本實用新型涉及電力電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種超低電阻半導(dǎo)電緩沖阻水帶。
背景技術(shù)：
(超)高壓絕緣電纜由核心向外依次包括導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、緩沖層、金屬套、防腐層、外護套。(超)高壓絕緣電纜的緩沖層常為半導(dǎo)電緩沖阻水帶材料繞包而成，緩沖層具有半導(dǎo)電特性，起緩沖、弱化電場強度的作用。半導(dǎo)電緩沖阻水帶能阻止水分沿電纜縱向進一步擴散，起到電纜縱向阻水功能。然而目前的半導(dǎo)電緩沖阻水帶表面電阻和體積電阻率均較大，由于超高壓電纜(如500kV超高壓電纜)對半導(dǎo)電緩沖阻水帶的表面電阻值、體積電阻率值有愈加嚴格的要求，現(xiàn)有的產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足用戶要求。
因此，由于上述問題的存在，本發(fā)明人對現(xiàn)有的緩沖層材料進行研究和改進，以期研制出一種超低電阻半導(dǎo)電緩沖阻水帶以滿足超高壓電纜的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，通過改變半導(dǎo)電緩沖阻水帶的層結(jié)構(gòu)，解決了半導(dǎo)電緩沖阻水帶高電阻的問題，從而完成本實用新型。
本實用新型目的在于提供以下技術(shù)方案：
1.一種半導(dǎo)電緩沖阻水帶，所述半導(dǎo)電緩沖阻水帶包括半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20，半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20內(nèi)側(cè)分別設(shè)有粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21，優(yōu)選通過在半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20內(nèi)側(cè)分別涂覆膠黏劑而形成，更優(yōu)選在粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21之間設(shè)有阻水層30，優(yōu)選通過在所述粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21之間鋪設(shè)吸水材料形成的，
其中，粘結(jié)層Ⅰ11和阻水層30通過相互浸潤和/或滲透形成過渡層Ⅰ111，并且，粘結(jié)層Ⅱ21和阻水層30通過相互浸潤和/或滲透形成過渡層Ⅱ211。
根據(jù)本實用新型提供的一種超低電阻半導(dǎo)電緩沖阻水帶，具有如下有益效果：
(1)本實用新型中對無紡布Ⅰ和無紡布Ⅱ中至少一種基材進行兩次或兩次以上的半導(dǎo)電化處理；和/或在不導(dǎo)電吸水樹脂中添加大粒徑的半導(dǎo)電吸水樹脂，極大降低了半導(dǎo)電緩沖阻水帶的表面電阻和體積電阻率；
(2)由于半導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑大于不導(dǎo)電吸水樹脂，過渡層Ⅰ和過渡層Ⅱ中吸水材料主要是半導(dǎo)電吸水樹脂與粘結(jié)層Ⅰ和粘結(jié)層Ⅱ相連，如此，半導(dǎo)電材料在半導(dǎo)電緩沖阻水帶的厚度方向上分布范圍更大，降低了產(chǎn)品的電阻；
(3)本實用新型中半導(dǎo)電緩沖阻水帶結(jié)構(gòu)簡單，降低了加工難度，便于生產(chǎn)和推廣。
附圖說明
圖1示出根據(jù)本實用新型中半導(dǎo)電緩沖阻水帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標號說明
10-半導(dǎo)電無紡布Ⅰ；
11-粘結(jié)層Ⅰ；
111-過渡層Ⅰ
20-半導(dǎo)電無紡布Ⅱ；
21-粘結(jié)層Ⅱ；
211-過渡層Ⅱ；
30-阻水層。
具體實施方式
下面通過對本實用新型進行詳細說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于本實用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
本實用新型公開的是一種超低電阻半導(dǎo)電緩沖阻水帶，如圖1所示，所述半導(dǎo)電緩沖阻水帶包括半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20，在所述半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20內(nèi)側(cè)分別設(shè)有粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21，優(yōu)選通過在半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20內(nèi)側(cè)分別涂覆膠黏劑而形成，進一步地，在粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21之間設(shè)有阻水層30，優(yōu)選通過在粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21之間鋪設(shè)吸水材料而形成，
