[发明专利]改性交联聚乙烯及其制备方法和电缆

说明书

本发明涉及一种改性交联聚乙烯及其制备方法、电缆，该改性交联聚乙烯制备方法，包括以下步骤：提供蒙脱土；将其中一份蒙脱土采用烷基季胺盐进行处理，得到第一改性蒙脱土；将其中的另一份蒙脱土采用乙烯基三烷氧基硅烷进行处理，得到第二改性蒙脱土；将剩余的一份蒙脱土作为第三未改性蒙脱土；将第一改性蒙脱土、第二改性蒙脱土、第三未改性蒙脱土、聚乙烯和抗氧剂熔融共混，得到熔融共混物；将熔融共混物与交联剂进行交联反应，制得改性交联聚乙烯。该改性交联聚乙烯能够提高材料的耐电树枝性能，使交联聚乙烯电缆能应用在更高电压等级上。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，特别涉及改性交联聚乙烯及其制备方法和电缆。

背景技术

目前，随着高压交联聚乙烯电缆的广泛应用，人们对高压电缆的安全运行问题也逐渐关注。到目前为止，限制高压交联聚乙烯电缆长期运行的关键问题是材料长期受到电场作用时，由于热、机械力和环境等老化因素，材料中会有局部放电、水树枝等老化形式表现出来，最终都会归结于电树枝。当绝缘材料中出现电树枝时，材料的击穿场强急剧降低，绝缘性能下降，最终导致聚合物绝缘出现击穿点而使整条电缆线路失效，当电缆一旦发生故障时，浪费的不仅仅是人力物力，而且还会有巨大的经济损失。

发明内容

基于此，有必要提供一种改性交联聚乙烯及其制备方法、电缆。该改性交联聚乙烯能够提高材料的耐电树枝性能，使交联聚乙烯电缆能应用在更高电压等级上。

一种改性交联聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

提供三份蒙脱土；

将其中的一份蒙脱土采用烷基季胺盐进行处理，得到第一改性蒙脱土；

将其中的另一份蒙脱土采用乙烯基三烷氧基硅烷进行处理，得到第二改性蒙脱土；

将剩余的一份蒙脱土作为第三未改性蒙脱土；

将所述第一改性蒙脱土、所述第二改性蒙脱土、所述第三未改性蒙脱土、聚乙烯和抗氧剂熔融共混，得到熔融共混物；

将所述熔融共混物与交联剂进行交联反应，制得改性交联聚乙烯。

在其中一实施例中，在所述熔融共混的步骤之后，所述交联反应的步骤之前还包括以下步骤：

将所述熔融共混物进行氟化处理。

在其中一实施例中，将所述熔融共混物进行氟化处理的步骤中，将所述熔融共混物置于含氟气的密闭空间进行氟化处理，在所述密闭空间的气体中氟气的体积百分数为1％-5％。

在其中一实施例中，在所述改性交联聚乙烯中，以重量份计，所述聚乙烯为100份，所述第一改性蒙脱土为5-15份，所述第二蒙改性脱土为5-15份，所述第三未改性蒙脱土为5-15份，所述抗氧剂为2-3份，所述交联剂为3-5份。

在其中一实施例中，在所述改性交联聚乙烯中，所述第三未改性蒙脱土的质量百分含量为4.8％-5.2％。

在其中一实施例中，将其中的一份蒙脱土采用烷基季胺盐进行处理，得到第一改性蒙脱土的步骤包括以下步骤：

将蒙脱土、烷基季胺盐和水混合，超声搅拌，在65℃-95℃的条件下干燥，制得所述第一改性蒙脱土；和/或

将其中的一份蒙脱土采用乙烯基三烷氧基硅烷进行处理，得到第二改性蒙脱土的步骤包括以下步骤：

将蒙脱土、乙烯基三烷氧基硅烷和水混合，超声搅拌，在65℃-95℃的条件下干燥，制得所述第二改性蒙脱土。

在其中一实施例中，所述烷基季胺盐选自：十八烷基季铵盐和十六烷基季铵盐中的一种或多种；和/或

所述乙烯基三烷氧基硅烷选自：乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；和/或