[发明专利]一种聚乙烯纳米复合材料内纳米粒子分散性改良方法

摘要

一种聚乙烯纳米复合材料内纳米粒子分散性改良方法，属于绝缘材料技术领域。本发明的目的是解决聚乙烯纳米复合绝缘材料内部纳米粒子分散性差，进而导致聚乙烯纳米复合绝缘材料击穿电压低、易发生老化的问题。本发明包括步骤a、进行聚乙烯纳米复合绝缘材料中纳米粒子在XLPE流体中的分散行为仿真；步骤b、确定聚乙烯纳米复合绝缘材料的分散振动力场；步骤c、搭建聚乙烯纳米复合材料产物所需振动力场；步骤d、制备聚乙烯纳米复合材料；通过本发明制备的直流电缆绝缘材料利用二氧化硅透光、粒度小，可以使塑料变得更加致密，利用气相二氧化硅对普通聚乙烯进行改性，实现了绝缘、抗击穿、耐氧化性能的电缆材料的制备，经济效益和社会效益十分显著。

主权项

一种聚乙烯纳米复合材料内纳米粒子分散性改良方法，其特征在于：具体步骤为：步骤a、进行聚乙烯纳米复合绝缘材料中纳米粒子在XLPE流体中的分散行为仿真；利用Material Studio软件，建立纳米粒子以及纳米团簇模型，将纳米粒子加在XLPE流体中，通过Comsol有限元仿真软件仿真获得纳米粒子在XLPE流体中的分散行为；步骤b、确定聚乙烯纳米复合绝缘材料的分散振动力场；通过Comsol有限元仿真软件，利用力学模块以及流体模块，施加振动力场，根据纳米复合材料在不同频率，不同压强下的分散程度，来确定最适合的振动力场；步骤c、搭建聚乙烯纳米复合材料产物所需振动力场；通过仿真结果获得适合聚乙烯纳米复合材料产物中纳米粒子分散性最佳的振动频率以及震动压强数据；步骤d、制备聚乙烯纳米复合材料；将XLPE、EVA、纳米二氧化硅、PP、交联剂DCP、抗氧化剂300、抗氧化剂1010、抗氧化剂DLTP、氟橡胶母料同时加入到搅拌机中混合均匀；步骤e、将步骤d的材料转入密闭的振动混炼设备中，在100～120℃温度下进行熔融共混；步骤f、将步骤得到的材料转入平板硫化机中，在150～180℃进行交联反应，30～60min后，得到添加了纳米二氧化硅的交联聚乙烯产物；步骤g、将步骤f中所得产物冷却后吸入干燥塔，设定温度60℃，烘干30min后取出。