加熱電纜、半導(dǎo)電高分子材料及半導(dǎo)電高分子材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)用高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種自控溫加熱電纜用半導(dǎo)電高分 子材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國(guó)北方冬天比較寒冷，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活帶來(lái)諸多不便，如原油輸油管 道，在冬天原油里的石油蠟容易凝固在油管的內(nèi)管壁上，而且越積越多，造成輸油管堵塞， 給原油輸送帶來(lái)困難。傳統(tǒng)的解決辦法是用鍋爐熱水加進(jìn)輸油管道，讓凝固在管道內(nèi)壁的 石油蠟融化，送到煉油廠(chǎng)前進(jìn)行脫水處理，脫離出來(lái)的水再送回鍋爐進(jìn)行循環(huán)，使用這種辦 法需要大量的物力和財(cái)力，還會(huì)浪費(fèi)大量能源。因此，目前出現(xiàn)了一些新的解決方案，即將 自控溫加熱電纜纏繞在輸油管道外側(cè)，這種方案可以有效的解決這一技術(shù)難題。
[0003] 自控溫加熱電纜的制造關(guān)鍵是構(gòu)成電纜結(jié)構(gòu)的一種起到發(fā)熱作用的半導(dǎo)電材料， 因此開(kāi)發(fā)此半導(dǎo)電高分子混合物具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，實(shí)有必要提供一種加熱電纜用的半導(dǎo)電高分子材料。
[0005] 本發(fā)明提供一種半導(dǎo)電高分子材料，該材料包括組分A、組分B和交聯(lián)劑，而組份A 由LLDPE為基材（英文：LinearLow-DensityPolyethy-lene，英文縮寫(xiě)為L(zhǎng)LDPE，中文： 線(xiàn)型低密度聚乙?。?，組份B由EVA(英文名稱(chēng)：ethylene-vinylacetatecopolymer，英文 簡(jiǎn)稱(chēng)：EVA，中文名稱(chēng)：塑膠原料為乙烯-醋酸乙烯共聚物）為基材，先將組份A和組份B分 別在高速混合機(jī)中混合造粒，再將組份A顆粒和組份B顆粒按一定比例投入高速混合機(jī)中 混合并加入交聯(lián)劑DCP(英文名稱(chēng)：dicumylperoxide，英文縮寫(xiě)：DCP，中文名稱(chēng)：過(guò)氧化二 異丙苯），混合均勻后再經(jīng)造粒機(jī)造粒，制得一種自控溫加熱電纜用半導(dǎo)電高分子材料。本 發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0006] -種半導(dǎo)電高分子材料，所述半導(dǎo)電高分子材料包括A組分、B組分和交聯(lián)劑；以 重量份數(shù)計(jì)，所述A組分包括：
[0007] LLDPE:100 份；炭黑CB:20 份；陶土 ：10. 0 ~11. 0 份；石蠟：8. 0 ~8. 5 份；BaTi03 : 4. 5 ~5. 0 份；
[0008] 所述B組分包括：
[0009] EVA: 100 份；炭黑CB:20 份；抗氧劑 1010 :6. 0 ~6. 5 份；石蠟：7. 5 ~8. 0 份；
[0010] 交聯(lián)劑：2~3份。
[0011] 進(jìn)一步的，所述交聯(lián)劑為DCP。
[0012] 進(jìn)一步的，所述方法包括如下步驟：
[0013] 步驟a:將所述組分A加入至高速混合機(jī)中攪拌，將攪拌均勻后的組分A加入到造 粒機(jī)中，擠出造粒得到組分A顆粒；
[0014] 步驟b:將所述組分B加入到高速混合機(jī)中攪拌，將攪拌均勻后的組分B加入到造 粒機(jī)中，擠出造粒得到組分B顆粒；
[0015] 步驟c:將所述組分A顆粒和所述組分B顆粒投入至高速混合機(jī)，同時(shí)加入交聯(lián)劑 進(jìn)行混合，將攪拌均勻后的混合物送入造粒機(jī)中，造粒得到所述加熱電纜用半導(dǎo)電高分子 材料。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟a的具體方法包括：
[0017]所述組分A加入高速混合機(jī)中攪拌，當(dāng)達(dá)到87~93°C，將攪拌均勻后的組分A加 入到已預(yù)加溫至112~118°C的造粒機(jī)中，擠出造粒得到組分A顆粒。
[0018] 進(jìn)一步的，所述步驟b的具體方法包括：
[0019] 所述組分B加入到高速混合機(jī)中攪拌，當(dāng)達(dá)到52~58°C，將攪拌均勻后的組分B 加入到已預(yù)加熱至77~83°C的造粒機(jī)中，擠出造粒得到組分B顆粒。
[0020] 進(jìn)一步的，所述步驟C的具體方法包括：
[0021] 將所述組分A顆粒和所述組分B顆粒按比例投入至高速混合機(jī)，同時(shí)加入交聯(lián)劑 進(jìn)行混合，當(dāng)溫度達(dá)到92~98°C，將攪拌均勻后的混合物送入已預(yù)加溫至107~113°C的 造粒機(jī)中，造粒得到所述加熱電纜用半導(dǎo)電高分子材料。
[0022] 一種加熱電纜，包括鍍錫軟銅絞合導(dǎo)體、發(fā)熱元件、鍍錫銅絲編織層和PVC外保護(hù) 套；所述發(fā)熱元件所述的半導(dǎo)體高分子材料制成；兩條所述鍍錫軟銅絞合導(dǎo)體并列設(shè)置， 所述發(fā)熱元件一體式包覆于所述兩條鍍錫軟銅絞合導(dǎo)體的外部；所述渡錫銅絲編織層包覆 于所述發(fā)熱元件外部，所述PVC外護(hù)套包覆于所述鍍錫銅絲編織層外部。
