一种防污闪超高压绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防污闪超高压绝缘材料及其制备方法，包含的组分及其含量为：低密度聚乙烯100重量份，室温硫化硅橡胶0.5~5重量份，纳米SiO2 0.1~0.3重量份，纳米Mg(OH)2、纳米Al(OH)3和纳米SrCO3混合物0.6~4.5重量份，相容剂0.1~1.5重量份，抗氧剂0.1~1重量份，交联剂1~5重量份。本发明专利技术制备的防污闪超高压绝缘材料，能够有效防止污秽闪络，抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备
，具体设及一种防污闪超高压绝缘材料及其制备方 法。
技术介绍
近年来，我国电力事业发展迅速，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模逐步 扩大。建设超高压输电网络能够大幅度提升我国电网的输送能力，降低长距离电力输送损 耗。与交流电技术相比，直流输电技术具有输送效率高、线路损失小、调节电流和改变功率 传递方向方便、投资费用少，长度不受电容电流的限制、可作为两种电网的联接线、能降低 主干线与电网间的短路电流、电晕无线电干扰小等优点。 超高或特高压输电网络是国家电网正在全力打造的智能电网的骨架和核屯、，更高 的电压等级及直流输电对广泛应用于电气设备的绝缘材料的安全可靠性提出了重大挑战。 高性能绝缘材料是构成高压、特高压输变电设备和网路的技术核屯、与关键，其电气性能的 高低与稳定直接关系到了整个输电网络的电压等级与安全。 目前，挂网运行的环氧树脂绝缘材料体积电阻率偏低，特别在直流高压下，电荷长 期积聚造成表面闪络；复合绝缘子伞裙材料与环氧树脂基棒忍界面黏接力差，易开胶破坏 并导致忍棒的老化脆断；总耗损占电网总发电量10%左右的干式变压器，虽然采用了 "薄绝 缘"技术，甚至引入玻纤网格、石英粉等复合薄绝缘层，但仍没有解决脆、不耐疲劳及易开裂 等根本问题；国内空气污染严重，气候条件复杂，作为电力安全头号大敌的输变电设备污闪 防护依然任务艰巨。 阳0化]专利技术专利CN101445627A公开了一种高压直流电缆绝缘材料及其制备方法，该发 明采用的技术方案是，将100重量份的低密度聚乙締，0. 1~1重量份的抗氧剂，0. 5~5重量份 的马来酸酢，放入密炼机中混炼，然后再加入0. 1~5重量份的交联剂混炼10~15分钟，得到 高压直流电缆绝缘材料，该专利技术制备的绝缘材料可W有效提高高压直流电缆的力学性能和 电气性能。专利技术专利CN103665525A公开了一种高压直流电缆绝缘材料，该专利技术包括：100份 LD阳，1~2份CPE，0. 5~1. 5份BaTi〇3,0. 6~1. 5份导电铁酸钟晶须，1~2. 5份交联剂，0. 1~0. 5 份抗氧剂。用该材料制备的半导电聚締控屏蔽材料，具有超光滑表面特性，物理性能好，综 合性能优异。但是运些材料不能很好的提高绝缘材料的防污闪性能。因此，研制高性能绝 缘材料与增加设备的污闪防护能力，对建设安全可靠、稳定高效的直流超高压输变网络、提 升我国输电水平和节省资源具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种防止污秽闪络、提 高材料抗老化性能的超高压绝缘材料及其制备方法。 为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是： 一种防污闪超高压绝缘材料，包含的组分及其含量为：低密度聚乙締100重量份，室溫 硫化娃橡胶0. 5~5重量份，纳米Si〇20. 1~0. 3重量份，纳米Mg(OH)2、纳米A1 (OH)3和纳米SrC〇3混合物0.6~4. 5重量份，相容剂0.1~1. 5重量份，抗氧剂0.1~1重量份，交联剂1~5重 量份。[000引优选的，所述低密度聚乙締的密度为0. 890~0. 924g/cm3,烙融指数为 1. 9~20g/10min0 优选的，所述室溫硫化娃橡胶为单组份室溫硫化娃橡胶。 优选的，所述纳米Si化粒径为30~60皿。 W11] 优选的，所述纳米Mg(0H)2、纳米A1 (0H)3和纳米SrC〇3混合物的粒径为50~lOOnm， 所述纳米Mg(OH)2:纳米A1 (OH)3:纳米SrCO3的质量比为3:3: 4。 优选的，所述相容剂为马来酸酢接枝聚乙締或马来酸酢接枝聚丙締。 优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂BBM或抗氧剂CA中的一 种。 