本发明专利技术涉及一种高压电缆绝缘材料的制备方法，属于绝缘材料制备技术领域。本发明专利技术首先以硝酸镁溶液、氨水等物质为原材料，制备得到纳米氢氧化镁，再利用无水乙醇对其进行纯化和煅烧，得到活性纳米氧化镁，接着将其与洗涤干燥后的高压聚乙烯、防老剂、石蜡等物质进行混合密炼，得到混合料，最后在硫化机上成型，即可得到高压电缆绝缘材料。本发明专利技术制备的高压电缆绝缘材料通过向高压聚乙烯中添加活性纳米氧化镁，可以有效抑制空间电荷积聚，提高击穿强度和体积电阻率，抑制电树枝生长，改善了绝缘材料的电气性能，具有较高的耐热性能，可广泛适用于高压电缆中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高压电缆绝缘材料的制备方法，属于绝缘材料制备
技术介绍
柔性直流输电技术是基于电压源换流器的高压直流输电技术，是随着PWM控制技术和电力电子技术发展而来的新型直流输电技术。相较于传统直流输电技术，柔性直流输电技术具有更高的可控性，能够对扰动有更快速的响应，更加方便地控制线路潮流，同时更适合中小功率和远距离输电，因此柔性直流输电技术在城市电网供电、新能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、异步交流电网互联等方面具有很强的应用价值和应用前景。目前使用的电缆绝缘材料一般采用聚乙烯树脂作为基体材料，工作温度在70℃以下且电气性能有限，所以一般适用于中低压电缆。而交联聚乙烯具有较好的热性能和机械性能，能够承受较高的工作温度和电场强度。单交联聚乙烯作为一种热固性材料，难以回收利用，难以降解，经济型较差。目前处理交联聚乙烯电缆绝缘废料的常用办法是焚烧，然而交联聚乙烯在燃烧过程中会产生很多的有害气体污染环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前使用的电缆绝缘材料工作温度在70℃以下且电气性能有限，适用于中低压电缆的问题，本专利技术首先以硝酸镁溶液、氨水等物质为原材料，制备得到纳米氢氧化镁，再利用无水乙醇对其进行纯化和煅烧，得到活性纳米氧化镁，接着将其与洗涤干燥后的高压聚乙烯、防老剂、石蜡等物质进行混合密炼，得到混合料，最后在硫化机上成型，即可得到高压电缆绝缘材料。本专利技术制备的高压电缆绝缘材料通过向高压聚乙烯中添加活性纳米氧化镁，可以有效抑制空间电荷积聚，提高击穿强度和体积电阻率，抑制电树枝生长，改善了绝缘材料的电气性能，具有较高的耐热性能，可广泛适用于高压电缆中。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）量取80～100mL质量分数为20%硝酸镁溶液，80～100mL质量分数为20%氨水，6～10mL无水乙醇，0.5～1.5g尿素，0.08～0.12g聚乙烯醇200装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合5～8min，并加热至150～160℃，水热反应5～8h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再用无水乙醇洗涤滤渣2～3次，得纳米氢氧化镁；（2）将上述纳米氢氧化镁加入至50～80mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散10～15min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并将其置于马弗炉中，以20℃/min升温至600～800℃，保持温度煅烧2～3h，得活性纳米氧化镁；（3）称取60～70g高压聚乙烯，用无水乙醇洗涤2～3次，将洗净的高压聚乙烯置于真空干燥箱中，在70～80℃下干燥10～12h，随后装入密炼机中，并依次加入1～3g防老剂445，3～5g石蜡，1～2g上述活性纳米氧化镁，1～3g硅烷偶联剂KH-550，3～5g硬脂酸钡，在110～120℃下混炼8～10min，得混合料；（4）将上述混合料注入80～100℃模具中，并将模具置于平板硫化机上，在150～160℃下预热3～5min，排气3～5次，在10～12MPa压力下保压5～8min，随后冷却至室温，并静置10～12h，得高压电缆绝缘材料。本专利技术制备的高压电缆绝缘材料抗张强度≥24MPa，断裂伸长率≥530％，绝缘强度为23.2～25.7kV·mm-1，体积电阻率≥1.5×1015Ω·m，耐热性能达到176℃以上。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备的高压电缆绝缘材料具有较高的耐热性能，工作稳定可达176℃以上，可广泛应用于高压电缆线中；（2）本专利技术制备的高压电缆绝缘材料易回收利用和易分解，不会对环境造成污染，环保；（3）本专利技术制备的高压电缆绝缘材料制备工艺简单，成本低廉。具体实施方式首先量取80～100mL质量分数为20%硝酸镁溶液，80～100mL质量分数为20%氨水，6～10mL无水乙醇，0.5～1.5g尿素，0.08～0.12g聚乙烯醇200装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合5～8min，并加热至150～160℃，水热反应5～8h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再用无水乙醇洗涤滤渣2～3次，得纳米氢氧化镁；再将上述纳米氢氧化镁加入至50～80mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散10～15min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并将其置于马弗炉中，以20℃/min升温至600～800℃，保持温度煅烧2～3h，得活性纳米氧化镁；称取60～70g高压聚乙烯，用无水乙醇洗涤2～3次，将洗净的高压聚乙烯置于真空干燥箱中，在70～80℃下干燥10～12h，随后装入密炼机中，并依次加入1～3g防老剂445，3～5g石蜡，1～2g上述活性纳米氧化镁，1～3g硅烷偶联剂KH-550，3～5g硬脂酸钡，在110～120℃下混炼8～10min，得混合料；最后将上述混合料注入80～100℃模具中，并将模具置于平板硫化机上，在150～160℃下预热3～5min，排气3～5次，在10～12MPa压力下保压5～8min，随后冷却至室温，并静置10～12h，得高压电缆绝缘材料。