其中，粘結(jié)層Ⅰ11和阻水層30通過相互浸潤和/或滲透形成過渡層Ⅰ111，并且，粘結(jié)層Ⅱ21和阻水層30通過相互浸潤和/或滲透形成過渡層Ⅱ211。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10選自半導(dǎo)電熱軋布或半導(dǎo)電粘合布中任意一種。其中，熱軋布或粘合布為滌綸布(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、錦綸布(聚酰胺纖維)或聚丙烯纖維布(聚丙烯纖維)等材料。熱軋布和粘合布的縱向抗張強度和斷裂伸長率均較大，在半導(dǎo)電緩沖阻水帶抗張強度和斷裂伸長率方面其促進作用。
半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10通過對無紡布Ⅰ(熱軋布或粘合布)進行至少一次浸膠或涂膠工序制備得到。所述浸膠是指將無紡布通過導(dǎo)輥浸入盛有半導(dǎo)電膠液的膠槽中的過程；所述涂膠是指通過噴涂設(shè)備或刮涂設(shè)備將半導(dǎo)電膠液涂覆到無紡布的過程。
在進一步優(yōu)選的實施方式中，半導(dǎo)電緩沖阻水帶中半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10的厚度為0.10～0.20mm，優(yōu)選為0.12～0.15mm。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20選自半導(dǎo)電蓬松針刺棉。所述半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20通過對無紡布Ⅱ(蓬松針刺棉)進行至少一次浸膠或涂膠工序制備。蓬松針刺棉相對于熱軋布和粘合布具有較高的厚度和彈性，其能有效緩沖絕緣層和金屬層，防止損傷絕緣層。在本實用新型中，無紡布Ⅰ和無紡布Ⅱ中至少有一種進行兩次或兩次以上的半導(dǎo)電化處理工序。
在進一步優(yōu)選的實施方式中，半導(dǎo)電緩沖阻水帶中半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20的厚度為0.8～1.6mm，優(yōu)選為1.0～1.4mm。
在一種優(yōu)選的實施方式中，粘結(jié)層Ⅰ11由膠黏劑涂覆而成，所述膠黏劑為有機溶劑型或水性膠黏劑，優(yōu)選為水性膠黏劑，更優(yōu)選為丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液或聚丙烯酰胺乳液中任意一種或其組合。其中，有機溶劑型半導(dǎo)電膠液是指以有機溶劑作為溶劑的半導(dǎo)電膠液；水性半導(dǎo)電膠液是指以水作為溶劑的半導(dǎo)電膠液。
粘結(jié)層Ⅱ21中膠黏劑為有機溶劑型或水性型膠黏劑，優(yōu)選為水性膠黏劑，更優(yōu)選為丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液或聚丙烯酰胺乳液中任意一種或其組合。粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21中粘結(jié)劑的組分可相同或不同。
在一種優(yōu)選的實施方式中，吸水材料鋪設(shè)于粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21之間形成阻水層30，所述吸水材料包括不導(dǎo)電吸水樹脂(即普通吸水樹脂，不具備導(dǎo)電性能)，不導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為100～120μm。
在進一步優(yōu)選的實施方式中，所述不導(dǎo)電吸水樹脂中還摻有半導(dǎo)電吸水樹脂，所述半導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為150～380μm。半導(dǎo)電吸水樹脂在吸水材料中的比例為10％～30％(體積比)。
所述半導(dǎo)電吸水樹脂通過將不導(dǎo)電吸水樹脂與水性半導(dǎo)電膠液混合，然后經(jīng)烘干、打磨、粒徑篩選等工序制備而成，其中，半導(dǎo)電吸水樹脂的吸水量控制在其最大吸水量的1/10。其中，所述水性半導(dǎo)電膠液是指以水作為溶劑的半導(dǎo)電膠液。
在一種優(yōu)選的實施方式中，過渡層Ⅰ111和過渡層Ⅱ211是粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21與阻水層30在一定壓力下壓制時相互浸潤和/或滲透而形成的混合材料層。過渡層中吸水材料和膠黏劑緊密結(jié)合，增加了位于半導(dǎo)電緩沖阻水帶中部的吸水材料的固定程度。優(yōu)選地，膠黏劑為水性膠黏劑，此時不導(dǎo)電吸水樹脂(和/或半導(dǎo)電吸水樹脂)吸收膠黏劑中的水，進一步增加了粘合程度。
在進一步優(yōu)選的實施方式中，所述過渡層Ⅰ111、過渡層Ⅱ211和阻水層30的總厚度為0.2～0.5mm。
其中，由于半導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑大于不導(dǎo)電吸水樹脂，過渡層Ⅰ111和過渡層Ⅱ211中吸水材料主要是半導(dǎo)電吸水樹脂與粘結(jié)層Ⅰ11和粘結(jié)層Ⅱ21相連，如此，半導(dǎo)電材料在半導(dǎo)電緩沖阻水帶的厚度方向上分布范圍更大，降低了產(chǎn)品的電阻。
