[发明专利]一种高耐压的绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高耐压的绝缘材料及其制备方法，该绝缘材料包括以下成分：低密度聚乙烯、聚四氟乙烯、改性凹凸棒土、填充剂、钛酸酯偶联剂、抗氧化剂。该绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：将低密度聚乙烯、聚四氟乙烯、改性凹凸棒土、填充剂、钛酸酯偶联剂、抗氧化剂按照比例混合，搅拌均匀；将制得的物料均匀涂布在无碱玻纤布的两面，然后干燥固化得无碱玻纤胶布；（3）再使用热压机对无碱玻纤胶布进行热压，得高耐压的绝缘材料。本发明的绝缘材料具备很好的绝缘性能，阻燃性能好，且材料的拉伸强度好，能耐较高的击穿电压。同时本发明的高耐压的绝缘材料的制备方法，原料易得且成本较低、原料，步骤简单，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于绝缘材料领域，具体涉及一种高耐压的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

随着电力系统的不断扩大，输电功率的不断增加，输电距离逐渐增长，交流输电遇到一些技术困难，直流输电是解决输电技术困难的方向之一。直流输电相比于交流输电具有输送效率高、线路损失小、调节电流和改变功率传递方向方便、投资费用少，长度不受电容电流的限制、可作为两种电网的联接线、能降低主干线与电网间的短路电流、电晕无线电干扰小等优点。有多项研究证实交联聚乙烯中的空间电荷是导致电缆早期绝缘失效的主要原因。空间电荷注入电介质内，造成材料内部电场畸变，并最终导致材料的击穿，绝缘材料失效。绝缘介质中的空间电荷问题已经成为制约电力电缆向高电场发展的主要因素之一。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高耐压的绝缘材料及其制备方法，以解决现有绝缘材料在使用过程中不能耐受较高电压的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高耐压的绝缘材料，按照重量份包括以下成分：低密度聚乙烯90-100份、聚四氟乙烯20-30份、改性凹凸棒土15-20份、填充剂6-12份、钛酸酯偶联剂3-7份、抗氧化剂0.5-2.5份。

本发明进一步设置为，按照重量份包括以下成分：低密度聚乙烯90-94份、聚四氟乙烯24-27份、改性凹凸棒土16-18份、填充剂6-9份、钛酸酯偶联剂4-7份、抗氧剂1.5-2份。

本发明进一步设置为，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂BBM、抗氧化剂121或者抗氧化剂1076；所述填充剂为稀土氧化物。

本发明进一步设置为，还包括0.3-0.6份氢氧化铝和0.3-0.6份十二烷基硫酸钠。

本发明进一步设置为，改性凹凸棒土的制备方法包括：

步骤一：将凹凸棒土、强碱和水中搅拌1-2小时混合均匀，加入的强碱的量使pH值为8-10，然后焙烧得焙烧物，焙烧温度小于450℃；

步骤二：将焙烧物粉碎后过200目筛，加入水中超声处理得分散液，再加入改性剂纳米无机盐进行均匀混合，过滤得到改性凹凸棒土。

普通的凹凸棒土具有三维链状结构，其具有空隙率高、比表面大、比重小，经过改性后的凹凸棒土能与材料更好的结合并使材料具有更好的耐压性能。

本发明进一步设置为，在步骤一中，焙烧温度为350-380℃，时间为1-2小时。

本发明进一步设置为，在步骤一中，凹凸棒土和水的质量比为20-30:1:0.5-1。优选地，凹凸棒土和水的质量比为22:1:0.8。

本发明进一步设置为，所述纳米无机盐为纳米二氧化硅、纳米氧化镁、纳米氧化铝和纳米氧化锌中的一种或者多种。

本发明还提供了上述高耐压的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将低密度聚乙烯、聚四氟乙烯、改性凹凸棒土、填充剂、钛酸酯偶联剂、抗氧化剂按照比例混合，搅拌均匀；

（2）将步骤（1）制得的物料均匀涂布在无碱玻纤布的两面，然后干燥固化得无碱玻纤胶布；