一种耐热防污的超高压绝缘材料及其制备方法_2

文档序号:9610932阅读:来源:国知局
过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
[0030] 所述交联剂优选为过氧化二甲酯、Ξ締丙基异Ξ聚氯酸醋或二亚乙基Ξ胺中的一 种,交联剂可W使线型或轻度支链型的大分子转变成Ξ维网状结构,提高材料的强度、耐热 性、耐磨性、耐溶剂性。
[0031] 本发明还提供了上述耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1)将0. 1~1重量份十二烷基硫酸钢加入10~30重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在 20~35°C条件下揽拌15~40min,然后加入1~5重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌3~6h, 过滤、干燥,得到表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份低密度聚乙締依次加入到转 矩流变仪中,在140~190°C下混合20~25min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,15~20重量份氣娃树脂,20~30份 聚四氣乙締,5~15份室溫硫化娃橡胶,5~15重量份纳米氮化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋 混合物,0. 8~6重量份相容剂放入密炼机中混炼30~40min,混炼溫度为140~180°C,得到混 合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入0. 5~5重量份交联剂、0. 5~2. 5重量份抗氧 剂、1~5重量份阻燃剂,在密炼机中混炼10~20min,混炼溫度为140~180。得到混炼物; 5) 将步骤4)得到的混炼物烙融挤出造粒,得到所述耐热防污的超高压绝缘材料。
[0032] 在步骤1)中,所述表面改性的纳米蒙脱石,与低密度聚乙締的相容性更好,增加了 纳米二氧化娃在有机体中的分散性。
[0033] 在步骤2)中,所述低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,表面改性的纳米蒙脱石与低 密度聚乙締的有机结合,可W有效提高材料的击穿强度,增加低密度聚乙締初性,降低其对 裂纹的敏感性,增加热性能。
[0034] 在步骤3)中,采用无机纳米复合技术能够大幅度提高环氧树脂的体积电阻率,减 少表面电荷积聚、优化电场分布、避免沿面闪络,同时提高环氧材料绝缘、力学及热学等综 合性能。
[0035] 在步骤5)中,所述耐热防污的超高压绝缘材料局部放电W及耐压性能具有明显优 势,纳米复合材料还具有显著的协同效应,可综合发挥各组分的协同效能。制备得到的耐热 防污的超高压绝缘材料,能够有效抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚,耐热性能高,防污 能力强,具有良好的机械性能、电气性能和热性能,物理性能好,综合性能优异。
[0036] 下面通过具体实施例,使本领域技术人员可W实施。 阳〇37] 实施例1 一种耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1) 将0. 1重量份十二烷基硫酸钢加入10重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在20°C 条件下揽拌15min,然后加入1重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌化,过滤、干燥,得到 表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份密度为0. 895g/cm3、烙融指数 为2. 3g/10min(19(rC/2. 16kg下测定)的低密度聚乙締依次加入到转矩流变仪中,在140°C 下混合20min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,15重量份氣娃树脂,20重量份粒 径为0. 5~5μm的聚四氣乙締,5重量份室溫硫化娃橡胶,5重量份粒径为25~60nm的纳米氮 化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋混合物(纳米氮化棚:纳米氧化儀:纳米氧化锋的质量比为 3:5:2),0. 8重量份马来酸酢接枝聚乙締放入密炼机中混炼30min,混炼溫度为140°C,得到 混合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入0. 5重量份过氧化二甲酯、0. 5重量份抗氧剂 300、1重量份氨氧化侣,在密炼机中混炼lOmin,混炼溫度为140°C,得到混炼物; 5)将步骤4)得到的混炼物烙融挤出造粒,得到所述耐热防污的超高压绝缘材料。 阳0測 实施例2 一种耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1) 将0. 3重量份十二烷基硫酸钢加入15重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在25°C 条件下揽拌20min,然后加入2重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌3.化,过滤、干燥,得 到表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份密度为0. 905g/cm3、烙融指数 为3. 5g/10min( 190°C/2. 