[发明专利]一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料的制备方法及其三元乙丙橡胶基电缆附件材料

说明书

一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料的制备方法及其三元乙丙橡胶基电缆附件材料，它属于直流电缆附件材料领域。本发明首先通过超声分散、多巴胺包裹、离心的手段得到氧化锌颗粒和氮化硼片混合粉末，通过熔融共混法将氧化锌颗粒和氮化硼片混合粉末均匀分散在三元乙丙橡胶中，然后经热压硫化成型制得三元乙丙橡胶基直流电缆附件材料。本发明所制备的电缆附件材料适用于中低压电缆线路中，具有较为稳定的击穿强度、较高的非线性电导系数，解决了直流高压电缆附件内由于材料的电导率差异和界面上的空间电荷积累而引起的电场畸变的技术难题使得电缆附件的使用寿命延长。本发明制备方法工艺及所需设备简单，成本低廉，且环保无污染。

技术领域

本发明属于直流电缆附件材料领域；具体涉及一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料的制备方法及其三元乙丙橡胶基电缆附件材料。

背景技术

高压直流电缆线路具有损耗小、传输容量大、输电距离不受限制、运行稳定性高、可联接异步电网等优点，其应用受到了越来越多的关注。电缆附件作为电缆线路中重要的组成部分，由于电缆中间及终端接头处不同材料的电导率的差异导致空间电荷的积累，造成附件的电场分布不均匀进而导致附件发生击穿故障，限制了高压直流电缆行业的快速发展。

目前常用改善电缆附件性能的方法就是借助高J-E非线性电导率的材料进行调控，使电缆附件材料具有优异的非线性电导率特性，使其在电缆终端具有均化电场的作用，降低事故概率。三元乙丙橡胶是乙丙橡胶的一种，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于电线电缆护套、电缆附件等领域。通过向其中掺杂氧化锌颗粒改善其电导率特性，从而抑制了附件中空间电荷的积累和场强的畸变，使得电缆附件的使用寿命延长，而氮化硼片又可以提高其电气绝缘性能，进而提高了电缆线路运行的安全性。

发明内容

本发明目的是提供了一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料的制备方法及其三元乙丙橡胶基电缆附件材料。

本发明通过以下技术方案实现：

一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按一定质量配比分别称取氧化锌、氮化硼、去离子水，先将氮化硼放入去离子水中搅拌，之后放入超声分散仪中超声，然后加入氧化锌继续搅拌至完全溶解，最后将混合的溶液用离心机离心，得到氧化锌和氮化硼的混合粉末，烘干后，待用；

步骤2、将步骤1得到的混合粉末置于球磨机中，球磨均匀后，得到氧化锌和氮化硼球磨粉末待用；

步骤3、配置浓度为1～3g/l的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液，之后用稀盐酸调节三羟甲基氨基甲烷(Tris-hydroxymethyl aminomethane，TRis)缓冲溶液的pH为8～9，制得Tris-HCl缓冲溶液；

步骤4、按一定质量配比分别称取步骤2制得的氧化锌和氮化硼球磨粉末、多巴胺(Dopamine)、步骤3制得的Tris-HCl缓冲溶液，将所述的氧化锌和氮化硼球磨粉末和多巴胺在搅拌的条件下加入Tris-HCl缓冲溶液中，待充分反应，静置一定时间后，将混合溶液离心，得到多巴胺复合氧化锌和氮化硼的混合粉末，烘干后待用；

步骤5、按照一定质量配比分别称取步骤4制得的多巴胺复合氧化锌和氮化硼的混合粉末、三元乙丙橡胶(EPDM，Ethylene-Propylene-Diene Monomer)、过氧化二异丙苯(DCP，dicumyl peroxide)，首先将称量好的三元乙丙橡胶放入双辊混炼机中开练一定时间，然后将多巴胺复合氧化锌和氮化硼的混合粉末分2～5次分批次放入双辊混炼机中开练一定时间，最后再放入过氧化二异丙苯，混炼直至均匀，得到固体掺杂三元乙丙橡胶待用；

步骤6、将步骤5制得的固体掺杂三元乙丙橡胶，室温下静置一定时间后，热压硫化成型，制得所述的一种三元乙丙橡胶基电缆附件材料。