[发明专利]一种具有长效憎水特性的聚烯烃绝缘子材料

说明书

一种具有长效憎水特性的聚烯烃绝缘子材料，按重量份，由40‑55份聚乙烯、30‑50份聚丙烯、8‑20份十溴二苯乙烷、3‑7份三氧化二锑、0.2‑0.5份抗氧剂、0.5‑1.5份硅酮、0.2‑0.5份光稳定剂和1‑10份改性硅油组合物组成。其中改性硅油组合物是由脂肪酸与侧链氨基硅油在氮气保护下，80‑150℃下反应数小时制备得到的，作为聚烯烃绝缘材料的憎水迁移剂使用。本发明用于聚烯烃绝缘子伞套/护套，满足绝缘子对电气绝缘性、阻燃性及机械性能要求，更赋予其长期有效的憎水性、憎水性迁移及防污等性能。

技术领域

本发明是一种具有长效憎水特性的聚烯烃绝缘子材料，属于绝缘子材料制造领域。

背景技术

绝缘子是架空输电线路上导线和杆塔机械相连的重要组成，起到导线与杆塔的绝缘以及增加爬电距离等作用。目前，硅橡胶复合绝缘子已成为输电线路中发展最快、应用最广泛的第三代绝缘子，具有质量轻、运输安装方便、耐电晕、耐臭氧等综合性能，尤其是其具有优异的憎水性以及憎水性迁移特性，可使绝缘子表面的憎水性透过附着于伞套上的污层，使污层表面具有憎水性，从而一定程度上避免绝缘子在脏污潮湿条件下发生沿面闪络导致污闪停电事故。发明专利申请CN107325563A涉及一种超强憎水自洁性材料，原料包括氟烷基乙烯基硅橡胶、戊烷基硅树脂、苯基聚硅氧烷、氟醚撑聚硅氧烷、二甲基二乙氧基硅烷、氨基硅氧烷、乙烯基硅烷偶联剂等，制备的超强憎水自洁性复合绝缘子具有抗腐蚀、抗盐雾、抗潮湿、耐油污、防结垢和优越的防污性能。

但由于硅橡胶绝缘材料的本体强度较低、刚性不足，制成的伞套在线路安装或检修时易被踩踏损害、鸟啄食破坏以及老化开裂损坏等现象，对其长期应用可靠性带来不利影响。为解决硅橡胶绝缘子强度较低的问题，目前国内外正致力于聚合物绝缘子的研发：如发明专利申请CN109135002A公开了一种聚合物绝缘子材料及制备方法，材料由聚乙烯、聚丙烯、甲基硅橡胶和无机填料组成，按照质量百分比，聚乙烯占40-55％，聚丙烯占5-15％，甲基硅橡胶占10-15％(平均分子量为50万-60万)和填料占15-45％，发明目的是解决聚合物绝缘子材料耐电腐蚀性能较差的问题。

虽然聚烯烃绝缘子材料已开始被研发及试用，但主要关注方面在其机械性能、绝缘性能及阻燃性能等方面，憎水性以及憎水性迁移设计考虑不足，原因可能在于通用的小分子硅油类憎水迁移剂与聚烯烃材料相容性很差，不能按需添加；即使在聚烯烃材料中勉强添加少量硅油迁移剂，亦会很快迁移出绝缘子表面，对聚烯烃绝缘子的长期使用不利，尤其在污染严重地区，会发生绝缘子污闪严重影响输电安全。

发明内容

本发明是一种具有长效憎水特性的聚烯烃绝缘子材料，用作聚烯烃绝缘子伞套/护套，在满足绝缘子优异的电气绝缘性、阻燃性及机械性能基础上，赋予其长期憎水性、憎水性迁移及防污等性能。

本发明采用以下技术方案，按重量份：40-55份聚乙烯、30-50份聚丙烯、8-20份十溴二苯乙烷、3-7份三氧化二锑、0.2-0.5份抗氧剂、0.5-1.5份硅酮、0.2-0.5份光稳定剂和1-10份改性硅油组合物组成。

所述的聚丙烯和聚乙烯的平均分子量为10万-20万；所述的改性硅油组合物是由脂肪酸与侧链氨基硅油反应制备得到的，脂肪酸与侧链氨基硅油的重量比为1∶7.5-30。

进一步，所述的脂肪酸由辛酸、壬酸、月桂酸、硬脂酸、木蜡酸、蜡酸、虫漆蜡酸、油酸、芥酸或二十碳烯酸中的一种或数种混合组成的。

进一步，所述侧链氨基硅油由氨基重量含量为0.05-0.3％的硅油、氨基重量含量为0.4-1.5％的硅油一种或混合组成的。优选地，氨基硅油分子量为1000-50000。

进一步，所述的改性硅油组合物合成步骤为：在反应瓶中按比例加入脂肪酸和侧链氨基硅油，搅拌条件下脱气数分钟，充入氮气(或氩气)保护，在80-150℃下反应数小时，再在该温度下真空搅拌脱气反应0.5-3小时，冷却得到改性硅油组合物。

与现有技术相比，本发明有益效果：