【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆线加工，具体涉及一种风电用高强度抗老化绝缘导线及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风力发电作为清洁、可再生的能源形式，其装机容量和应用范围均呈现出快速增长的趋势，在风电系统中，导线作为传输电能的关键部件，其性能直接影响到风电系统的安全稳定运行和发电效率；
2、而现有技术中的风电绝缘导线，其虽然在一定程度上满足了风电系统的基本要求，但是，传统的绝缘材料通常使用的是合成橡胶或塑料，其分子结构和原料组分相对单一，容易受热、湿、紫外线等外界因素影响而发生老化，并且，传统绝缘导线通常采用铜或铝等导电材料，虽然具有良好的导电性能，但其抗拉强度相对较低；
3、在风电场景中，由于受到风力和外界环境的影响，导线往往需要承受较大的拉力，而传统绝缘导线所使用合成橡胶或塑料的组成原料之间的结合性能较弱，绝缘层的抗张强度差，导致传统绝缘导线容易发生破损和断裂；
4、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种风电用高强度抗老化绝缘导线及其制备方法，用于解决现有技术中风电用绝缘导线的抗老化性与抗张强度有待进一步提高的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种风电用高强度抗老化绝缘导线，包括线芯和绝缘层，所述线芯由若干根粗细相同的铜合金导体组成，所述绝缘层包括以下重量份组成：低密度聚乙烯90-100份、增强料13-15份、复合料8-9份、交联
3、所述交联剂为过氧化二异丙苯，所述辅助添加剂由稳定剂、润滑剂、阻燃剂按重量比2:1:3。
4、进一步的，所述增强料由以下步骤加工得到：
5、a1、将玻璃纤维、活性液加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至65-75℃，保温处理50-60min，后处理得到活化纤维；
6、a2、将活化纤维和ph缓冲液加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至45-55℃，向反应釜中加入盐酸多巴胺，保温搅拌2-3h，后处理得到改性纤维；
7、a3、将改性纤维、无水乙醇、5wt％氢氧化钠溶液加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55-65℃，向反应釜中加入改性剂，保温反应4-5h，后处理得到增强料。
8、进一步的，步骤a1中，所述玻璃纤维的长度为3-5mm，所述活性液由15wt％氢氧化钠、过氧化钠、十二烷基磺酸钠按重量比20:3:1组成，所述玻璃纤维与活性液的用量比为1g:4ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后抽干，滤饼转移到温度为65-75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到活化纤维；步骤a2中，所述活化纤维、ph缓冲液和盐酸多巴胺的用量比为3g:10ml:2g，所述ph缓冲液为tris-hcl缓冲液，ph＝7.8-8.6，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤3次后抽干，滤饼转移到温度为60-70℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到改性纤维；步骤a3中，所述改性纤维、无水乙醇、5wt％氢氧化钠溶液和改性剂的用量比为5g:40ml:10ml:3g，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼依次用纯化水和无水乙醇洗涤3次后抽干，将滤饼转移到温度为55-65℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到增强料。
9、进一步的，所述改性剂由以下步骤加工得到：
10、b1、将2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸、甲苯和催化剂加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应6-8h，后处理得到中间体i；
11、中间体i的合成反应原理为：
12、
13、通过以2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸为原料进行酯化反应，并控制2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸的反应用量的摩尔比，形成具有乙烯基取代羟基修饰2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇的中间体i。
14、b2、将中间体i、二氯甲烷和三乙胺加入到反应釜中搅拌，反应釜温度降低至0-5℃，向反应釜中滴加6-巯基己-1-醇，滴加完毕，反应釜自然升温至室温，保温反应10-12h，后处理得到中间体ii；
15、中间体ii的合成反应原理为：
16、
17、中间体i上的卤素与6-巯基己-1-醇上修饰发生取代加成反应，形成具有羟基修饰中间体i的中间体ii。
18、b3、将中间体ii、二氯甲烷加入到氮气保护的反应釜中搅拌，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下保温反应4-6h，后处理得到改性剂。
19、改性剂的合成反应原理为：
20、
21、中间体ii上的羟基与异氰酸丙基三乙氧基硅烷上的异氰酸酯基发生缩合反应，在中间体ii上形成三乙氧基硅烷修饰，形成具有以三乙氧基硅烷修饰多元烯烃双键的改性剂。
22、进一步的，步骤b1中，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸的用量比为1mol:3mol，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、甲苯和催化剂的用量比为1g:8ml:0.03g，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡所述后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除甲苯，得到中间体i；步骤b2中，所述中间体i和6-巯基己-1-醇的用量比为1mol:1mol，所述中间体i、二氯甲烷、三乙胺的用量比为2g:9ml:1g，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度升高至55-65℃，减压蒸除溶剂，得到中间体ii；步骤b3中，所述中间体ii、异氰酸丙基三乙氧基硅烷的用量比为1mol:1mol，所述中间体ii、二氯甲烷的用量比为1g:7ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除溶剂，得到改性剂。
23、进一步的，所述复合料由以下步骤加工得到：
24、c1、将分散液加入到反应釜中，反应釜温度升高至50-60℃，向反应釜中滴加四乙氧基硅烷，滴加完毕，保温搅拌6-8h，后处理得到纳米二氧化硅；
25、c2、将纳米二氧化硅、无水乙醇、纯化水、钛酸四丁酯、硝酸锌加入到高压反应釜中搅拌，高压反应釜温度升高至120-130℃，保温反应3-4h，后处理得到负载二氧化硅；
