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一种具有自修复功能的电缆绝缘材料制造技术

技术编号:15503386 阅读:118 留言:0更新日期:2017-06-03 23:51
本发明专利技术公开了一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份,乙烯基三甲氧基硅烷2~4份,叔丁基过氧化‑3,5,5‑三甲基己酸酯0.08~0.2份,1801有机类硬脂酸0.4~1.2份,二月桂酸二丁基锡1.5~4份,氧化锌1.5~4.5份,1010抗氧剂1.8~3.2份,脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊1~5份,Grubbs催化剂0.02~0.03份。本发明专利技术的自修复电缆绝缘材料,通过在配方中脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊和Grubbs催化剂的作用,使得本发明专利技术自修复交联聚乙烯电缆绝缘材料对于电树枝缺陷具有良好的修复性能。

Cable insulation material with self repairing function

The invention discloses a cable with self repair function of insulating material by weight consists of the following components: low density polyethylene 100, vinyltrimethoxysilane from 2 to 4, tert butyl peroxide caproic acid methyl ester three 3,5,5 0.08 ~ 0.2, 1801 organic hard fat acid of 0.4 ~ 1.2, two ~ 1.5 lauric acid two butyl tin 4, Zinc Oxide 1.5 ~ 4.5, 1.8 ~ 1010 antioxidants 3.2, urea formaldehyde resin coating made of dicyclopentadiene microcapsule system of 1 ~ 5, 0.02 ~ 0.03 Grubbs catalyst. Self repairing cable insulation material of the invention, the microcapsules and the Grubbs catalyst made of dicyclopentadiene system adopted in the formulation of urea formaldehyde resin coating, the invention makes the self repair of XLPE cable insulation material has good performance for the repair of electrical tree defects.

【技术实现步骤摘要】
一种具有自修复功能的电缆绝缘材料
本专利技术属于线缆及材料
,具体涉及一种具有自修复功能的电缆绝缘材料。
技术介绍
交联聚乙烯绝缘电缆广泛应用于电力、建筑、工矿、冶金、石油、化工、交通等部门,已完全替代了油浸纸绝缘电缆和部分替代了聚氯乙烯绝缘电力电缆,电缆在现场长期运行条件下,受到电、热、机械、化学等多因素综合作用,产生电树枝、水树枝等缺陷,导致绝缘性能下降最终电缆绝缘被击穿,造成严重停电事故。鉴于以上提出的问题,有必要研制一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,在电缆缺陷发展的初期对其进行修复,从根本上延长电缆的使用寿命,提高设备运行的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于:克服现有电缆绝缘材料的缺陷,提供一种具有自修复功能的电缆绝缘材料。为实现上述目的,本专利技术具体提供了如下的技术方案:一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份乙烯基三甲氧基硅烷2~4份叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.08~0.2份1801有机类硬脂酸0.4~1.2份二月桂酸二丁基锡1.5~4份氧化锌1.5~4.5份1010抗氧剂1.8~3.2份脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊1~5份Grubbs催化剂0.02~0.03份。进一步,所述脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊制备如下:将尿素和甲醛在碱性条件下相互反应生成溶液A,将熔融双环戊二烯在乳化剂作用下形成溶液B,将A和B溶液在酸性条件下相互混合反应,待微胶囊成型后,固化,将产物抽滤、洗涤、干燥,得到固体粉末状微胶囊。进一步,按重量份数计,所述尿素为0.9~1.1份,所述甲醛为1.8~2.2份,所述乳化剂为0.2~0.4份,所述熔融双环戊二烯为2~3份,所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。进一步,所述碱性条件为pH=8~9,所述酸性环境为pH=3.3~3.6。进一步,所述尿素和甲醛在碱性条件下相互反应生成溶液A的条件为:在65~75℃下反应1~1.5h,加入重量份数为7~8份的水,形成溶液A。进一步,所述熔融双环戊二烯在乳化剂作用下形成溶液B的反应条件为:在45~55℃条件下,混合添加到质量份数为7~8份的蒸馏水中,机械搅拌20~30min,并滴加适量消泡剂正辛醇至泡沫消除,得到溶液B。进一步,所述A和B溶液在酸性条件下相互混合反应的条件为:在300~500r/min的转速机械搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中,并用调节pH至3.2~3.6,待微胶囊成型。进一步,所述固化条件为:在60~65℃条件下固化2~3小时。进一步,所述干燥条件为:在25~30℃干燥箱中干燥8~12小时。本专利技术的有益效果在于:本专利技术的自修复电缆绝缘材料,通过在配方中脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊和Grubbs催化剂的作用,使得本专利技术自修复交联聚乙烯电缆绝缘材料对于电树枝缺陷具有良好的修复性能。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例1自修复电缆绝缘材料,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份,乙烯基三甲氧基硅烷2.5份,叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.12份,1801有机类硬脂酸1.2份,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)2.6份,氧化锌3.3份,1010抗氧剂2.7份,脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊2份,Grubbs催化剂0.02份。脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊是通过如下方法制备的:首先将重量份数为1份的尿素和2份37%浓度的甲醛溶液混合械搅拌,用三乙醇胺调节pH到8~9,65~75℃下反应1~1.5h,加入重7~8份水,形成溶液A,然后将0.2~0.4份的乳化剂十二烷基苯磺酸钠与2~3份的熔融双环戊二烯在45~55℃条件下混合添加到7~8份的蒸馏水中,机械搅拌20~30min并滴加适量消泡剂正辛醇至泡沫消除,得到溶液B;最后在300~500r/min的转速机械搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中,并用盐酸调节pH至3.3~3.6,待微胶囊成型后,在60~65℃条件下固化2~3小时。产物进行真空抽滤、蒸馏水和纯净水各洗涤两次,在25~30℃干燥箱中干燥8~12小时,得到固体粉末状微胶囊。将本实施例的自修复电缆绝缘材料在交流电场作用下进行击穿试验,平均击穿场强较纯聚乙烯样品击穿提升大约30%。实施例2自修复电缆绝缘材料,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份,乙烯基三甲氧基硅烷2份,叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.1份,1801有机类硬脂酸1份,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)2.5份,氧化锌3份,1010抗氧剂2.5份,脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊3份,Grubbs催化剂0.03份。脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊是通过如下方法制备的:首先将重量份数为1份的尿素和2份37%浓度的甲醛溶液混合械搅拌,用三乙醇胺调节pH到8~9,65~75℃下反应1~1.5h,加入重7~8份水,形成溶液A,然后将0.2~0.4份的乳化剂十二烷基苯磺酸钠与2~3份的熔融双环戊二烯在45~55℃条件下混合添加到7~8份的蒸馏水中,机械搅拌20~30min并滴加适量消泡剂正辛醇至泡沫消除,得到溶液B;最后在300~500r/min的转速机械搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中,并用盐酸调节pH至3.3~3.6,待微胶囊成型后,在60~65℃条件下固化2~3小时。产物进行真空抽滤、蒸馏水和纯净水各洗涤两次,在25~30℃干燥箱中干燥8~12小时,得到固体粉末状微胶囊。将本实施例的自修复电缆绝缘材料在交流电场作用下进行击穿试验,平均击穿场强较纯聚乙烯样品击穿提升大约13%。实施例3自修复电缆绝缘材料,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份,乙烯基三甲氧基硅烷4份,叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.2份,1801有机类硬脂酸1.2份,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)4份,氧化锌4份,1010抗氧剂3份,脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊2份,Grubbs催化剂0.02份。脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊是通过如下方法制备的:首先将重量份数为1份的尿素和2份37%浓度的甲醛溶液混合械搅拌,用三乙醇胺调节pH到8~9,65~75℃下反应1~1.5h,加入重7~8份水,形成溶液A,然后将0.2~0.4份的乳化剂十二烷基苯磺酸钠与2~3份的熔融双环戊二烯在45~55℃条件下混合添加到7~8份的蒸馏水中,机械搅拌20~30min并滴加适量消泡剂正辛醇至泡沫消除,得到溶液B;最后在300~500r/min的转速机械搅拌条件下将B溶液缓慢滴加至A溶液中,并用盐酸调节pH至3.3~3.6,待微胶囊成型后,在60~65℃条件下固化2~3小时。产物进行真空抽滤、蒸馏水和纯净水各洗涤两次,在25~30℃干燥箱中干燥8~12小时,得到固体粉末状微胶囊。将本实施例的自修复电缆绝缘材料在交流电场作用下进行击穿试验,平均击穿场强较聚乙烯样品击穿提升大约27%。对比例1自修复电缆绝缘材料,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份,乙烯基三甲氧基硅烷2.5份,叔丁基过氧化-3,5,5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯 100份乙烯基三甲氧基硅烷 2~4份叔丁基过氧化‑3,5,5‑三甲基己酸酯 0.08~0.2份1801有机类硬脂酸 0.4~1.2份二月桂酸二丁基锡 1.5~4份氧化锌 1.5~4.5份1010抗氧剂 1.8~3.2份脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊 1~5份Grubbs催化剂 0.02~0.03份。

【技术特征摘要】
1.一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,按重量份数计由以下组分组成:低密度聚乙烯100份乙烯基三甲氧基硅烷2~4份叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.08~0.2份1801有机类硬脂酸0.4~1.2份二月桂酸二丁基锡1.5~4份氧化锌1.5~4.5份1010抗氧剂1.8~3.2份脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊1~5份Grubbs催化剂0.02~0.03份。2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,所述脲醛树脂包覆双环戊二烯体系制成的微胶囊是通过如下方法制得的:将尿素和甲醛在碱性条件下相互反应生成溶液A,将熔融双环戊二烯在乳化剂作用下形成溶液B,将A和B溶液在酸性条件下相互混合反应,待微胶囊成型后,固化,将产物抽滤、洗涤、干燥,得到固体粉末状微胶囊。3.根据权利要求2所述的一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,按重量份数计,所述尿素为0.9~1.1份,所述甲醛为1.8~2.2份,所述乳化剂为0.2~0.4份,所述熔融双环戊二烯为2~3份,所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。4.根据权利要求2所述的一种具有自修复功能的电缆绝缘材料,其特征在于,所述碱性条...

【专利技术属性】
技术研发人员:王有元陈伟根廖瑞金李剑杜林周湶王飞鹏张占喜王灿肖坤
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆,50

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