CN103194015A - 改性聚合物绝缘子材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性聚合物绝缘子材料的制备方法，将密炼机预热至150-160℃，加入聚丙烯后降下上顶栓，在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，然后加入聚乙烯在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，升起上顶栓，在150-170℃下密炼115-125s，最后出料冷却造粒，所述聚丙烯和聚乙烯的分子量均为10万～20万。采用本发明方法制得的改性聚合物绝缘子材料，既能满足绝缘子电气特性、机械性能要求又能满足寿命要求，并具有防污自洁功能，其性价比高、节能环保、无污染、产品到达寿命期后可回收再利用。

Description

改性聚合物绝缘子材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种绝缘子材料的制备方法，尤其是一种改性聚合物绝缘子材料的制备方法。
背景技术
随着世界经济的飞速发展，用电量也在飞速增长，电力电网及电力设施的建设加快，绝缘子的用量越来越大，而传统的瓷绝缘子存在如下不足：生产需要开采大量陶土，严重的破坏了生态环境；生产过程中传统窑炉式烧结既消耗大量能源又排放大量的烟尘污染；传统的瓷绝缘子产品重量重，特别是在高空安装施工困难、劳动强度大；容易受污秽污染，需要花大量人力清除架空线路绝缘子上污秽，否则将影响线路安全运行。
由于存在上述不足，国外正致力于聚合物绝缘子的研发，我国也正在开展高分子硅橡胶绝缘的子研发，但由于其价格高、性能尚不能完全满足需求、应用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性聚合物绝缘子材料的制备方法，使其解决传统瓷绝缘子带来的上述不足，并且其性价比高、节能环保、无污染、产品到达寿命期后可回收再利用。
本发明根据共混理论和高聚物相似相容的机理，将结构相似，溶解度参数接近的具有链段扩散能力或两相界面结合良好的聚合物共混，组成具有良好工艺性能和机械性能的高聚物共混体。
本发明的技术方案是：
将密炼机预热至150-160℃，加入聚丙烯后降下上顶栓，在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，然后加入聚乙烯在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，升起上顶栓，在150-170℃下密炼115-125s，最后出料冷却造粒，即得。
高密度聚乙烯和聚丙烯材料具有优良的介电性能，体积电阻可达1015～1020MΩ，具有良好机械性能，尤其聚丙烯的拉伸强度比高密度聚乙烯更高，但前者耐寒性能优异，冷脆温度为-70℃，而聚丙烯耐低温冲击较差，因而采用两种高聚物共混的改性聚合物，即体现了母材的良好性能又改善了弥补了母材性能的不足。
所述聚乙烯与聚丙烯的分子量均为10万～20万，聚乙烯与聚丙烯的体积比为（75～90）：（10～25），在该范围内，可以制成具有多相结构物理机械性能优异，结构稳定、一致性好的共混体。
本发明具有以下有益效果：
采用本发明方法制得的改性聚合物绝缘子材料，既能满足绝缘子电气特性、机械性能要求又能满足寿命要求，并具有防污自洁功能，其性价比高、节能环保、无污染、产品到达寿命期后可回收再利用。
具体实施方式
下面用实施例进一步描述本发明，但所述实施例仅用于本发明而不是限制本发明。
实施例1
将密炼机预热至150℃，加入6.765Kg（按密度换算，体积为0.0075m3）分子量为10万的聚丙烯后降下上顶栓，在0.6MPa及150℃下密炼115s，然后加入40.545Kg（按密度换算，体积为0.0425m3）分子量为10万的聚乙烯在0.6MPa及150℃下密炼115s，升起上顶栓，在150℃下密炼115s，最后出料冷却造粒，即得绝缘子材料A。
实施例2
将密炼机预热至170℃，加入11.275Kg（按密度换算，体积为0.0125m3）分子量为15万的聚丙烯后降下上顶栓，在0.6MPa及170℃下密炼115s，然后加入35.775Kg（按密度换算，体积为0.0375m3）分子量为15万的聚乙烯在0.6MPa及150℃下密炼115s，升起上顶栓，在170℃下密炼115s，最后出料冷却造粒，即得绝缘子材料B。
实施例3
将密炼机预热至150℃，加入9.02Kg（按密度换算，体积为0.01m3）分子量为20万的聚丙烯后降下上顶栓，在0.5MPa及150℃下密炼120s，然后加入38.16Kg（按密度换算，体积为0.04m3）分子量为20万的聚乙烯在0.5MPa及150℃下密炼120s，升起上顶栓，在150℃下密炼120s，最后出料冷却造粒，即得绝缘子材料C。
实施例4
将密炼机预热至160℃，加入4.51Kg（按密度换算，体积为0.005m3）分子量为10万的聚丙烯后降下上顶栓，在0.5MPa及170℃下密炼115s，然后加入42.93Kg（按密度换算，体积为0.045m3）分子量为10万的聚乙烯在0.5MPa及150℃下密炼115s，升起上顶栓，在下160℃密炼115s，最后出料冷却造粒，即得绝缘子材料D。
性能测试：
1.对实施例制得的绝缘子材料A、B、C、D进行机械性能测试，其中，拉伸强度和扯断伸长率的测试方法参考GB/T1040-1992，弯曲强度和弯曲模量的测试方法参考GB/T9341-2000，测试结果见表1：
表1
拉伸强度/Mpa 扯断伸长率/% 弯曲强度/Mpa 弯曲模量/Mpa
绝缘子材料A 26.5 311.1 22.1 1280
绝缘子材料B 29.6 282.3 21.7 1245
绝缘子材料C 28.2 210.6 22.3 1274
绝缘子材料D 23.1 432.9 21.9 1251
从测试结果可以看出，在设定的工艺条件范围内生产的改性聚合物材料性能均在设计控制范围内，生产工艺可靠性强，能满足批量生产需求。
2.往实施例制得的绝缘子材料A、B、C、D中分别加入0.2%的光稳定剂UV-327、0.1%抗氧化剂SP、0.3%的抗氧剂RD后在混料机中混合，再分别注塑成型，制成用于生产额定电压为35KV的绝缘子产品A、B、C、D，然后对绝缘子产品按GB/T775.2-2003的方法进行性能测试，其性能检测数据与国标(GB8287.1-1998)同等级瓷绝缘子、美标(ANSI C29.6-1996)同等级（class55-6）绝缘子进行比较，测试结果表2：
表2
Figure BDA00003084460000031
从测试结果可以看出，采用本发明方法的绝缘子材料制得的绝缘子产品的性能优于同等级的国标瓷绝缘子以及美标绝缘子产品。

Claims (2)

1.一种改性聚合物绝缘子材料的制备方法，其特征在于，将密炼机预热至150-160℃，加入聚丙烯后降下上顶栓，在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，然后加入聚乙烯在0.5-0.6MPa及150-170℃下密炼115-125s，升起上顶栓，在150-170℃下密炼115-125s，最后出料冷却造粒，即得；所述聚丙烯和聚乙烯的分子量均为10万~20万。
2.如权利要求1或2所述的改性聚合物绝缘子材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯与聚丙烯的体积比为（75~90）：（10~25）。
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