[发明专利]一种用于直流特高压绝缘组合物、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及一种用于直流特高压绝缘组合物、制备方法及其用途。所述组合物其包括如下组分：(A)石墨烯纳米片；(B)层状金属复合氢氧化物；(C)偶联剂；(D)去离子水。所述石墨烯纳米片的体积是层状复合金属氢氧化物体积的0.025～0.1vol％。所述制备方法为将石墨烯纳米片和层状金属复合氢氧化物在球磨机中湿磨后加入偶联剂再干磨。本发明复合材料具有优异的耐漏电起痕和电蚀损性能以及阻燃性能，同时可以有效提高材料的机械性能，可用于直流特高压输电线路绝缘材料的制备。

技术领域

本发明属于材料领域，具体地，本发明涉及一种用于直流特高压绝缘组合物、制备方法及其用途。

背景技术

在高压输电网络中，高分子聚合物为基体的绝缘材料长期处于高电压电场放电环境下，其表面由于电弧放电及引起的高温而导致高分子聚合物分解烧蚀，从而造成绝缘材料失效。一般情况下通过大量添加氢氧化铝或氧化铝来提高绝缘材料耐漏电起痕和电绝缘性能，其应用输电网络的电压低，无法应用于直流特高压输电网络。

CN104327456A将极少量的金属纳米颗粒加入聚合物体系中，由于产生库伦阻塞效应提高了材料的体积电阻率和击穿强度。但是，该已有技术仅公开了将金属纳米颗粒的加入可以提高材料的体积电阻率和击穿强度，并未涉及耐漏电起痕和电蚀损性能。

CN103787322A采用水溶性高分子壳聚糖基材料作为还原剂和稳定剂，层状硅酸盐作为稳定剂和模板来制备石墨烯，获得一种担载石墨烯层状硅酸盐纳米复合材料。该发明主要解决的为石墨烯制备过程中的强毒性和产物难以稳定分散的问题，其同样并未涉及耐漏电起痕和电蚀损性能。

CN103143319A将多孔石墨烯和粘土复合成多孔的复合材料，用于重金属和有机物的吸附。该发明主要利用的是石墨烯的强吸附能力，其同样并未涉及耐漏电起痕和电蚀损性能。

CN104371144A通过共沉淀法制备水滑石负载石墨烯阻燃剂，用于改性聚合物阻燃性能。该已有技术主要是利用石墨烯来提高阻燃性能，并未提及耐漏电起痕和电蚀损性能。

CN104392843A公开一种三维层状金属氢氧化物纳米片/石墨烯气凝胶复合材料及制备方法。所述层状金属氢氧化物纳米片/石墨烯气凝胶材料是由三维石墨烯气凝胶与二维层状金属氢氧化物纳米片组成，层状金属氢氧化物纳米片有序的分布在石墨烯气凝胶表面和层间，形成一种三维网状结构。该已有技术均是通过添加大量的三维石墨烯来形成三维导电通路，其无法直接用于绝缘材料中。

CN103275408A公开了一种石墨烯/层状双氢氧化物复合型阻燃剂及聚苯乙烯纳米阻燃复合材料的制备方法：包括将碳纳米管溶于氧化石墨烯胶体中，搅拌并利用超声波分散使其分散均匀后加入M²⁺盐与Al³⁺盐后加入尿素，回流反应后得到石墨烯/碳纳米管/层状双氢氧化物复合组装体，将复合组装体与聚苯乙烯树脂混合后熔融挤出得到聚苯乙烯纳米阻燃复合材料。该已有技术通过加入大量的石墨烯以实现其阻燃作用，其并未考虑石墨烯的大量加入对绝缘性能的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于直流特高压绝缘组合物及其制备方法。

在本发明中，所述“特高压”至电压在1000kV以上。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于直流特高压绝缘组合物，其包括如下组分：

(A)石墨烯纳米片；

(B)层状复合金属氢氧化物；

所述石墨烯纳米片的体积是层状复合金属氢氧化物体积的0.025～0.1vol％。