[发明专利]高直流击穿场强的纳米复合交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高直流击穿场强的纳米复合交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：该绝缘材料是由纳米复合聚乙烯材料交联而成；所述纳米复合聚乙烯材料按质量份数计包括100份低密度聚乙烯、0.1-0.5份抗氧化剂以及0.1-3份纳米粒子，所述纳米粒子选自表面经偶联剂改性处理的纳米氮化硼，所述纳米粒子的平均粒径为20-80nm。

2.根据权利要求1所述一种高直流击穿场强的纳米复合交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述低密度聚乙烯的密度为0.90-0.95g/cm³。

3.根据权利要求1所述一种高直流击穿场强的纳米复合交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述抗氧化剂选自4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

4.一种如权利要求1所述的高直流击穿场强的纳米复合交联聚乙烯绝缘材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、按照质量称取100份低密度聚乙烯、1-2.5份交联剂、0.1-0.5份抗氧化剂以及0.1-3份纳米粒子，所述纳米粒子选自表面经偶联剂改性处理的纳米氮化硼，所述纳米粒子的平均粒径为20-80nm；

步骤2、将步骤1称取的低密度聚乙烯、抗氧化剂和纳米粒子于115-180℃下混炼均匀，得母料；

步骤3、母料经造粒制成纳米复合聚乙烯粒料，将纳米复合聚乙烯粒料与步骤1称取的交联剂混合均匀后于60-90℃下均匀化10-24h，然后冷却至室温；

步骤4、经过步骤3后，将纳米复合聚乙烯粒料进行交联以及脱气处理，得到纳米复合交联聚乙烯绝缘材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述交联剂选自过氧化二异丙苯。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述改性处理具体包括以下步骤：按质量计将100份纳米氮化硼粒子以及1-5份硅烷偶联剂加入丙酮中，得混合液，将混合液加热至20-60℃后保温10-30min，保温过程中超声振荡，然后于60-150℃下蒸发掉丙酮并烘干粒子，得到表面改性处理的纳米氮化硼。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤4中交联的条件为在140-180℃以及5-20MPa下进行热压交联10-40min，脱气处理的条件为在60-70℃下脱气12-48h。