[發明專利]適用于電力絕緣子的改性聚乙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711349339.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109929168B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 付曉婷;蘭修才;唐勇;蘇子凌;張浮龍
• 申請（專利權）人: 中藍晨光化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L63/00;C08L51/04;C08L23/16;C08L9/02;C08K13/06;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/132;C08K5/3435;C08K5/57;C08K5/3492
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

本發明提供了一種適用于電力絕緣子的熱塑性改性聚乙烯材料，它是由下述按重量百分比組成的原料配制而成：聚乙烯50?65%、增韌劑2?6%、無機填料15?20%、溴系阻燃劑15?20%、協效阻燃劑1.5?5%、穩定劑0.6?1.4%、偶聯劑0.5?1%、潤滑劑0.2?1%；將上述原料于高速混合機中攪拌、混合、雙螺桿擠出機擠出造粒即得。該材料綜合性能優良，具有穩定的阻燃性，較小的密度，光滑的表面性能，同時，它還是一種熱塑性材料，可以回收再利用，符合環保趨勢。同時，用于制造絕緣子產品時，工藝簡單，生產周期短，生產環境無粉塵，并且產品在使用期滿和報廢后，可以回收再利用，不會造成白色污染。

技術領域

本發明涉及一種改性聚乙烯材料，特別是一種適用于電力絕緣子的熱塑性改性聚乙烯材料，屬于電力技術領域。

背景技術

目前，國內外絕緣子大多是陶瓷、玻璃或者復合絕緣子。陶瓷和玻璃絕緣子都易碎，不便于裝卸和運輸，需要大量的人力物力。同時，陶瓷和玻璃絕緣子都較重，輸電線路電纜和桿塔的荷載較大，生產時耗能也大，并造成大量粉塵排放。不符合國際節能和環境保護要求。而復合絕緣子多是硅橡膠絕緣子，這種硅橡膠材料是一種高溫硫化橡膠，生產效率低，制件被使用后，無法回收再利用，造成白色污染，不符合環境保護要求。

“三種絕緣子材料的分析及其研究進展”（《化工新型材料》第39卷第12期，2011年12月）一文中進一步披露：玻璃材料在長時間接觸水、污物等情況下，會導致其堿金屬的溶出，從而使得玻璃表面出現裂紋等，導致力學性能下降。陶瓷作為三相（結晶相、玻璃相和氣孔）共存的非均質材料，存在大量的內部缺陷。在長期使用過程中，這些缺陷會逐步擴展，導致機械性能的下降。專利CN106373680A背景技術中也指出，傳統的陶瓷絕緣子生產工藝是把規格、大小不等的毛料入小球磨磨料，然后過篩除鐵，再把舊泥料混合進行脫水，脫水后的泥餅經粗連、真空煉后成型，成型后的產品干燥后上釉燒制，燒制好的產品膠裝后進行出廠試驗后包裝入庫。現有的制作方法復雜，并造成大量粉塵排放，而且容易發生雜質多的情況，導致生產困難，成品質量低等問題。

復合絕緣子，或稱有機絕緣子，目前市面上常見的復合絕緣子主要由使用硅橡膠作為其絕緣材料。“復合絕緣子傘裙護套注射成型工藝研究”（《河南科技》第五期，2013年）一文中，復合絕緣子，無論是哪種，一般至少由三部分組成，傘裙護套、端部附件和環氧玻璃纖維纏繞管。傘裙護套與環氧玻璃纖維纏繞管（引拔棒）之間存在界面，二者之間的粘接質量對復合絕緣子的電氣性能有重要的影響，所以在注射之前需對環氧玻璃纖維纏繞管（引拔棒）進行處理：首先，其表面的清潔處理很有必要，不能殘留水分和雜質，雜質的殘留會對復合絕緣子的絕緣性能產生不同程度的影響，嚴重時會導致絕緣子閃絡、擊穿。其次，沒有偶聯劑的作用傘套與纏繞管（引拔棒）不可能真正的連接起來，所以還要均勻的涂抹偶聯劑，其種類較多，現在普遍采用的有AP133、CH608 等，不同廠家的工藝方法不盡相同，偶聯劑的配比、刷涂時間、溫度要求等都要合理選擇。復合絕緣子的傘套和纏繞管之間的粘接力受很多因素的影響，且缺陷不能檢測，如果粘結力不好，會造成絕緣子被擊穿。加之，硅橡膠絕緣子的傘裙護套強度不高，容易被鳥啄爛，這給電網的安全運行留下了隱患。

另外，市面上有少部分用環氧樹脂材料做的復合絕緣子。CN106373680A公開了一種應用于架空線路中的懸式絕緣子及其制備工藝，其絕緣件是由以下按照份的原料組成：柔性環氧樹脂65份、納米二氧化硅35份、聚碳酸樹脂15份、玻璃纖維6份、陽離子型聚丙烯酰胺1-5份、鉬酸銨2-6份、聚乙烯2-7份、有機硅樹脂4-8份、炭黑10-15份、氨丙基三氧基硅烷3-7份、聚硅硫酸鋁1-5份、聚烯烴2-8份、四丁基溴化銨4-8份、氫氧化硅1-5份、氧化鐵2-6份、碳化硅0.5-2.5份、N-苯基二硫代氨基甲酸鋅1.5-3.5份。同時，此專利也闡述了這種應用于架空線路中的懸式絕緣子的制備方法，其工藝復雜，生產周期長。