矿用橡套软电缆配方设计

　　煤炭部标准MT818-2009规定中压矿用橡套软电缆的导体应挤包半导电层，其目的是为了改善电场结构，防止因导体表面不光滑、不圆整而引起的放电。中压矿用橡套软电缆导体屏蔽的配方设计鲜有报道，而且产品标准并没有规定导体屏蔽的技术要求，为了设计出满足电缆要求的配方，我们参考相关资料确定导体评比的技术指标如下：
　　a、参考中压交联聚乙烯绝缘电缆对导体屏蔽料的要求，确定矿用橡套电缆导体屏蔽23℃时的体积电阻率不大于100Ω.cm。
　　b、由于中压矿用电缆的绝缘为乙丙橡皮，其抗张强度不小于6.5MPa，断裂伸长率不小于200%。为了防止电缆在移动过程中导体屏蔽先损坏，我们确定矿用橡套电缆导体屏蔽的机械性能不低于对绝缘的要求，即抗张强度不小于6.5MPa，断裂伸长率不小于200%。
　　c、导体屏蔽应与乙丙橡皮绝缘牢固粘接。
　　
　　矿用橡套软电缆配方设计1、生胶的选择矿用橡套软电缆用的乙丙绝缘橡胶是非极性橡胶，为了使导体屏蔽与绝缘层牢固粘接，应选用非极性或极性小的橡胶作为导体屏蔽的主体材料，而且其长期工作温度应与乙丙绝缘的长期工作温度一致。经过试验，氯化聚乙烯CM135B、乙丙橡胶都能与乙丙绝缘牢固粘接。由于氯化聚乙烯在高温硫化时会分解出氯化氢，损害绝缘的电气性能，因此我们zui终选择了乙丙橡胶作为导体屏蔽的主体材料。2、导电材料的选择乙丙橡胶是优良的绝缘材料，其体积电阻率达1015Ω.cm，为了使其导电，必须加入大量的导电材料。导电材料有乙炔碳黑、石墨、导电碳黑、超导电碳黑等，它们在橡胶中的分布，能形成链状或网状分布，从而产生导电的作用。后两种碳黑导电性好，但是价格昂贵，从经济性的角度考虑，我们的设计思路是选择乙炔碳黑和石墨作为导电材料。其中乙炔碳黑的导电性好，作为主导电剂，由于其粒径小、结构度高，兼做补强剂；石墨主要用于改善乙炔碳黑导致的胶料变硬、挤出工艺变差的缺点，但其导电性不如乙炔碳黑，会降低导电橡皮的机械性能，在满足工艺性能的条件下，应尽量少用或不用。在进行配方试验时，因为石墨对抗张强度和断裂伸长率的损害较大，因此zui终没用石墨。3、增塑剂的用量为了使混炼胶变软，容易挤出，应加入适量的增塑剂。但是增塑剂本身是绝缘材料，其用量太大时会影响到导电橡皮的导电性能，因此配方设计时其用量要进行合理选择。4、其他材料的选择采用与乙丙绝缘一样的硫化体系，主硫化剂为DCP，助硫化剂为TAIC。由于导体屏蔽和绝缘采用同样的硫化体系，其挤出和硫化工艺可以保持一致，生产时容易控制。防老剂及其它配合剂与乙丙绝缘所用材料一样，这样可以防止导体屏蔽的配合剂渗透到绝缘层，影响绝缘的电气性能。