加工助剂对高压电缆半导电屏蔽料性能影响研究

作     者：侯帅 傅明利 黎小林 章彬 徐曙 伍国兴 杨前程 HOU Shuai;FU Mingli;LI Xiaolin;ZHANG Bin;XU Shu;WU Guoxing;YANG Qiancheng

作者机构：南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 深圳供电局有限公司广东省深圳市518000 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：1222-1230页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国南方电网有限责任公司科技项目(SZKJXM 20190588) 南网科研院“高潜计划”(SEPRI-K206002) 

主　　题：高压电缆 半导电屏蔽料 电阻率 力学性能 表面光洁度 

摘      要：高压电缆半导电屏蔽料主要由基体树脂、导电炭黑和加工助剂通过熔融混合加工而成。其中,加工助剂是影响高压电缆半导电屏蔽料品质的重要因素,然而加工助剂对高压电缆半导电屏蔽料性能的影响鲜有报道。该文采用熔融共混法制备导电炭黑(CB)/乙烯–丙烯酸丁酯共聚物(EBA)半导电屏蔽料,系统研究导电炭黑用量、分散剂类型与含量、交联剂类型与用量对半导电屏蔽料结构与性能的影响。采用扫描电子扫描显微镜和光学显微镜观察CB/EBA半导电屏蔽料内部微观结构和表面光洁度,通过电阻率测试仪和电子万能试验机评价CB/EBA半导电屏蔽料电性能和力学性能。实验结果表明:在导电炭黑质量分数为30%、分散剂N.N’-乙撑双硬脂酰胺为2.0%及交联剂双叔丁基过氧异丙基苯在1.0%时达到最优性能,半导电屏蔽料23℃和90℃电阻率为13.6Ω·cm和307.9Ω·cm,拉伸强度和断裂伸长率分别为18.5MPa和241.5%,且试样表面没有直径大于50μm的突起点,能够满足高压电缆屏的应用要求。此外,对比分析发现,我国自主研制的高压电缆半导电屏蔽料与国外同类产品拥有同等性能水平。该文工作为高压电缆半导电屏蔽料国产化提供了理论依据和数据支撑,对推动高压电缆半导电屏蔽料自主可控生产具有重要意义。