[發明專利]一種用于直流特高壓絕緣組合物、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201510430864.1
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN105062074B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 薛楊;李欣欣;張冬海;徐志磊;沈輝;韓世健;陳殿龍;錢西慧;王好盛;陳運法
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;江東金具設備有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/22;H01B3/10;H01B3/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

本發明涉及一種用于直流特高壓絕緣組合物、制備方法及其用途。所述組合物其包括如下組分：(A)石墨烯納米片；(B)層狀金屬復合氫氧化物；(C)偶聯劑；(D)去離子水。所述石墨烯納米片的體積是層狀復合金屬氫氧化物體積的0.025～0.1vol％。所述制備方法為將石墨烯納米片和層狀金屬復合氫氧化物在球磨機中濕磨后加入偶聯劑再干磨。本發明復合材料具有優異的耐漏電起痕和電蝕損性能以及阻燃性能，同時可以有效提高材料的機械性能，可用于直流特高壓輸電線路絕緣材料的制備。

技術領域

本發明屬于材料領域，具體地，本發明涉及一種用于直流特高壓絕緣組合物、制備方法及其用途。

背景技術

在高壓輸電網絡中，高分子聚合物為基體的絕緣材料長期處于高電壓電場放電環境下，其表面由于電弧放電及引起的高溫而導致高分子聚合物分解燒蝕，從而造成絕緣材料失效。一般情況下通過大量添加氫氧化鋁或氧化鋁來提高絕緣材料耐漏電起痕和電絕緣性能，其應用輸電網絡的電壓低，無法應用于直流特高壓輸電網絡。

CN104327456A將極少量的金屬納米顆粒加入聚合物體系中，由于產生庫倫阻塞效應提高了材料的體積電阻率和擊穿強度。但是，該已有技術僅公開了將金屬納米顆粒的加入可以提高材料的體積電阻率和擊穿強度，并未涉及耐漏電起痕和電蝕損性能。

CN103787322A采用水溶性高分子殼聚糖基材料作為還原劑和穩定劑，層狀硅酸鹽作為穩定劑和模板來制備石墨烯，獲得一種擔載石墨烯層狀硅酸鹽納米復合材料。該發明主要解決的為石墨烯制備過程中的強毒性和產物難以穩定分散的問題，其同樣并未涉及耐漏電起痕和電蝕損性能。

CN103143319A將多孔石墨烯和粘土復合成多孔的復合材料，用于重金屬和有機物的吸附。該發明主要利用的是石墨烯的強吸附能力，其同樣并未涉及耐漏電起痕和電蝕損性能。

CN104371144A通過共沉淀法制備水滑石負載石墨烯阻燃劑，用于改性聚合物阻燃性能。該已有技術主要是利用石墨烯來提高阻燃性能，并未提及耐漏電起痕和電蝕損性能。

CN104392843A公開一種三維層狀金屬氫氧化物納米片/石墨烯氣凝膠復合材料及制備方法。所述層狀金屬氫氧化物納米片/石墨烯氣凝膠材料是由三維石墨烯氣凝膠與二維層狀金屬氫氧化物納米片組成，層狀金屬氫氧化物納米片有序的分布在石墨烯氣凝膠表面和層間，形成一種三維網狀結構。該已有技術均是通過添加大量的三維石墨烯來形成三維導電通路，其無法直接用于絕緣材料中。

CN103275408A公開了一種石墨烯/層狀雙氫氧化物復合型阻燃劑及聚苯乙烯納米阻燃復合材料的制備方法：包括將碳納米管溶于氧化石墨烯膠體中，攪拌并利用超聲波分散使其分散均勻后加入M²⁺鹽與Al³⁺鹽后加入尿素，回流反應后得到石墨烯/碳納米管/層狀雙氫氧化物復合組裝體，將復合組裝體與聚苯乙烯樹脂混合后熔融擠出得到聚苯乙烯納米阻燃復合材料。該已有技術通過加入大量的石墨烯以實現其阻燃作用，其并未考慮石墨烯的大量加入對絕緣性能的影響。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明目的在于提供一種用于直流特高壓絕緣組合物及其制備方法。

在本發明中，所述“特高壓”至電壓在1000kV以上。

為了達到上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種用于直流特高壓絕緣組合物，其包括如下組分：

(A)石墨烯納米片；

(B)層狀復合金屬氫氧化物；

所述石墨烯納米片的體積是層狀復合金屬氫氧化物體積的0.025～0.1vol％。