上海驰程成功抢占石墨烯橡塑研发高地

2022-09-21 08:34:24

金风送爽,丹桂飘香,秋天是一个收获的季节,在利物盛集团和子公司上海驰程研发人员的共同努力下,殷小波带领的研发团队申请的发明专利——“一种用于橡胶电缆屏蔽料的导电复合母粒及其制备方法”获得授权!

众所周知,中高压特种橡胶电缆在城市输配电、舰船、轨道交通、航空航天、风力发电、煤矿等领域的应用十分广泛,对于安全性的要求尤其高,电场的均匀分布可防止电缆内部电场集中,避免绝缘层电树化而导致的绝缘层击穿,因此,相关标准规定必须使用半导电屏蔽材料,随着电缆电压等级的提高,对屏蔽层材料的性能特别是电性能和材料洁净度要求越来越高;此外,橡胶电缆多使用在移动和运动场合,在应用过程中经常出现屏蔽层疲劳断裂,严重影响电缆寿命和用电安全,传统材料组分复杂,大量使用导电炭黑粉体,材料抗撕裂、加工性能、电性能和洁净往往不能满足应用需求,因此,市场急需找到抗撕裂性好、体积电阻率低、洁净度可控的导电材料来解决这些问题。

石墨烯是一种二维片层材料,自2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验中从石墨中成功分离出石墨烯以来,其优异的性能特别是导电、导热性能的应用引起了全世界的研究热潮。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,因此其具有极高的导电性能,在常温下,石墨烯中电子迁移率超过15000 cm2/V·s,其电阻率只有约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。

为此,我们开发出了一种用于橡胶电缆屏蔽料的含有石墨烯的导电复合母粒,在屏蔽料中能够有效分散,又能有效提高屏蔽料抗撕裂、电性能和清洁度,同时制备流程短、易于实现批量化生产。

该复合母粒实现了将石墨烯和导电炭黑隔离的效果,避免两者相互吸附导致的性能失效,同时少量石墨烯和不同粒径超导电炭黑搭配产生体积堆积效应,能有效弥补单一导电炭黑在屏蔽料中形成的导电网络缺陷。将石墨烯复合母粒应用于屏蔽料能有效降低胶料门尼粘度,提高抗撕裂性,改善加工性,同时大幅降低屏蔽料体积电阻率,解决了现有屏蔽料大量应用炭黑导致的加工性和抗撕裂性差、电性能不高同时洁净度很难控制的的问题,且制备过程及得到的母粒无需干燥,流程短、能耗低、使用常规设备、易于批量化生产,有良好的应用前景。

成果来之不易,我们的研发团队将再接再厉,充分利用利物盛集团的产、学、研、用平台,在橡胶电缆研发方向取得更多成果,让石墨烯这一神奇材料在我司的产品开发中发扬光大,使橡胶电缆行业的发展闪耀利物盛石墨烯研发团队独特的科技之光。