[发明专利]一种抗水树老化的复合材料及其制备、应用和性能测试方法

权利要求书

1.一种抗水树老化的复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

石墨烯0.007％，交联聚乙烯99.993％；所述石墨烯的层数为2层，其表面积为450～500m²/g。

2.如权利要求1所述的抗水树老化的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将聚乙烯与二甲苯按40～50g:280～320ml的料液比混合，于90～120℃下搅拌至聚乙烯完全溶解，得初始溶液；

S2：将石墨烯加入到初始溶液中，超声振荡1～2h，得悬浮液；

S3：于75～85℃下将悬浮液烘干，得混合固体；

S4：将混合固体与交联剂按100:2～5的质量比混合，于120～130℃下搅拌均匀，然后在155～165℃、15～20MPa下交联30～35min，得初品；

S5：将初品置于真空环境中，脱气处理20～25h，得抗水树老化的复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：S1中聚乙烯与二甲苯的料液比为45g:300ml；溶解温度为100℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述交联剂为过氧化苯甲酰，其与所述混合固体的质量比为4:100。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：S4中交联在160℃、15MPa的条件下进行。

6.测试如权利要求1所述的复合材料的抗水树老化性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将抗水树老化的复合材料制成边长为50mm、厚度为3mm的方形薄片(8)，并在方形薄片(8)上扎22～25个缺陷针孔；

S2：将经过S1处理后的方形薄片 (8)放入性能测试装置中；所述性能测试装置包括杯体(1)以及栓接于所述杯体(1)底部的底座(2)，所述杯体(1)配备有杯盖(4)，所述杯盖(4)上设置有上电极(5)，所述上电极(5)连接高频高压电源(6)；所述杯体(1)底部设置有通孔(7)，所述底座(2)上正对所述通孔(7)处设置有下电极(3)，所述下电极(3)接地；所述杯体(1)中盛装有质量浓度为20％的NaCl溶液，所述方形薄片(8)固定在通孔(7)与下电极(3)之间，所述缺陷针孔正对所述通孔(7)；

S3：控制高频高压电源(6)输出电压为7.0～8.0kV，输出频率为400～450Hz，在此条件下对方形薄片(8)进行加速水树老化处理，处理时间为30天；

S4：将经过S3处理后的方形薄片(8)切片并染色，于光学显微镜下测量水树尺寸，完成复合材料抗水树老化性能的测试。

7.如权利要求1所述的抗水树老化的复合材料在制备电缆绝缘层中的应用。