实例1首先量取100mL质量分数为20%硝酸镁溶液，100mL质量分数为20%氨水，10mL无水乙醇，1.5g尿素，0.12g聚乙烯醇200装入反应釜中，以400r/min搅拌混合8min，并加热至160℃，水热反应8h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣5次，再用无水乙醇洗涤滤渣3次，得纳米氢氧化镁；再将上述纳米氢氧化镁加入至80mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散15min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并将其置于马弗炉中，以20℃/min升温至800℃，保持温度煅烧3h，得活性纳米氧化镁；称取70g高压聚乙烯，用无水乙醇洗涤3次，将洗净的高压聚乙烯置于真空干燥箱中，在80℃下干燥12h，随后装入密炼机中，并依次加入3g防老剂445，5g石蜡，2g上述活性纳米氧化镁，3g硅烷偶联剂KH-550，5g硬脂酸钡，在120℃下混炼10min，得混合料；最后将上述混合料注入100℃模具中，并将模具置于平板硫化机上，在160℃下预热5min，排气5次，在12MPa压力下保压8min，随后冷却至室温，并静置12h，得高压电缆绝缘材料。本专利技术制备的高压电缆绝缘材料抗张强度为24MPa，断裂伸长率为530％，绝缘强度为25.7kV·mm-1，体积电阻率为1.5×1015Ω·m，耐热性能达到178℃。实例2首先量取80mL质量分数为20%硝酸镁溶液，80mL质量分数为20%氨水，6mL无水乙醇，0.5g尿素，0.08g聚乙烯醇200装入反应釜中，以300r/min搅拌混合5min，并加热至150℃，水热反应5h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣3次，再用无水乙醇洗涤滤渣2次，得纳米氢氧化镁；再将上述纳米氢氧化镁加入至50mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散10min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取80～100mL质量分数为20%硝酸镁溶液，80～100mL质量分数为20%氨水，6～10mL无水乙醇，0.5～1.5g尿素，0.08～0.12g聚乙烯醇200装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合5～8min，并加热至150～160℃，水热反应5～8h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再用无水乙醇洗涤滤渣2～3次，得纳米氢氧化镁；（2）将上述纳米氢氧化镁加入至50～80mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散10～15min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并将其置于马弗炉中，以20℃/min升温至600～800℃，保持温度煅烧2～3h，得活性纳米氧化镁；（3）称取60～70g高压聚乙烯，用无水乙醇洗涤2～3次，将洗净的高压聚乙烯置于真空干燥箱中，在70～80℃下干燥10～12h，随后装入密炼机中，并依次加入1～3g防老剂445，3～5g石蜡，1～2g上述活性纳米氧化镁，1～3g硅烷偶联剂KH‑550，3～5g硬脂酸钡，在110～120℃下混炼8～10min，得混合料；（4）将上述混合料注入80～100℃模具中，并将模具置于平板硫化机上，在150～160℃下预热3～5min，排气3～5次，在10～12MPa压力下保压5～8min，随后冷却至室温，并静置10～12h，得高压电缆绝缘材料。...
【技术特征摘要】
1.一种高压电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取80～100mL质量分数为20%硝酸镁溶液，80～100mL质量分数为20%氨水，6～10mL无水乙醇，0.5～1.5g尿素，0.08～0.12g聚乙烯醇200装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合5～8min，并加热至150～160℃，水热反应5～8h，随后抽滤，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再用无水乙醇洗涤滤渣2～3次，得纳米氢氧化镁；（2）将上述纳米氢氧化镁加入至50～80mL无水乙醇中，以300W超声波超声分散10～15min，随后转入离心机中离心分离，收集沉淀，将沉淀置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥后的纳米氢氧化镁，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，薛荣飞，宋豪，
申请(专利权)人：常州市鼎升环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。