[0023] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)電高分子材料的主要有益效果在于：采用 組分A和組分B的分組共混工藝，使炭黑CB在所述半導(dǎo)電高分子材料中均勻分布，以使材 料導(dǎo)電性均勻；因陶土和BaTi03正電性具有吸附電子的能力，大大提高材料的電熱穩(wěn)定 性；石蠟可以明顯改善材料的正電阻溫度系數(shù)特性，材料具有很好的控溫靈敏度；抗氧劑 1010,使材料具有良好的耐熱、抗老化特性。本發(fā)明提供加熱電纜半導(dǎo)電用高分子材料是具 有正溫度系數(shù)的半導(dǎo)電高分子材料，達(dá)到了具有良好的導(dǎo)電性且同時(shí)具有良好的電熱循環(huán) 性能及良好的機(jī)械性能的有益技術(shù)效果。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下為具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用來(lái) 限定本發(fā)明。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)電高分子材料，所述半導(dǎo)電高分子材料包括A組分、B 組分和交聯(lián)劑；以重量份數(shù)計(jì)，所述A組分包括：
[0027]LLDPE:100 份；炭黑CB:20 份；陶土 ：10. 0 份；石蠟：8. 0 ;BaTi03:4. 5 份；
[0028] 所述B組分包括：
[0029] EVA:100份；炭黑CB:20份；抗氧劑1010 :6. 0份；石蠟：7. 5份；交聯(lián)劑：2份。
[0030] 需要說(shuō)明的是，組分A中，以L(fǎng)LDPE為基材，加入陶土和BaTi03大大提高混合物的 電熱穩(wěn)定性，因其正電性具有吸附電子的能力。
[0031] 炭黑CB為高導(dǎo)電炭黑，現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)電炭黑CB分散困難，導(dǎo)致半導(dǎo)電高分子材料 導(dǎo)電性不均勻，本發(fā)明采用分組混合工藝，將所述炭黑等量分配至兩個(gè)組分中，使材料中的 導(dǎo)電炭黑CB分散均勻，在起到導(dǎo)電作用的同時(shí)，使導(dǎo)電性能均勻。
[0032] 石蠟可以明顯改善材料的正電阻溫度系數(shù)特性，材料具有很好的控溫靈敏度。
[0033] 交聯(lián)劑把導(dǎo)電的CB粒子"禁錮"在交聯(lián)網(wǎng)格中，有效限制CB粒子在結(jié)晶/熔融過(guò) 程中運(yùn)動(dòng)的自由度，同時(shí)提高材料的居里點(diǎn)溫度。
[0034] 加入抗氧劑1010,使材料具有良好的耐熱、抗老化特性。
[0035] 該加熱電纜用半導(dǎo)體高分子材料的制備方法包括如下步驟：
[0036]組分A顆粒制備：所述組分A加入高速混合機(jī)中攪拌，當(dāng)達(dá)到87°C，將攪拌均勻后 的組分A加入到已預(yù)加溫至112°C的造粒機(jī)中，擠出造粒得到組分A顆粒。
[0037] 組分B顆粒制備：所述組分B加入到高速混合機(jī)中攪拌，當(dāng)達(dá)到52°C，將攪拌均勻 后的組分B加入到已預(yù)加熱至77°C的造粒機(jī)中，擠出造粒得到組分B顆粒。
[0038] 組分A顆粒與組分B顆粒共混：將所述組分A顆粒和所述組分B顆粒投入至高速 混合機(jī)，同時(shí)加入交聯(lián)劑進(jìn)行混合，當(dāng)溫度達(dá)到92°C，將攪拌均勻后的混合物送入已預(yù)加溫 至97°C的造粒機(jī)中，造粒得到加熱電纜用的半導(dǎo)電高分子材料。
[0039] 性能檢測(cè)：
[0040] 1、電性能檢測(cè)，在不同的溫度下檢測(cè)材料的電阻率，電阻率對(duì)數(shù)與溫度的關(guān)系如 下：
[0041] 表 1
[0043] -般情況下，自控溫加熱電纜的控制溫度范圍在30~50°C，在加熱電纜的自動(dòng)控 溫范圍內(nèi)，電阻率對(duì)數(shù)大于等于4,所述材料具有正溫度系數(shù)，電性能良好。
[0044] 2、物理機(jī)械性能檢測(cè)
[0045] 檢測(cè)所述材料老化前和老化后的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，如下表所示：
[0046] 表 2
[0048] 由以上實(shí)例的測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的加熱電纜半導(dǎo)電高分子混合物 具有優(yōu)良的正的電阻溫度系數(shù)，經(jīng)多次冷/熱循環(huán)，電阻溫度系數(shù)穩(wěn)定，具有良好的電熱循 環(huán)性能，物理機(jī)械性能滿(mǎn)足制造自控溫加熱電纜要求，以使電纜可以重復(fù)使用，且制備方法 簡(jiǎn)單、操作方便、成本低。
[0049] 實(shí)施例2
[0050] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)電高分子材料，所述半導(dǎo)電高分子材料包括A組分、B 組分和交聯(lián)劑；以重量份數(shù)計(jì)，所述A組分包括：
[0051]