0rad/m; 52、 混煉后的納米娃橡膠母膠停放，停放時間不少于24小時。然后在室溫下進行返煉， 要求室溫不高于35°C。返煉采用開煉機，需通循環水冷卻，避免發生先期硫化，待膠料變軟， 表面光滑平整后即可；W及 53、 開煉完成后加入配合材料10~15% (硫化劑5~10%的硫化促進劑和3~8%的硫化 劑）進行硫化操作，在硫化機的模具中硫化得到硫化后的高壓直流電纜附件用復合娃橡膠 材料，要求硫化機的溫度150°C~180°C，硫化時間不少于15分鐘，硫化期間模具腔壓力為 5~IOMPaO
[0030] 優選地，步驟SI,所述娃橡膠的分子量為40~60萬，在150°C、3小時條件下，所 述娃橡膠的揮發質量百分占比《2. 5,乙締基的摩爾百分比為0. 13~0. 22。
[0031] 優選地，步驟S2中，操作油為環烷基油，該環烷基油的相對密度為0. 7~1. 0,分子 量為550~750,粘度比重常數為0. 75~0. 85。
[0032] 通過W上制備方案分別制備S組不同配比的娃橡膠復合材料進行試驗及仿真驗 證，具體實施案例如下： 實施例1，結合表1。本發明高壓直流電纜附件用絕緣材料的成分及其質量百分比為： 55%的娃橡膠做基料，10%的有機過氧化物，5%的TAIC，10%的操作油，10%的白炭黑，5%的納 米碳化娃，3%的納米石墨，2%的納米氧化娃。其它同前述。
[0033] 實施例2,結合表1。本發明高壓直流電纜附件用絕緣材料的成分及其質量百分比 為：60%的娃橡膠做基料，8%的有機過氧化物，4%的TAIC，8%的操作油，9%的白炭黑，6%的 納米碳化娃，4%的納米石墨，1%的納米氧化娃。其它同前述。
[0034] 實施例3,結合表1。本發明高壓直流電纜附件用絕緣材料的成分及其質量百分比 為：65%的娃橡膠做基料，6%的有機過氧化物，3%的TAIC，6%的操作油，8%的白炭黑，7%的 納米碳化娃，4%的納米石墨，1%的納米氧化娃。其它同前述。
[003引表1提供了 3個實施例中，各組分的質量百分比，具體如下：
表I
為驗證絕緣娃橡膠材料的電導率是否達到最佳匹配狀態，通過=電極法試驗方案分別 測試上述=個實施例單層介質的電導電流，通過電導電流得到其電導率在不同溫度下電場 關系變化關系。
[0036] 圖1至3是不同溫度下直流附件用娃橡膠的電導率和電場分布關系折線圖，上述 =個實施例中配比制備的娃橡膠復合材料電導率受溫度變化的影響較小。
[0037] 結合圖1，實施例1中，溫度30°C和溫度80°C相比，其電導率相差約1. 5X10-13。 [003引結合圖2,實施例2中，溫度30°C和溫度80°C相比，其電導率相差約1. 1X10-13。 結合圖3,實施例3中，溫度30°C和溫度80°C相比，其電導率相差約1.75X10-13。 對比分析S種材料下的試驗可W看出，8(TC時電導率與3(TC電導率增大不明顯(未超 過一個數量級變化)，良好滿足不同溫度下電導率不出現大幅變化要求。且當施加的電場強 度超過一定值后，隨電場強度升高其電導率呈直線上升變化，表現出良好的電導特性。綜上 可W看出直流電纜附件用娃橡膠采用納米無機材料的滲雜改性能夠有效地提升娃橡膠材 料的電導特性。
[0039] 圖4至6是根據實驗測得的電導率數據應用仿真分析軟件分析得到的電場曲線 圖。通過仿真分析得到30°C和80°C工況下絕緣娃橡膠在產品中應用情況，由曲線得出其 實施例1電場強度最大值分別13. 4kV/mm和14. 8kV/mm，實施例2電場強度最大值分別 11. 2kV/mm和13kV/mm，實施例3電場強度最大值分別12. 6kV/mm和13. 8kV/mm(絕緣 材料擊穿場強約為35KV/mm)，從仿真結果看出其電場分布均勻，未出現擊穿現象。
[0040] 綜上，通過納米改性手段調控絕緣材料的電導率，使復合絕緣結構中不同材料的 電導率達到最佳匹配狀態，并降低溫度所引起不同材料電阻率變化的差異，實現電場的自 動均化。
[0041] W上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限于運些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，還可W做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的 保護范圍。
【主權項】
1. 高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：包括硅橡膠和填充在所述硅橡膠中 的配合材料、增強材料和操作油；各組分的質量百分比為：硅橡膠占55~65%，配合材料占 10~15%，增強材料占20~30%，操作油占5~10%。2. 根據權利要求1所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：所述硅橡膠的 分子量為40~60萬。3. 根據權利要求2所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：在150°C、3小 時條件下，所述硅橡膠的揮發質量百分占比< 2. 5,乙烯基的摩爾百分比為0. 13~0. 22。4. 根據權利要求3所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：配合材料為硫 化促進劑和硫化劑中至少一種。5. 根據權利要求4所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：增強材料包括 普通增強材料和無機納米材料。6. 根據權利要求5所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：普通增強材料 為白炭黑或炭黑。7. 根據權利要求5所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：無機納米材料 為納米碳化娃、納米石墨、納米氧化鎂和納米氧化娃中的至少一種。8. 根據權利要求5所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：操作油為環烷 基油，該環烷基油的相對密度為0. 7~1. 0,分子量為550~750,粘度比重常數為0. 75 ~0. 85。9. 根據權利要求4所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：所述硫化促進 劑為TAIC、TAC的一種。10. 根據權利要求4所述的高壓直流電纜附件用絕緣材料，其特征在于：硫化劑為有機 過氧化物。
【專利摘要】本發明公開了高壓直流電纜附件用絕緣材料，包括硅橡膠和填充在所述硅橡膠中的配合材料、增強材料和操作油；各組分的質量百分比為：硅橡膠占55~65%，配合材料占10~20%，增強材料占25~30%，操作油占5~10%。通過納米改性手段調控絕緣材料的電導率，使復合絕緣結構中不同材料的電導率達到最佳匹配狀態，并降低溫度所引起不同材料電阻率變化的差異，實現電場的自動均化，避免電場畸變導致的絕緣擊穿問題。
【IPC分類】C08K3/04, C08K3/34, C08K5/3492, C08K5/14, C08L91/00, C08L83/07, C08K3/36, C08K13/02
【公開號】CN105295382
【申請號】CN201510625873
【發明人】鐘海杰, 王錦明, 黃洪, 高飛, 羅繼輝, 徐明良
【申請人】長園電力技術有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月28日