一种低介损无卤阻燃热缩母排管及其制备方法与流程

1.本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种低介损无卤阻燃热缩母排管及其 制备方法。


背景技术：

2.母排热缩套管在变电站、变压器和开关柜中有着广泛的应用，主要对输变 电领域的管形母线、变压器和开关柜等设备中的矩形母线起主绝缘保护作用。 随着电力基础设施的建设加强，作为绝缘保护的母排热收缩套管的市场巨大， 然而，目前市售的母排热缩管普遍存在参差不齐，产品介质损耗高，阻燃性能 较差，使用寿命偏短的问题。
3.

技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种低介损无卤阻燃热缩母排管，旨在解决现有的母排 热缩管普遍存在参差不齐，产品介质损耗高，阻燃性能较差，使用寿命偏短的 问题。
5.本发明实施例是这样实现的，一种低介损无卤阻燃热缩母排管，由下列按 重量计的组分组成：乙烯基聚合物100份、煅烧高岭土30～70份、红磷母粒10～20 份、氢氧化镁20～50份、抗氧剂2～5份、光稳定剂0.5～3份、交联敏化剂2～5 份、润滑剂2～5份以及色母粒5～8份。
6.本发明实施例还提供一种低介损无卤阻燃热缩母排管的制备方法，包括：
7.按照所述的低介损无卤阻燃热缩母排管的配方称取各原料，备用；
8.将乙烯基聚合物、煅烧高岭土、红磷母粒、氢氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、 交联敏化剂、润滑剂以及色母粒置于密炼机或者双螺杆挤出机中进行混合造粒 处理后，经单螺杆挤出机挤出成管材；
9.将所述管材进行钴60或电子加速器60-120kgy辐射交联处理后，在 85-135℃温度下扩张2～4倍，即得。
10.本发明实施例提供的低介损无卤阻燃热缩母排管，在具有优异的阻燃性能、 耐开裂性能、耐老化性能以及耐高低温性能的同时，介质损耗小于0.5％，可大 大降低因介质损耗引起的能源损失，同时降低母排管的发热，提高运行安全性。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施 例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明，并不用于限定本发明。
12.本发明实施例为了解决现有的母排热缩管普遍存在参差不齐，产品介质损 耗高，阻燃性能较差，使用寿命偏短的问题，提供了一种低介损无卤阻燃热缩 母排管，在具有优异的阻燃性能、耐开裂性能、耐老化性能以及耐高低温性能 的同时，介质损耗小于0.5％，
可大大降低因介质损耗引起的能源损失，同时降 低母排管的发热，提高运行安全性。
13.在本发明实施例中，所述低介损无卤阻燃热缩母排管，由下列按重量计的 组分组成：乙烯基聚合物100份、煅烧高岭土30～70份、红磷母粒10～20份、 氢氧化镁20～50份、抗氧剂2～5份、光稳定剂0.5～3份、交联敏化剂2～5份、 润滑剂2～5份以及色母粒5～8份。
14.其中，所述乙烯基聚合物为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-辛烯共聚 物、乙丙橡胶中的任意质量比例的两种或两种以上共混物。
15.其中，所述的红磷母粒为微胶囊红磷与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物混炼而成的 母料，微胶囊红磷含量为60％。
16.其中，所述氢氧化镁为为乙烯基硅烷改性化学法氢氧化镁，纯度在96％以 上。
17.其中，所述抗氧剂为四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇 酯与三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯按3：1的质量比例复配而成。
[0018]
其中，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基 丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯的一种或任意质量比例的多种。
[0019]
其中，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡的一种或任 意质量比例的多种。
[0020]
本发明实施例还提供了一种低介损无卤阻燃热缩母排管的制备方法，包括：
[0021]
按照上述的低介损无卤阻燃热缩母排管的配方称取各原料，备用；
[0022]
将乙烯基聚合物、煅烧高岭土、红磷母粒、氢氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、 交联敏化剂、润滑剂以及色母粒置于密炼机或者双螺杆挤出机中进行混合造粒 处理后，经单螺杆挤出机挤出成管材；
[0023]
将所述管材进行钴60或电子加速器60-120kgy辐射交联处理后，在 85-135℃温度下扩张2～4倍，即得。
[0024]
以下给出本发明某些实施方式的实施例，其目的不在于对本发明的范围进 行限定。
[0025]
另外，需要说明的是，以下实施例中所给出的数值是尽可能精确，但是本 领域技术人员理解由于不可能避免的测量误差和实验操作问题，每一个数字都 应该被理解为约数，而不是绝对准确的数值。
[0026]
实施例1
[0027]
按照以下配方称取各原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份、乙烯-丙烯酸甲 酯共聚物35份、中密度聚乙烯5份、煅烧高岭土50份、红磷母粒10份、氢 氧化镁50份、四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1.5份、 三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯0.5份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二 酸酯3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3份、硬脂酸锌4份以及色母粒5 份；将上述原料经过密炼机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材；将所 述管材经过5.0mev电子加速器辐射80kgy交联，辐射交联后的管材在95℃温 度下扩张2.5倍，得到低介损无卤阻燃热缩母排管，其测试性能如下：
[0028]
介电损耗：0.42％；
[0029]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0030]
拉伸强度15.6mpa，断裂伸长率461％；
[0031]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0032]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率427％；
[0033]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0034]
实施例2
[0035]
按照以下配方称取各原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物42份、乙烯-丙烯酸甲 酯共聚物50份、乙烯-辛烯共聚物8份、煅烧高岭土30份、红磷母粒15份、 氢氧化镁50份、四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯3.75 份、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1.25份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基) 癸二酸酯0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4份、硬脂酸锌2份以及色母 粒7份；将上述原料经过平行双螺杆混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管 材；将所述管材经过5.0mev电子加速器辐射90kgy交联，辐射交联后的管材 在125℃温度下扩张3倍，得到低介损无卤阻燃热缩母排管，其测试性能如下:
