聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套技术

本发明专利技术属于材料领域，具体涉及一种阻燃耐高压聚偏氟乙烯‑聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套。其中聚偏氟乙烯‑聚乙烯复合材料按重量份组成包括：聚偏氟乙烯：10‑50份；聚乙烯：10‑50份；相容剂：1‑10份；增容剂：1‑10份；阻燃剂：5‑35份；润滑剂：0.1‑1份；以及抗氧剂：0.5‑3份。本发明专利技术的聚偏氟乙烯‑聚乙烯复合材料具有较好的防湿闪、防污闪能力，通过在原料配方中添加阻燃剂提高了复合材料的耐电弧性和阻燃性。此外，复合材料中的原料均无毒，在生产过程中无废气、废料、废水产生，对环境无污染。

Polyvinylidene Fluoride-Polyethylene Composite Material and Its Preparation Method, Insulator Sheath

【技术实现步骤摘要】
聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套
本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套。
技术介绍
复合绝缘子国际上始于20世纪50年代，至今已有四十余年的历史，我国硅橡胶绝缘子生产运行已有十余年的历史，在电力系统中有成千上万的国产高压复合绝缘子正在运行当中，随着我国特高压输电项目的实施，西电东送工程进一步展开，高压复合绝缘子的需求量将大幅增加。复合绝缘子一般由玻璃纤维及环氧树脂引拔棒、硅橡胶伞裙、金具三部分组成。其中硅橡胶伞裙是复合绝缘子的外绝缘部分，作用是使复合绝缘子具有足够高的防湿闪和污闪能力，同时也起着保护芯棒免遭外部大气的侵袭。此外，护套长年暴露在户外大气中，经受日晒、雨淋、酷暑、严寒等各种恶劣气象条件，承受自然(飞尘、盐碱及海水盐雾)污染和工业污染在污秽潮湿的情况下可能遭遇火花放电及电弧的烧蚀。现有的硅橡胶护套主要经过一定的高温、必要的压力作用下，在一定的时间内通过注塑成型、模内硫化成固化硅橡胶，存在以下问题：在成型过程中受温度、压力的波动导致硅橡胶硫化不完全；由于加工温度过高易使芯棒上的偶联剂发生交联反应，导致护套与芯棒不能整体可靠粘接；硅橡胶注塑成型周期较长，生产效率偏低；硅橡胶硫化工艺环保性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻燃耐高压聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料，按重量份组成包括：聚偏氟乙烯：10-50份；聚乙烯：10-50份；相容剂：1-10份；增容剂：1-10份；阻燃剂：5-35份；润滑剂：0.1-1份；以及抗氧剂：0.5-3份。进一步，在230℃，2.16Kg测试条件下，所述聚偏氟乙烯的熔体流动速率为10-15g/10min。进一步，所述聚乙烯包括线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯的一种或者两种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述聚乙烯的熔体流动速率为2-3g/10min。进一步，所述增容剂包括EVA、EAA或EMA中的一种或几种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述增容剂的熔体流动速率为2-3g/10min。进一步，所述相容剂包括PE-g-GMA、POE-g-MAH或EMA-g-GMA中的一种或几种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述相容剂的熔体流动速率小于2.0g/10min。进一步，所述阻燃剂为磷、氮复配无卤阻燃剂，即含磷阻燃剂与含氮成炭剂的重量比为3-4：1。进一步，含磷阻燃剂包括次磷酸盐、烷基次磷酸盐或PX-200中的一种或几种，且含磷阻燃剂的粒径小于3微米；以及含氮成炭剂包括三嗪大分子成炭剂。进一步，所述润滑剂包括硅酮母料、EBS、聚乙烯蜡中的一种或几种。又一方面，本专利技术还提供了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料的制备方法，包括：将主料和辅料分别加入双螺杆挤出机，在螺杆作用下通过剪切、熔融及混合；拉条；以及切成颗粒料。另一方面，本专利技术还提供了一种绝缘子护套，包括：如前所述的聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料；所述聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料适于通过注塑机预塑、注射、保压及冷却成型，即所述绝缘子护套。本专利技术的有益效果是，本专利技术的聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料具有较好的防湿闪、防污闪能力，通过在原料配方中添加阻燃剂提高了复合材料的耐电弧性和阻燃性。此外，复合材料中的原料均无毒，在生产过程中无废气、废料、废水产生，对环境无污染。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料的工艺流程图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1如图1所示，本实施例1提供了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料，按重量份组成包括：聚偏氟乙烯：10-50份；聚乙烯：10-50份；相容剂：1-10份；增容剂：1-10份；阻燃剂：5-35份；润滑剂：0.1-1份；以及抗氧剂：0.5-3份。优选的，所述聚偏氟乙烯为15-25份。熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管，单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。因此在塑料加工中，通过测定塑料的流动速率，可以研究聚合物的结构因素，用来衡量塑料熔体的流动性。可选的，在230℃，2.16Kg测试条件下，所述聚偏氟乙烯(PVDF)的熔体流动速率为10-15g/10min，作为基体树脂，提供耐候性、耐高压性、耐电弧性。可选的，所述聚乙烯(PE)包括但不限于线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯的一种或者两种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述聚乙烯的熔体流动速率为2-3g/10min，作为基体树脂，提供耐候性、韧性、耐高压性、耐电弧性。可选的，所述增容剂包括EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、EAA(乙烯-丙烯酸共聚物)或EMA(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)中的一种或几种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述增容剂的熔体流动速率为2-3g/10min，其主要为进一步促进相容剂与主料混合更均匀，保证产品不分层。可选的，所述相容剂包括但不限于PE-g-GMA(聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)、POE-g-MAH(聚烯烃弹性体接枝马来酸酐)或EMA-g-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)中的一种或几种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述相容剂的熔体流动速率小于2.0g/10min，可以有效解决聚偏氟乙烯与聚乙烯加工时混合不匀导致的产品分层问题。可选的，所述阻燃剂为磷、氮复配无卤阻燃剂，即含磷阻燃剂与含氮成炭剂的重量比为3-4：1。其中，含磷阻燃剂包括次磷酸盐、烷基次磷酸盐或PX-200(有机磷酸酯类阻燃剂，即1,3-亚苯基磷酸四(2,6-二甲基苯基)酯)中的一种或几种，且含磷阻燃剂的粒径小于3微米；以及含氮成炭剂包括三嗪大分子成炭剂。由于基体树脂聚乙烯不阻燃，而绝缘子产品要求阻燃等级为FV0级时，只有通过添加阻燃剂改善复合材料的阻燃性。可选的，所述润滑剂包括但不限于硅酮母料、EBS(亚乙基双硬脂酰胺)、聚乙烯蜡中的一种或几种，其作用为一是加工时可以减少设备与聚合物间的摩擦力，其二可以使阻燃剂分散更均匀。可选的，所述抗氧剂可以按照作用效果分为主、辅抗氧剂；其中主抗氧剂例如但不限于受阻酚类抗氧剂，辅抗氧剂例如但不限于亚磷酸酯类抗氧剂。抗氧剂可以提高聚合物的耐候性，提高聚合物的抗老化性能。可选的，本实施例1的聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料中的原料可以通过现有物料进行配比，如表1所示。本实施例1的聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料可以通过相关测试标准检测性能，其测试标准如表2所示。表1现有物料的规格表1中，增容剂为聚醋酸乙烯酯；磷、氮和协效剂复配(磷系阻燃剂：三嗪类成炭剂：协效剂＝4:1:0.3)。表2性能检测标准检测项目检测标准拉断强度/拉断伸长GB/T528抗撕裂强度GB/T528可燃性试验GB/T10707体积电阻率GB/T1692实施例2见图1，在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料的制备方法，包括如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚偏氟乙烯‑聚乙烯复合材料，其特征在于，按重量份组成包括：聚偏氟乙烯：10‑50份；聚乙烯：10‑50份；相容剂：1‑10份；增容剂：1‑10份；阻燃剂：5‑35份；润滑剂：0.1‑1份；以及抗氧剂：0.5‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料，其特征在于，按重量份组成包括：聚偏氟乙烯：10-50份；聚乙烯：10-50份；相容剂：1-10份；增容剂：1-10份；阻燃剂：5-35份；润滑剂：0.1-1份；以及抗氧剂：0.5-3份。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在230℃，2.16Kg测试条件下，所述聚偏氟乙烯的熔体流动速率为10-15g/10min。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚乙烯包括线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯的一种或者两种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述聚乙烯的熔体流动速率为2-3g/10min。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述增容剂包括EVA、EAA或EMA中的一种或几种；在190℃，2.16Kg测试条件下，所述增容剂的熔体流动速率为2-3g/10min。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述相容剂包括PE-g-GMA、POE-g-MAH或EMA-g-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，徐应林，
申请(专利权)人：常州轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32