本實用新型中通過將無紡布進行至少一次浸膠工藝和/或選用含有半導(dǎo)電吸水樹脂的吸水材料，可極大降低生產(chǎn)得到的半導(dǎo)電緩沖阻水帶的電阻，其表面電阻＜400Ω，體積電阻率＜1×104Ω·cm。而普通半導(dǎo)電緩沖阻水帶的表面電阻＜1500Ω，體積電阻率＜1×105Ω·cm。改進后產(chǎn)品的表面電阻低于常規(guī)產(chǎn)品的1/2，體積電阻率低于常規(guī)產(chǎn)品的1/10。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述半導(dǎo)電緩沖阻水帶的生產(chǎn)工藝包括如下步驟：
將無紡布Ⅰ和無紡布Ⅱ過生產(chǎn)設(shè)備進行半導(dǎo)電膠液的涂覆或浸漬，得到半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20，其中，無紡布Ⅰ和無紡布Ⅱ的半導(dǎo)電化處理工序至少進行一遍，半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20其中之一的表面電阻不大于500Ω，另一種不大于1000Ω；
在半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20的一個側(cè)面分別涂覆或噴涂膠黏劑，隨后在半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10和/或半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20的膠黏劑上通過刮涂、噴涂或擠壓方式鋪設(shè)吸水材料；
對兩半導(dǎo)電無紡布進行復(fù)合、擠壓和烘干，得到超低半導(dǎo)電緩沖阻水帶。半導(dǎo)電緩沖帶的表面電阻＜400Ω，體積電阻率＜1×104Ω·cm，厚度為1.5±0.4mm(半導(dǎo)電無紡布Ⅰ10的厚度為0.10～0.20mm，半導(dǎo)電無紡布Ⅱ20的厚度為0.8～1.6mm，過渡層Ⅰ111、過渡層Ⅱ211和阻水層30的總厚度為0.2～0.5mm)，單位面積重量為260±40g/m2，縱向抗張強度≥40N/cm，斷裂伸長率≥12％，膨脹速率≥7mm/1st min，膨脹高度≥10mm。
實施例
實施例1
將熱軋布過生產(chǎn)設(shè)備進行兩次半導(dǎo)電膠液的浸漬，將蓬松針刺棉過生產(chǎn)設(shè)備進行一次半導(dǎo)電膠液的浸漬，得到的半導(dǎo)電熱軋布的表面電阻為300Ω，半導(dǎo)電蓬松針刺棉的表面電阻為700Ω；
在半導(dǎo)電熱軋布和半導(dǎo)電蓬松針刺棉的一個側(cè)面噴涂膠黏劑，在半導(dǎo)蓬松針刺棉的膠黏劑上刮涂不導(dǎo)電吸水樹脂和半導(dǎo)電吸水樹脂的混合物，其中，半導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為300～350μm，不導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為100～120μm，半導(dǎo)電吸水樹脂占總體積的20％；隨后對兩半導(dǎo)電無紡布進行復(fù)合、擠壓和烘干，得到半導(dǎo)電緩沖帶。
制備得到一種半導(dǎo)電緩沖阻水帶，其具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)，經(jīng)測量，其厚度為1.7mm，單位面積重量256g/m2，表面電阻320Ω，體積電阻率2.6×103Ω·cm，縱向抗張強度：57N/cm，斷裂伸長率：13％，膨脹速率：10mm/1st min，膨脹高度13mm。
實施例2
將熱軋布過生產(chǎn)設(shè)備進行兩次半導(dǎo)電膠液的浸漬，將蓬松針刺棉過生產(chǎn)設(shè)備進行兩次半導(dǎo)電膠液的浸漬，得到的半導(dǎo)電熱軋布的表面電阻為300Ω，半導(dǎo)電蓬松針刺棉的表面電阻為550Ω；
在半導(dǎo)電熱軋布和半導(dǎo)電蓬松針刺棉的一個側(cè)面噴涂膠黏劑，在半導(dǎo)蓬松針刺棉的膠黏劑上刮涂不導(dǎo)電吸水樹脂和半導(dǎo)電吸水樹脂的混合物，其中，半導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為300～350μm，不導(dǎo)電吸水樹脂的粒徑為100～120μm，半導(dǎo)電吸水樹脂占總體積的30％；隨后對兩半導(dǎo)電無紡布進行復(fù)合、擠壓和烘干，得到半導(dǎo)電緩沖帶。
制備得到的半導(dǎo)電緩沖阻水帶具有類似于實施例1所得的結(jié)構(gòu)(參見圖1)，的厚度為1.5mm，單位面積重量272g/m2，表面電阻300Ω，體積電阻率2.2×103Ω·cm，縱向抗張強度：62N/cm，斷裂伸長率：15％，膨脹速率：9mm/1st min，膨脹高度13mm。
以上結(jié)合具體實施方式和范例性實例對本實用新型進行了詳細說明，不過這些說明并不能理解為對本實用新型的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本實用新型精神和范圍的情況下，可以對本實用新型技術(shù)方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型的保護范圍以所附權(quán)利要求為準。