[0036]
介电损耗：0.46％；
[0037]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0038]
拉伸强度13.4mpa，断裂伸长率586％；
[0039]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0040]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率448％；
[0041]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0042]
实施例3
[0043]
按照以下配方称取各原料：乙烯-丙烯酸甲酯共聚物60份、低密度聚乙烯 15份、乙丙橡胶25份、煅烧高岭土70份、红磷母粒20份、氢氧化镁20份、 四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯3份、三(2,4-二叔丁基) 亚磷酸苯酯1份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯2份、三羟甲基 丙烷三甲基丙烯酸酯5份、硬脂酸锌4份以及色母粒8份；将上述原料经过密 炼机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材；将所述管材经过钴60辐射 120kgy交联，辐射交联后的管材在115℃温度下扩张2.5倍，得到低介损无卤 阻燃热缩母排管，其测试性能如下:
[0044]
介电损耗：0.41％；
[0045]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0046]
拉伸强度14.8mpa，断裂伸长率548％；
[0047]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0048]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率425％；
[0049]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0050]
实施例4
[0051]
按照以下配方称取各原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50份、乙烯-丙烯酸甲 酯共聚
物45份、乙烯-辛烯共聚物5份、煅烧高岭土50份、红磷母粒20份、 氢氧化镁30份、四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2.25 份、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯0.75份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基) 癸二酸酯1份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份、硬脂酸锌3份以及色母粒 8份；将上述材料经过平行双螺杆混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材； 将所述管材经过3.0mev电子加速器辐射60kgy交联，辐射交联后的管材在 135℃温度下扩张2倍，得到低介损无卤阻燃热缩母排管，其测试性能如下:
[0052]
介电损耗：0.42％；
[0053]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0054]
拉伸强度16.4mpa，断裂伸长率496％；
[0055]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0056]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率445％；
[0057]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0058]
实施例5
[0059]
按照以下配方称取各原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35份、乙烯-丙烯酸甲 酯共聚物60份、乙烯-辛烯共聚物5份、煅烧高岭土60份、红磷母粒15份、 氢氧化镁40份、四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯3份、 三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸 酯2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4份、硬脂酸锌5份以及色母粒6份； 将上述材料经过密炼机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材；将所述管 材经过5.0mev电子加速器辐射90kgy交联，辐射交联后的管材在110℃温度 下扩张2.5倍，得到低介损无卤阻燃热缩母排管，其测试性能如下:
[0060]
介电损耗：0.42％；
[0061]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0062]
拉伸强度15.2mpa，断裂伸长率586％；
[0063]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0064]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率489％；
[0065]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0066]
对比例1
[0067]
按照以下配方称取各原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物85份、低密度聚乙烯 10份、乙烯-辛烯共聚物5份、煅烧高岭土20份、红磷母粒15份、矿物法氢 氧化镁65份、四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1.5份、 三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯0.5份、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸 酯3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份、硬脂酸2份以及色母粒5份；将 上述材料经过密炼机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材；将所述管材 经过5.0mev电子加速器辐射80kgy交联，辐射交联后的管材在115℃温度下 扩张2.5倍，得到热缩母排管，其测试性能如下:
[0068]
介电损耗：1.22％；
[0069]
阻燃性：通过ul94v-0阻燃性能测试；
[0070]
拉伸强度13.2mpa，断裂伸长率354％；
[0071]
热缩母排管套铜排受限收缩后，切v形缺口，按120℃/168h条件老化，裂 纹无任何延伸；
[0072]
150℃/1200h老化后，断裂伸长率65％；
[0073]
120℃/168h老化，然后再经过-55℃/4h低温处理后，工频耐压测试和雷电 冲击测试通过。
[0074]
综上，本发明实施例提供的低介损无卤阻燃热缩母排管，在具有优异的阻 燃性能、耐开裂性能、耐老化性能以及耐高低温性能的同时，介质损耗小于 0.5％，可大大降低因介质损耗引起的能源损失，同时降低母排管的发热，提高 运行安全性。
[0075]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。