26、c3、将修饰液和负载二氧化硅加入到反应釜中搅拌，向反应釜中加入纯化水，反应釜温度升高至50-60℃，保温处理2-3h，后处理得到复合料。
27、进一步的，步骤c1中，所述分散液由异丙醇、10wt％氨水按体积比10:3组成，所述后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤3次后抽干，滤饼转移到温度为65-75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到纳米二氧化硅；步骤c2中，所述纳米二氧化硅、无水乙醇、纯化水、钛酸四丁酯、硝酸锌的用量比为5g:50ml:16m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风电用高强度抗老化绝缘导线，包括线芯(100)和绝缘层(200)，其特征在于，所述线芯(100)由若干根粗细相同的铜合金导体组成，所述绝缘层(200)包括以下重量份组成：低密度聚乙烯90-100份、增强料13-15份、复合料8-9份、交联剂2-2.5份与辅助添加剂5-6份；
2.根据权利要求1所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述增强料由以下步骤加工得到：
3.根据权利要求2所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤A1中，所述玻璃纤维的长度为3-5mm，所述活性液由15wt％氢氧化钠、过氧化钠、十二烷基磺酸钠按重量比20:3:1组成，所述玻璃纤维与活性液的用量比为1g:4mL；步骤A2中，所述活化纤维、pH缓冲液和盐酸多巴胺的用量比为3g:10mL:2g，所述pH缓冲液为Tris-HCl缓冲液，pH＝7.8-8.6；步骤A3中，所述改性纤维、无水乙醇、5wt％氢氧化钠溶液和改性剂的用量比为5g:40mL:10mL:3g。
4.根据权利要求2所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述改性剂由以下步
5.根据权利要求4所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤B1中，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸的用量比为1mol:3mol，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、甲苯和催化剂的用量比为1g:8mL:0.03g，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；步骤B2中，所述中间体I和6-巯基己-1-醇的用量比为1mol:1mol，所述中间体I、二氯甲烷、三乙胺的用量比为2g:9mL:1g；步骤B3中，所述中间体II、异氰酸丙基三乙氧基硅烷的用量比为1mol:1mol，所述中间体II、二氯甲烷的用量比为1g:7mL。
6.根据权利要求1所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述复合料由以下步骤加工得到：
7.根据权利要求6所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤C1中，所述分散液由异丙醇、10wt％氨水按体积比10:3组成；步骤C2中，所述纳米二氧化硅、无水乙醇、纯化水、钛酸四丁酯、硝酸锌的用量比为5g:50mL:16mL:2g:1g；步骤C3中，所述修饰液、负载二氧化硅和纯化水的用量比为50mL:15g:10mL。
8.根据权利要求6所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述修饰液由以下步骤加工得到：
9.根据权利要求8所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤D1中，所述三聚氰酸三烯丙酯、5-氨基-1-戊醇的用量比为1mol:1mol，所述三聚氰酸三烯丙酯、四氢呋喃和催化剂的用量比为1g:7mL:0.02g，所述催化剂为偶氮二异丁腈；步骤D2中，所述1-氯-2,4-二异氰基苯、中间体A和3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇的用量比为1mol:1mol:1mol，所述中间体A溶液由中间体A和四氢呋喃按重量比1:3组成，所述1-氯-2,4-二异氰基苯和四氢呋喃的用量比为1g:5mL；步骤D3中，所述中间体B、三甲氧基(3-甲氧基丙基)硅烷的用量比为1mol:1mol，所述中间体B、四氢呋喃和氢氧化钾的用量比为2g:10mL:0.3g。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种风电用高强度抗老化绝缘导线，包括线芯(100)和绝缘层(200)，其特征在于，所述线芯(100)由若干根粗细相同的铜合金导体组成，所述绝缘层(200)包括以下重量份组成：低密度聚乙烯90-100份、增强料13-15份、复合料8-9份、交联剂2-2.5份与辅助添加剂5-6份；
2.根据权利要求1所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述增强料由以下步骤加工得到：
3.根据权利要求2所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤a1中，所述玻璃纤维的长度为3-5mm，所述活性液由15wt％氢氧化钠、过氧化钠、十二烷基磺酸钠按重量比20:3:1组成，所述玻璃纤维与活性液的用量比为1g:4ml；步骤a2中，所述活化纤维、ph缓冲液和盐酸多巴胺的用量比为3g:10ml:2g，所述ph缓冲液为tris-hcl缓冲液，ph＝7.8-8.6；步骤a3中，所述改性纤维、无水乙醇、5wt％氢氧化钠溶液和改性剂的用量比为5g:40ml:10ml:3g。
4.根据权利要求2所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，所述改性剂由以下步骤加工得到：
5.根据权利要求4所述的一种风电用高强度抗老化绝缘导线，其特征在于，步骤b1中，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、乙烯基乙酸的用量比为1mol:3mol，所述2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、甲苯和催化剂的用量比为1g:8ml:0.03g，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；步骤b2中，所述中间体i和6-巯基己-1-醇的用量比为1mol:1mol，所述中间体i、二氯甲烷、三乙胺的用量比为2g:9ml:1g；步骤b3中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：许文有，于逸翔，刘玉宝，张进军，潘青，
申请(专利权)人：江苏朗顺电工电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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