度不高于45°C，轉(zhuǎn)速不低于80rad/m ;
[0043](3)混煉后的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠母膠經(jīng)停放，停放時間不少于24小時，然后在室溫下進行返煉，要求室溫不高于35°C，返煉采用開煉機，需通循環(huán)水冷卻，避免發(fā)生先期硫化，待膠料變軟，表面光滑平整后即可；
[0044](4)開煉完成后加入的硫化劑進行硫化操作，在硫化機的模具中硫化得到硫化后的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，要求硫化機的溫度150°C?180°C，硫化時間不少于15分鐘，硫化期間模腔壓力5?lOMPa。
[0045]驗證本發(fā)明的三元乙丙橡膠的電導(dǎo)特性，采用電極法試驗方案分別測試其單層介質(zhì)的電導(dǎo)電流，通過電導(dǎo)電流得到其電導(dǎo)率在不同溫度下電場關(guān)系變化關(guān)系。
[0046]本發(fā)明還公開了一種高壓直流電纜附件，該高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電材料采用本發(fā)明所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料。
[0047]測得應(yīng)力錐半導(dǎo)電三元乙丙橡膠的電導(dǎo)特性與溫度和場強關(guān)系如下圖1?圖3所不ο
[0048]圖1至圖3半導(dǎo)電三元乙丙橡膠電導(dǎo)特性曲線可以看出，第一個實施例在30°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為2.845X 10 4s/m，80°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為7.55X 10 4s/m。第二個實施例在30°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為4.691 X 10 4s/m，80°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為1.024X 10 3s/m。第三個實施例在30°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為3.941X 10 4s/m，80°C、20KV電場強度下電導(dǎo)率為9.499X 10 4s/m。
[0049]綜上，在溫度升高的情況下，材料的電導(dǎo)率未出現(xiàn)數(shù)量級的躍變。因此，高壓直流輸電用的電纜附件可通過以上納米改性手段調(diào)控電纜附件半導(dǎo)電橡膠電導(dǎo)率，降低溫度所引起不同材料電導(dǎo)率變化的差異，實現(xiàn)應(yīng)力錐在高壓直流輸電工況下對電纜接頭附近電場的良好均化。
[0050]根據(jù)本發(fā)明所述的材料配方制備的產(chǎn)品目前分別在在30°?80°工況下進行高壓直流輸電試驗，可驗證配備的半導(dǎo)電三元乙丙的電導(dǎo)特性通過納米改性手段得到良好優(yōu)化，其在不同溫度和場強工況下，電導(dǎo)率呈線性變化趨勢，且未出現(xiàn)較大程度躍變。
[0051]本發(fā)明提出一種新型的用于高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電材料配方及其制備方案，通過在半導(dǎo)電材料如三元乙丙橡膠材料中添加納米碳化娃和納米石墨，使其材料性質(zhì)發(fā)生改變，可在高壓直流輸電過程中將電導(dǎo)率控制在一個合理的范圍，確保高壓直流輸電線路及其電纜附件安全可靠。
[0052]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，以三元乙丙橡膠為基料，加入導(dǎo)電填料、氧化劑、硫化劑、防老劑、操作油、其他橡膠以及納米改性材料混煉硫化而成；半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料具體的材料配比以重量份進行計量，配比如下:三元乙丙橡膠基料120份，導(dǎo)電填料80?100份，氧化劑5?10份，硫化劑1?5份，操作油為10?20份，其他橡膠為1?5份，納米改性材料為15?30份，所述防老劑為1至5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電橡娃膠材料，其特征在于，所述納米改性材料為納米碳化硅、納米石墨的一種或兩種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，所述導(dǎo)電填料為乙炔炭黑、碳纖維、超導(dǎo)電炭黑中的一種或幾種，所述氧化劑為氧化鎂和氧化鋅中的一種，所述硫化劑為DCP硫化劑，所選防老劑為防老劑NBC，所述操作油選擇環(huán)烷基油。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，所述環(huán)烷基油的相對密度為0.7?1.0，分子量為550?750，粘度比重常數(shù)為0.75?0.85。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，三元乙丙橡膠100份，乙炔炭黑100份，氧化鋅6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化娃20份，納米石墨5份，其他橡膠2份。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，三元乙丙橡膠110份，乙炔炭黑90份，氧化鎂6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化娃15份，納米石墨10份，其他橡膠2份。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，三元乙丙橡膠120份，乙炔炭黑80份，氧化鎂6份，DCP硫化劑1份，防老劑NBC3份，環(huán)烷基油20份，氣相法白炭黑20份，納米碳化娃10份，納米石墨15份，其他橡膠2份。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，其特征在于，所述其他橡膠為天然橡膠或丁腈橡膠中的一種。9.一種權(quán)利要求1至8任一項所述半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按權(quán)利要求1至8中任一項所述半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料的配方選擇材料和比重備用; (2)將三元乙丙橡膠基料與導(dǎo)電填料、納米改性材料、氧化劑、防老劑、操作油、其他橡膠等材料放入混料罐進行均勻混合，混合均勻后并采用共混法在密煉機中混煉成半導(dǎo)電三元乙丙橡膠母膠，密煉機混煉要求溫度不高于45°C，轉(zhuǎn)速不低于80rad/m ; (3)混煉后的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠母膠經(jīng)停放，停放時間不少于24小時，然后在室溫下進行返煉，要求室溫不高于35°C，返煉采用開煉機，需通循環(huán)水冷卻，避免發(fā)生先期硫化，待膠料變軟，表面光滑平整后即可； (4)開煉完成后加入的硫化劑進行硫化操作，在硫化機的模具中硫化得到硫化后的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，要求硫化機的溫度150°C?180°C，硫化時間不少于15分鐘，硫化期間模腔壓力5?lOMPa。10.一種高壓直流電纜附件，其特征在于，該高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電材料采用權(quán)利要求1至8任一項所述的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料及制備方法，該用于高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電三元乙丙橡膠材料，以三元乙丙橡膠為基料，加入導(dǎo)電填料、氧化劑、硫化劑、防老劑、操作油、其他橡膠以及納米改性材料混煉硫化而成。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出一種新型的用于高壓直流電纜附件的半導(dǎo)電材料配方及其制備方案，通過在半導(dǎo)電材料如三元乙丙橡膠材料中添加納米碳化硅和納米石墨，采用納米改性手段調(diào)控半導(dǎo)電三元乙丙橡膠的電導(dǎo)率，使其材料性質(zhì)發(fā)生改變，可在高壓直流輸電過程中將電導(dǎo)率控制在一個合理的范圍，確保高壓直流輸電線路及其電纜附件安全可靠。
【IPC分類】C08L23/16, C08L9/02, C08L7/00, C08K3/22, C08K13/02, C08K3/04, C08K5/14, C08L91/00, C08K3/36, C08K3/34
【公開號】CN105255022
【申請?zhí)枴緾N201510746373
【發(fā)明人】鐘海杰, 王錦明, 黃洪, 高飛, 羅繼輝, 徐明良
【申請人】長園電力技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月4日