[发明专利]一种在直流电缆用Al2

说明书

本发明公开一种在直流电缆用Al₂O_3/XLPE复合材料的制备方法，所述复合材料是将经过偶联剂表面处理后的纳米Al₂O₃粒子交联聚乙烯颗粒置于转矩流变仪内共混，然后将其置于平板硫化机上热压交联后放入真空干燥箱中进行脱气处理，除去试样中交联副产物，最终制成Al₂O₃/XLPE复合材料。该Al₂O₃/XLPE复合材料在直流电缆用XLPE中直接添加微量纳米Al₂O₃能够增大结晶度、电导活化能和直流击穿场强，降低电导率，抑制正电荷的注入。

技术领域

本发明涉及直流电缆技术领域，具体涉及一种在直流电缆用Al₂O₃/XLPE复合材料的制备方法。

背景技术

高压直流输电系统能够进行大容量、远距离的电能输送，线路造价低，电能损耗小，所以在电力系统之间的联接、长距离的输电等方面得到广泛的应用。随着大规模的高压直流线路投入建设，电力工业对直流绝缘材料的性能和可靠性提出了更加严格的要求。交联聚乙烯具有良好的耐热性、耐化学性和电气绝缘性能，因此被广泛应用于电缆的制造领域，电能的传输中起到重要的作用。交联聚乙烯在高压直流输电电缆中应用时，需要具备优良的直流介电性能，尤其是优良的空间电荷特性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种在直流电缆用Al₂O₃/XLPE复合材料。该Al₂O₃/XLPE复合材料在直流电缆用XLPE中直接添加微量纳米Al₂O₃能够增大结晶度、电导活化能和直流击穿场强，降低电导率，抑制正电荷的注入。

本发明另一目的在于提供一种上述在直流电缆用Al₂O₃/XLPE复合材料的制备方法，该方法简单、成本低、产量高，适合工业批量生产。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种在直流电缆用Al₂O₃/XLPE复合材料，所述复合材料是将经过偶联剂表面处理后的纳米Al₂O₃粒子交联聚乙烯颗粒置于转矩流变仪内共混，然后将其置于平板硫化机上热压交联后放入真空干燥箱中进行脱气处理，除去试样中交联副产物，最终制成Al₂O₃/XLPE复合材料。

优选地，所述一种上述在直流电缆用Al₂O₃/XLPE复合材料的制备包括如下步骤：

S1：将经过偶联剂表面处理后的纳米Al₂O₃粒子交联聚乙烯颗粒置于转矩流变仪内共混，

S2：将S1所得的样品其置于平板硫化机上热压交联后放入真空干燥箱中进行脱气处理，除去试样中交联副产物，最终制成Al₂O₃/XLPE复合材料。

优选地，步骤S1中所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂的一种或以上，所述Al₂O₃掺杂质量分数为0.5％wt～5.5％wt。

优选地，步骤S1中所述混炼温度为130～330℃，混炼时间为10～48h。

优选地，步骤S2所述的热压温度为100～220℃，热压时间为25-60min，压力为16～120MP,脱气处理时间为24～48h。