本发明涉及电缆及其制造领域,具体涉及一种高压交联绝缘料的制备方法和装置。
背景技术:
1、交联聚乙烯绝缘料是绝缘电缆常用的绝缘材料之一,其交联工艺主要包括:过氧化物化学交联工艺、硅烷交联(温水交联)工艺和辐照交联工艺等。其中,过氧化物化学交联工艺适用于制备中高压和超高压电力电缆用绝缘料。
2、在交联聚乙烯绝缘料的制备过程中,交联剂是必不可少的原料之一。交联剂用于保证聚乙烯由线性结构改为空间网状结构,提高材料的机械性能和耐热性能,满足不同电压等级的产品。
3、聚烯烃的交联反应可以通过向该聚合物中加入形成自由基的试剂如过氧化物交联剂来实现。如果需要挤出该聚合物,则混合步骤可以在挤出机中或在挤出之前进行。然而,在这两种情况下,都必需具有聚合物和交联剂的均质(均相)混合物。交联剂如过氧化物在该聚合物中的任何非均质分布都会对交联过程有不利的影响,由此对最终交联的物质产生不利影响。
4、并且,随着加入到聚乙烯绝缘料中的交联剂的增加,容易造成聚乙烯材料的预交联,导致不能实现连续化的生产挤出,同时预交联颗粒作为杂质,对产品质量造成严重影响。例如,专利zl201310743264.1所公开的,基于使用过氧化物化学交联工艺生产交联聚乙烯绝缘料,不仅容易因发生焦烧而使得绝缘料的加工性能变差,并且,还会导致需要经常对挤出螺杆进行清洗,浪费大量的人工和资源。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供了一种高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法和装置,以期至少克服部分上述缺陷。
2、作为本申请的第一方面,提供一种高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法,包括:步骤1:分别对交联剂和助剂进行液化处理,使所述交联剂和所述助剂的流动速率一致;步骤2:按照配方量称取所述交联剂和所述助剂;步骤3:将所述交联剂和所述助剂混合均匀,得到复配剂;步骤4:将所述复配剂喷淋至聚乙烯表面,使所述复配剂均匀包裹所述聚乙烯表面。
3、作为本申请的第二方面,还提供一种高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,包括:聚乙烯原料罐、交联剂原料罐和助剂原料罐,聚乙烯原料罐用于储存聚乙烯,交联剂原料罐用于对交联剂进行液化处理和储存,助剂原料罐用于对助剂进行液化处理和储存;聚乙烯计量单元、交联剂计量单元和助剂计量单元,聚乙烯计量单元与聚乙烯原料罐连接,用于控制聚乙烯的用量,交联剂计量单元与交联剂原料罐连接,用于控制交联剂的用量,助剂计量单元与助剂原料罐连接,用于控制助剂的用量;搅拌罐,搅拌罐与交联剂计量单元和助剂计量单元连接,用于将交联剂和助剂混合均匀,得到复配剂;混合罐,混合罐与聚乙烯计量单元和搅拌罐连接,用于将复配剂喷淋至聚乙烯表面,使复配剂均匀包裹聚乙烯表面。
4、基于上述技术方案可知,本申请的高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法和装置,通过分别对交联剂和助剂进行液化处理之后,再将交联剂和助剂进行混合形成复配剂,能够保证复配剂具有良好的均匀性和流动性,在后续被喷淋至聚乙烯表面之后,能够均匀地分布至聚乙烯的表面,避免因早期交联导致焦烧杂质的产生,消除因交联剂和助剂在聚乙烯基质中的任何非均质分布对交联聚乙烯产物性能产生的负面影响。本申请的高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法和装置,可以提升材料的洁净度、机械强度、热稳定性,提高生产的稳定性,单次连续挤出时间延长。
1.一种高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还满足以下条件中的至少之一:
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述液化处理包括:加热、搅拌中的至少一种;
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,在步骤3中,通过恒温搅拌处理将所述交联剂和所述助剂混合均匀,搅拌温度为30℃~80℃。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,还满足以下条件中的至少之一:
6.一种高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,用于实现如权利要求1-5中任一项所述的高压交联聚乙烯绝缘料的制备方法,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,其特征在于,还满足以下条件中的至少之一:
8.根据权利要求6所述的高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,其特征在于,所述制备装置还包括:第一动力泵、第二动力泵和第三动力泵中的至少之一,所述第一动力泵连接在交联剂计量单元与搅拌罐之间,所述第二动力泵连接在助剂计量单元与搅拌罐之间,所述第二动力泵的数量与所述助剂计量单元的数量相同,所述第三动力泵连接在所述搅拌罐与所述混合罐之间;
9.根据权利要求7所述的高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,其特征在于,所述制备装置还包括:第六动力泵和/或第七动力泵,所述第六动力泵连接在所述交联剂过滤罐与所述交联剂计量单元之间,所述第七动力泵连接在所述助剂过滤罐与所述助剂计量单元之间;
10.根据权利要求6或7所述的高压交联聚乙烯绝缘料的制备装置,其特征在于,还满足以下条件中的至少之一: