高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料及制备方法技术

本发明专利技术属于高压直流输电装备技术领域，为提出纳米石墨烯改性聚丙烯基复合绝缘材料空间电荷及耐击穿性能的方法。本发明专利技术，高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料及制备方法，由聚丙烯和超低密度聚乙烯混合得到的共混物与纳米石墨烯进行复合而成，制备步骤如下：(1)称取一定质量的聚丙烯、超低密度聚乙烯及纳米石墨烯原材料，使其相应的质量分数比为85:15:0.01，并置于干燥箱中干燥后备用；(2)将步骤(1)中干燥后备用的聚丙烯与超低密度聚乙烯加入双辊混炼机中，混炼得到混合均匀的共混物；(3)将所述共混物加入双辊混炼机中，混炼得到聚丙烯基石墨烯纳米复合材料。本发明专利技术主要应用于高压直流电缆的设计制造。

Polypropylene based nano composite insulation material for HVDC cable and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of HVDC transmission equipment, and provides a method for space charge and breakdown resistance of nano graphene modified polypropylene composite insulating material. The invention relates to a polypropylene-based nanocomposite insulating material for high voltage direct current cable and a preparation method thereof, which is composed of a blend of polypropylene and ultra-low density polyethylene and nano-graphene. The preparation steps are as follows: (1) weighing a certain quality raw material of polypropylene, ultra-low density polyethylene and nano-graphene, so as to make the raw material of polypropylene, ultra-low density polyethylene The corresponding mass fraction ratio is 85:15:0.01, and put in the drying box for dry reserve; (2) Steps (1) drying reserve polypropylene and ultra-low density polyethylene into twin-roller mixer, mixing to get a blend of uniform mixture; (3) the blend into twin-roller mixer, mixing to get polypropylene-based graphene. Nanocomposites. The invention is mainly applied to the design and manufacture of high voltage direct current cables.

【技术实现步骤摘要】
高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料及制备方法
本专利技术属于高压直流输电装备
，具体讲,涉及改善复合绝缘材料空间电荷及耐击穿性能的方法。
技术介绍
近年来，柔性直流输电技术已成为大容量远距离送电、电力能源区域互联领域的重点发展方向。在可见的未来，高压直流电缆作为直流输电技术的关键装备，在海岛送电、海洋资源开发与利用、城市电网改造与升级、分布式能源并网输电等方面更是有着有巨大的应用前景，因此发展高压直流电缆关键技术具有重要战略意义。以交联聚乙烯(XLPE)聚合物材料为绝缘介质的挤压型绝缘电缆具有良好的电气、机械和热性能，在高压电缆领域得到广泛应用。但生产XLPE电缆可能会将交联剂或交联副产物等杂质引入绝缘层内部、交联工艺能耗大、XLPE电缆绝缘废料的回收再利用难度很大，而且XLPE电缆只能工作在70℃下，限制了高压直流电缆大容量输电的发展需求。目前，具有优异的电气和耐热性能、免交联可回收利用的聚丙烯基电缆绝缘材料，受到国内外研究人员及电缆生产厂商的关注。聚丙烯属于非极性材料，具有优良的电性能，几乎不吸水，故其绝缘性能受周围环境湿度的影响较小。另外聚丙烯熔点较高，可以满足电缆在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料，其特征是，由聚丙烯和超低密度聚乙烯混合得到的共混物与纳米石墨烯进行复合而成，聚丙烯、超低密度聚乙烯和纳米石墨烯质量分数比为85:15:0.01；其中，纳米石墨烯均匀地分散在共混物材料。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料，其特征是，由聚丙烯和超低密度聚乙烯混合得到的共混物与纳米石墨烯进行复合而成，聚丙烯、超低密度聚乙烯和纳米石墨烯质量分数比为85:15:0.01；其中，纳米石墨烯均匀地分散在共混物材料。2.如权利要求1所述的高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料，其特征是，所述的聚丙烯为等规聚丙烯，等规度为97％，密度为2g/cm3；所述的超低密度聚乙烯密度为0.905g/cm3；所述的纳米石墨烯为单层石墨烯，直径为0.2～10um，比表面积约为2000m2/g。3.一种高压直流电缆用聚丙烯基纳米复合绝缘材料制备方法，其特征是，步骤如下：(1)称取一定质量的聚丙烯、超低密度聚乙烯及纳米石墨烯原材料，使其相应的质量分数比为85:15:0.01，并置于干燥箱中干燥后备用；(2)将步骤(1)中干燥后备用的聚丙烯与超低密度聚乙烯加入双辊混炼机中，混炼得到混合均匀的共混物；(3)将步骤(1)中干燥后备用的纳米石墨烯与步骤(2)中得到的共混物加入双辊混炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伯学，侯兆豪，李忠磊，李进，韩晨磊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12