16kg下测定)的低密度聚乙締依次加入到转矩流变仪中,在150°C 下混合23min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,17重量份氣娃树脂,22重量份粒 径为0. 5~5μm的聚四氣乙締,7重量份室溫硫化娃橡胶,6重量份粒径为25~60nm的纳米氮 化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋混合物(纳米氮化棚:纳米氧化儀:纳米氧化锋的质量比为 3:5:2),1重量份马来酸酢接枝聚丙締放入密炼机中混炼32min,混炼溫度为150°C,得到混 合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入1重量份Ξ締丙基异Ξ聚氯酸醋、1重量份抗 氧剂BBM、2重量份氨氧化侣,在密炼机中混炼12min,混炼溫度为145°C,得到混炼物; 5) 将步骤4)得到的混炼物烙融挤出造粒,得到所述耐热防污的超高压绝缘材料。 [0039]实施例3 一种耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1) 将0. 5重量份十二烷基硫酸钢加入20重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在23°C 条件下揽拌25min,然后加入3重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌地,过滤、干燥,得到 表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份密度为0. 912g/cm3、烙融指数 为4. 8g/10min( 190°C/2. 16kg下测定)的低密度聚乙締依次加入到转矩流变仪中,在160°C 下混合24min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,16重量份氣娃树脂,25重量份粒 径为0. 5~5μm的聚四氣乙締,10重量份室溫硫化娃橡胶,8重量份粒径为25~60nm的纳米 氮化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋混合物(纳米氮化棚:纳米氧化儀:纳米氧化锋的质量比 为3:5:2),1. 5重量份马来酸酢接枝聚乙締放入密炼机中混炼35min,混炼溫度为160°C,得 到混合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入1. 5重量份二亚乙基Ξ胺、1. 5重量份抗氧剂 300、3重量份氨氧化侣,在密炼机中混炼15min,混炼溫度为150°C,得到混炼物; 5) 将步骤4)得到的混炼物烙融挤出造粒,得到所述耐热防污的超高压绝缘材料。 W40] 实施例4 一种耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1) 将0. 6重量份十二烷基硫酸钢加入23重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在23°C 条件下揽拌28min,然后加入3. 5重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌4.化,过滤、干燥, 得到表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份密度为0. 912g/cm3、烙融指数 为5. 6g/10min( 190°C/2. 16kg下测定)的低密度聚乙締依次加入到转矩流变仪中,在160°C下混合24min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,17重量份氣娃树脂,27重量份粒 径为0. 5~5μm的聚四氣乙締,12重量份室溫硫化娃橡胶,9重量份粒径为25~60nm的纳米 氮化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋混合物(纳米氮化棚:纳米氧化儀:纳米氧化锋的质量比 为3:5:2),2重量份马来酸酢接枝聚乙締放入密炼机中混炼35min,混炼溫度为160°C,得到 混合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入1. 8重量份二亚乙基Ξ胺、1. 2重量份抗氧剂 300、3. 5重量份氨氧化侣,在密炼机中混炼15min,混炼溫度为150°C,得到混炼物; 5) 将步骤4)得到的混炼物烙融挤出造粒,得到所述耐热防污的超高压绝缘材料。 阳〇W 实施例5 一种耐热防污的超高压绝缘材料的制备方法,包括W下步骤: 1) 将0. 8重量份十二烷基硫酸钢加入25重量份蒸馈水中,置于磁力揽拌器中,在25°C 条件下揽拌30min,然后加入4重量份纳米蒙脱石,在60°C水浴中揽拌4.化,过滤、干燥,得 到表面改性的纳米蒙脱石; 2) 将步骤1)得到的表面改性的纳米蒙脱石与100重量份密度为0. 915g/cm3、烙融指数 为7. 9g/10min( 190°C/2. 16kg下测定)的低密度聚乙締依次加入到转矩流变仪中,在170°C 下混合25min,得到低密度聚乙締/蒙脱石复合材料; 3) 将步骤2)得到的低密度聚乙締/蒙脱石复合材料,18重量份氣娃树脂,28重量份粒 径为0. 5~5μm的聚四氣乙締,13重量份室溫硫化娃橡胶,10重量份粒径为25~60nm的纳米 氮化棚、纳米氧化儀和纳米氧化锋混合物(纳米氮化棚:纳米氧化儀:纳米氧化锋的质量比 为3:5:2),3重量份马来酸酢接枝聚丙締放入密炼机中混炼38min,混炼溫度为170°C,得到 混合物料; 4) 在步骤3)得到的混合物料中依次加入2重量份过氧化二甲酯、1重量份抗氧剂BBM、 4重量份氨氧化侣,在密炼机中混炼18min,混炼溫度为160°C,得到混
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