CN105924737A - 一种聚乙烯纳米绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯纳米绝缘材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：高密度聚乙烯80‑120份；聚乙烯60‑80份；润滑剂3‑6份；纳米碳酸钙颗粒8‑16份；抗氧化剂5‑10份；偶联剂1‑4份；稳定剂2‑5份。本发明制备方式简单，有效改善材料各项性能，有效提高耐电冲击性能，绝缘效果好。

Description

一种聚乙烯纳米绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种材料，具体涉及一种聚乙烯纳米绝缘材料及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展，人们的用电量急剧上升，同时电力系统也在不断发展和完善，因此对电能质量的要求也越来越高。在现有电工、电子等领域多采用传统的绝缘填料和聚合物复合的方式制成的绝缘材料，但现有的材料由于有机相和无机相之间的碰撞系数不匹配，易影响绝缘材料的性能。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种制备方式简单，有效改善材料各项性能，有效提高耐电冲击性能，绝缘效果好的聚乙烯纳米绝缘材料。
技术方案：本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯80-120份；聚乙烯60-80份；润滑剂3-6份；纳米碳酸钙颗粒8-16份；抗氧化剂5-10份；偶联剂1-4份；稳定剂2-5份。
进一步的优化为，提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯90-110份；聚乙烯65-75份；润滑剂4-5份；纳米碳酸钙颗粒10-14份；抗氧化剂6-8份；偶联剂2-3份；稳定剂3-4份。
进一步的优化为，提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯100份；聚乙烯70份；润滑剂4份；纳米碳酸钙颗粒12份；抗氧化剂7份；偶联剂2份；稳定剂3份。
进一步的优化为，润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。
进一步的优化为，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配。
进一步的优化为，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
进一步的优化为，稳定剂为氧化镁。
进一步的优化为，纳米碳酸钙颗粒的粒径为15-20nm。
本发明还提供了聚乙烯纳米绝缘材料的制备方法：
步骤一：将纳米碳酸钙颗粒、高密度聚乙烯、润滑剂、抗氧化剂、偶联剂和稳定剂进行的混合，制得混合料；
步骤二：将混合料和聚乙烯放入高速混合机中进行混合，然后投入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得聚乙烯纳米绝缘材料。
其中，步骤一中，先将高密度聚乙烯、润滑剂、抗氧化剂、偶联剂和稳定剂放入高速混合机中进行混合，低速搅拌5-6分钟，在搅拌的过程中将纳米碳酸钙颗粒加入高速混合机中，之后高速搅拌6-12分钟，搅拌温度在80-120℃，制得混合料。
步骤二中，将混合料和聚乙烯放入高速混合机中，然后投入双螺杆挤出机中，原料经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得聚乙烯纳米绝缘材料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明中采用纳米碳酸钙颗粒填充，材料为有机相和无机相在纳米范围的复合，存在界面间的化学结合，形成理想的粘结力，消除有机相和无机相之间膨胀系数不匹配的问题，并将有机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性和阻燃性与有机聚合物的韧性、电性能结合在一起，提高材料的使用效果，具有较高的耐电冲击性能，在电子、电工领域展现出更广阔的使用前景；采用高密度聚乙烯和聚乙烯相混合的方式，提高纳米纳米碳酸钙颗粒分布的稳定性，提高复合材料拉伸性能和弯曲性能，达到增强增韧的效果；本发明提供的重量比在最大化提高电绝缘效果的同时减少生产成本，且不影响材料的性能；本发明的制备方法简单，生产效率高，适合大范围推广使用。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将对本发明作进一步详述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯80-120份；聚乙烯60-80份；润滑剂3-6份；纳米碳酸钙颗粒8-16份；抗氧化剂5-10份；偶联剂1-4份；稳定剂2-5份。
实施例二
本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯90-110份；聚乙烯65-75份；润滑剂4-5份；纳米碳酸钙颗粒10-14份；抗氧化剂6-8份；偶联剂2-3份；稳定剂3-4份。
其中，润滑剂为次乙基双硬脂酰胺，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，偶联剂为硅烷偶联剂，稳定剂为氧化镁。
实施例三
本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯90份；聚乙烯65份；润滑剂4份；纳米碳酸钙颗粒10份；抗氧化剂6份；偶联剂2份；稳定剂3份。
其中，润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，偶联剂为钛酸酯偶联剂，稳定剂为氧化镁。
本实施例制得聚乙烯纳米绝缘材料的耐电冲击能力比刷有绝缘层的聚乙烯材料要提高46％。
实施例四
本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯110份；聚乙烯75份；润滑剂5份；纳米碳酸钙颗粒14份；抗氧化剂8份；偶联剂3份；稳定剂4份。
其中，润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，偶联剂为钛酸酯偶联剂，稳定剂为氧化镁。
本实施例制得聚乙烯纳米绝缘材料的耐电冲击能力比刷有绝缘层的聚乙烯材料要提高63％。
实施例五
本发明提供一种聚乙烯纳米绝缘材料，包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯100份；聚乙烯70份；润滑剂4份；纳米碳酸钙颗粒12份；抗氧化剂7份；偶联剂2份；稳定剂3份。
其中，润滑剂为次乙基双硬脂酰胺，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，偶联剂为硅烷偶联剂，稳定剂为氧化镁。
本实施例制得聚乙烯纳米绝缘材料的耐电冲击能力比刷有绝缘层的聚乙烯材料要提高69％。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯80-120份；聚乙烯60-80份；润滑剂3-6份；纳米碳酸钙颗粒8-16份；抗氧化剂5-10份；偶联剂1-4份；稳定剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯90-110份；聚乙烯65-75份；润滑剂4-5份；纳米碳酸钙颗粒10-14份；抗氧化剂6-8份；偶联剂2-3份；稳定剂3-4份。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
高密度聚乙烯100份；聚乙烯70份；润滑剂4份；纳米碳酸钙颗粒12份；抗氧化剂7份；偶联剂2份；稳定剂3份。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：所述润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配。
6.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：所述稳定剂为氧化镁。
8.根据权利要求1所述的一种聚乙烯纳米绝缘材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙颗粒的粒径为15-20nm。
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