[發明專利]一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料的制備方法及其三元乙丙橡膠基電纜附件材料

在審

• 申請號: 201810110914.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108219299A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 張天棟;郝玉義;遲慶國;張昌海;陳慶國;王暄;趙洪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K9/04;C08K3/22;C08K7/00;C08K3/38;C08K5/14;H01B3/28
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料的制備方法及其三元乙丙橡膠基電纜附件材料，它屬于直流電纜附件材料領域。本發明首先通過超聲分散、多巴胺包裹、離心的手段得到氧化鋅顆粒和氮化硼片混合粉末，通過熔融共混法將氧化鋅顆粒和氮化硼片混合粉末均勻分散在三元乙丙橡膠中，然后經熱壓硫化成型制得三元乙丙橡膠基直流電纜附件材料。本發明所制備的電纜附件材料適用于中低壓電纜線路中，具有較為穩定的擊穿強度、較高的非線性電導系數，解決了直流高壓電纜附件內由于材料的電導率差異和界面上的空間電荷積累而引起的電場畸變的技術難題使得電纜附件的使用壽命延長。本發明制備方法工藝及所需設備簡單，成本低廉，且環保無污染。

技術領域

本發明屬于直流電纜附件材料領域；具體涉及一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料的制備方法及其三元乙丙橡膠基電纜附件材料。

背景技術

高壓直流電纜線路具有損耗小、傳輸容量大、輸電距離不受限制、運行穩定性高、可聯接異步電網等優點，其應用受到了越來越多的關注。電纜附件作為電纜線路中重要的組成部分，由于電纜中間及終端接頭處不同材料的電導率的差異導致空間電荷的積累，造成附件的電場分布不均勻進而導致附件發生擊穿故障，限制了高壓直流電纜行業的快速發展。

目前常用改善電纜附件性能的方法就是借助高J-E非線性電導率的材料進行調控，使電纜附件材料具有優異的非線性電導率特性，使其在電纜終端具有均化電場的作用，降低事故概率。三元乙丙橡膠是乙丙橡膠的一種，因其主鏈是由化學穩定的飽和烴組成，只在側鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優異，可廣泛用于電線電纜護套、電纜附件等領域。通過向其中摻雜氧化鋅顆粒改善其電導率特性，從而抑制了附件中空間電荷的積累和場強的畸變，使得電纜附件的使用壽命延長，而氮化硼片又可以提高其電氣絕緣性能，進而提高了電纜線路運行的安全性。

發明內容

本發明目的是提供了一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料的制備方法及其三元乙丙橡膠基電纜附件材料。

本發明通過以下技術方案實現：

一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、按一定質量配比分別稱取氧化鋅、氮化硼、去離子水，先將氮化硼放入去離子水中攪拌，之后放入超聲分散儀中超聲，然后加入氧化鋅繼續攪拌至完全溶解，最后將混合的溶液用離心機離心，得到氧化鋅和氮化硼的混合粉末，烘干后，待用；

步驟2、將步驟1得到的混合粉末置于球磨機中，球磨均勻后，得到氧化鋅和氮化硼球磨粉末待用；

步驟3、配置濃度為1～3g/l的三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液，之后用稀鹽酸調節三羥甲基氨基甲烷(Tris-hydroxymethyl aminomethane，TRis)緩沖溶液的pH為8～9，制得Tris-HCl緩沖溶液；

步驟4、按一定質量配比分別稱取步驟2制得的氧化鋅和氮化硼球磨粉末、多巴胺(Dopamine)、步驟3制得的Tris-HCl緩沖溶液，將所述的氧化鋅和氮化硼球磨粉末和多巴胺在攪拌的條件下加入Tris-HCl緩沖溶液中，待充分反應，靜置一定時間后，將混合溶液離心，得到多巴胺復合氧化鋅和氮化硼的混合粉末，烘干后待用；

步驟5、按照一定質量配比分別稱取步驟4制得的多巴胺復合氧化鋅和氮化硼的混合粉末、三元乙丙橡膠(EPDM，Ethylene-Propylene-Diene Monomer)、過氧化二異丙苯(DCP，dicumyl peroxide)，首先將稱量好的三元乙丙橡膠放入雙輥混煉機中開練一定時間，然后將多巴胺復合氧化鋅和氮化硼的混合粉末分2～5次分批次放入雙輥混煉機中開練一定時間，最后再放入過氧化二異丙苯，混煉直至均勻，得到固體摻雜三元乙丙橡膠待用；

步驟6、將步驟5制得的固體摻雜三元乙丙橡膠，室溫下靜置一定時間后，熱壓硫化成型，制得所述的一種三元乙丙橡膠基電纜附件材料。