优选的，所述交联剂为过氧化二叔下基或过氧化二异丙苯。 本专利技术还提供了上述防污闪超高压绝缘材料的制备方法，包括W下步骤： 1) 将0. 5~5重量份室溫硫化娃橡胶和0.1~0. 3重量份纳米Si〇2加入转矩流变仪中，在 140~180°C下混合20~35min，得到纳米Si化改性室溫硫化娃橡胶； 2) 将步骤1)得到的纳米Si〇2改性室溫硫化娃橡胶，100重量份低密度聚乙締，0.6~4. 5 重量份纳米Mg(0H)2、纳米A1 (0H)3和纳米SrCO3混合物，0. 1~1. 5重量份相容剂放入密炼机 中混炼18~25min，混炼溫度为130~150°C，得到混合物料； 3) 在步骤2)得到的混合物料中依次加入1~5重量份交联剂、0. 1~1重量份抗氧剂，在 密炼机中混炼10~20min，混炼溫度为130~150°C，得到混炼物； 4) 将步骤3)得到的混炼物烙融挤出造粒，溫度为250~280°C，得到所述防污闪超高压 绝缘材料。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 1、低密度聚乙締与高密度聚乙締相比柔初性好，与线性低密度聚乙締相比，可W阻碍 内部由于杂质离子解离形成的电荷的积累。低密度聚乙締有成核剂作用，减小了球晶尺寸， 改善了结晶完整度，从而降低了空间电荷的产生。制备得到的低密度聚乙締基纳米复合材 料与常规的无机填料/聚合物复合体系相比，纳米复合材料的局部放电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。 2、室溫硫化娃橡胶是常用防污闪涂层的主要成分，其具有优良的电气绝缘性、憎 水性和憎水迁移性。经过纳米Si化改性后的室溫硫化娃橡胶性能得到提高，纳米SiO2可W 提高室溫硫化娃橡胶复合材料的尺寸稳定性，延长憎水迁移寿命；纳米Si化具有很大的比 表面积，在室溫硫化娃橡胶体系中可W吸附小分子有机娃，减缓其向表面迁移的速率，从而 可W调节有机材料的疏水特性。 3、本专利技术制备得到的防污闪超高压绝缘材料，能够有效防止污秽闪络，抑制电缆 绝缘材料中的空间电荷积聚，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。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术做进一步的阐述。 一种防污闪超高压绝缘材料，包含的组分及其含量为：低密度聚乙締100重量份， 室溫硫化娃橡胶0. 5~5重量份，纳米Si〇2 0. 1~0. 3重量份，纳米Mg(0H) 2、纳米A1 (0H) 3和纳 米SrC〇3混合物0.6~4. 5重量份，相容剂0.1~1. 5重量份，抗氧剂0.1~1重量份，交联剂1~5 重量份。 W21] 所述低密度聚乙締的密度优选为0. 890~0. 924g/cm3,烙融指数优选为 1. 9~20g/10min，所述烙融指数在190°C/2. 16kg下测定，低密度聚乙締是电缆绝缘或屏蔽 常用材料，高密度聚乙締结晶度较高，可W阻碍内部由于杂质离子解离形成的电荷的积累， 但其柔初性相对较差。线性低密度聚乙締结晶度较低，柔初性较好，但内部容易形成空间电 荷且空间电荷的分布较为复杂。选用低密度聚乙締，柔初性好，可W阻碍内部由于杂质离子 解离形成的电荷的积累。 所述室溫硫化娃橡胶为市售单组份室溫硫化娃橡胶。室溫硫化娃橡胶是常用防污 闪涂层的主要成分，其具有优良的电气绝缘性、憎水性和憎水迁移性。 所述纳米Si〇2粒径优选为30~60nm，纳米SiO2可W提高室溫硫化娃橡胶复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防污闪超高压绝缘材料，其特征在于：包含的组分及其含量为：低密度聚乙烯100重量份，室温硫化硅橡胶0.5~5重量份，纳米SiO2 0.1~0.3重量份，纳米Mg(OH)2、纳米Al(OH)3和纳米SrCO3混合物0.6~4.5重量份，相容剂0.1~1.5重量份，抗氧剂0.1~1重量份，交联剂1~5重量份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩爱芝，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司周口供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41