[发明专利]一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料按重量份数由100份低密度聚乙烯、2份交联剂、0.005～0.03份硅烷偶联剂及0.5～3份纤维状氧化镁-铝酸镁复合而成；其中，所述硅烷偶联剂与所述纤维状氧化镁-铝酸镁的用量比固定为1:100，所述纤维状氧化镁-铝酸镁是以异丙醇铝与乙酸镁为原料，采用静电纺丝技术和高温煅烧手段制得，该材料的直径在200～400nm之间。

2.根据权利要求1所述的一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料，其特征在于，所述异丙醇铝与乙酸镁的质量比为1:2～2:1。

3.根据权利要求1所述的一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度小于0.940g/cm³，熔体流动指数在2.1g～2.2g/10min，熔点在122～124℃。

4.根据权利要求1所述的一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种。

6.权利要求1～5任一项所述的一种耐超高压直流用交联聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)制备纤维状氧化镁-铝酸镁：首先按比例称取异丙醇铝置于无水乙醇中超声处理，搅拌，向其中滴加冰醋酸和浓盐酸并继续搅拌，得到均匀澄清的溶液；在所得澄清溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌，得到粘稠状溶液；再称取PVP在持续搅拌条件下加入到N,N-二甲基甲酰胺中，然后向其中按比例添加乙酸镁，继续搅拌；将得到的溶液与之前制备的粘稠状溶液在搅拌的状态下混合均匀；用注射器量取混合溶液用于纺丝操作，得到的纺丝纤维干燥后，置于马弗炉中煅烧，即制得所述纤维状氧化镁-铝酸镁；

步骤2)溶解低密度乙烯：将低密度聚乙烯用乙醇清洗后置于真空干燥箱中烘干，溶于二甲苯溶剂中，直至低密度聚乙烯完全溶解，再将交联剂溶解在上述溶液中；

步骤3)用硅烷偶联剂处理氧化镁-铝酸镁：将步骤1)制得的纤维状氧化镁-铝酸镁置于真空干燥箱中处理；再取纤维状氧化镁-铝酸镁分散在异丙醇中，超声处理；将添加有硅烷偶联剂的异丙醇与含有纤维状氧化镁-铝酸镁的异丙醇溶液混合，所得溶液在高速搅拌下水浴加热；将获得的悬浮液用异丙醇离心洗、抽滤洗，最后于真空干燥箱干燥；

步骤4)采用溶液浇铸法制得复合材料：取经步骤3)处理的纤维状氧化镁-铝酸镁置于二甲苯中，超声分散，随后加热并使其溶入步骤2)制备的溶液中，然后将溶液转入置于密闭真空干燥箱中的玻璃模具，将溶剂蒸干，得到的薄膜移至真空干燥箱中处理，随后使其自然冷却至室温，揭下薄膜，该薄膜即为所述耐高压直流用交联聚乙烯复合材料。