本發(fā)明屬于線纜及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自修復(fù)功能的電纜絕緣材料。

背景技術(shù)：

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜廣泛應(yīng)用于電力、建筑、工礦、冶金、石油、化工、交通等部門，已完全替代了油浸紙絕緣電纜和部分替代了聚氯乙烯絕緣電力電纜，電纜在現(xiàn)場長期運(yùn)行條件下，受到電、熱、機(jī)械、化學(xué)等多因素綜合作用，產(chǎn)生電樹枝、水樹枝等缺陷，導(dǎo)致絕緣性能下降最終電纜絕緣被擊穿，造成嚴(yán)重停電事故。

鑒于以上提出的問題，有必要研制一種具有自修復(fù)功能的電纜絕緣材料，在電纜缺陷發(fā)展的初期對其進(jìn)行修復(fù)，從根本上延長電纜的使用壽命，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有電纜絕緣材料的缺陷，提供一種具有自修復(fù)功能的電纜絕緣材料。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體提供了如下的技術(shù)方案：

一種具有自修復(fù)功能的電纜絕緣材料，其特征在于，按重量份數(shù)計由以下組分組成：

低密度聚乙烯 100份

乙烯基三甲氧基硅烷 2～4份

叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯 0.08～0.2份

1801有機(jī)類硬脂酸 0.4～1.2份

二月桂酸二丁基錫 1.5～4份

氧化鋅 1.5～4.5份

1010抗氧劑 1.8～3.2份

脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊 1～5份

Grubbs催化劑 0.02～0.03份。

進(jìn)一步，所述脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊制備如下：將尿素和甲醛在堿性條件下相互反應(yīng)生成溶液A，將熔融雙環(huán)戊二烯在乳化劑作用下形成溶液B，將A和B溶液在酸性條件下相互混合反應(yīng)，待微膠囊成型后，固化，將產(chǎn)物抽濾、洗滌、干燥，得到固體粉末狀微膠囊。

進(jìn)一步，按重量份數(shù)計，所述尿素為0.9～1.1份，所述甲醛為1.8～2.2份，所述乳化劑為0.2～0.4份，所述熔融雙環(huán)戊二烯為2～3份，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉。

進(jìn)一步，所述堿性條件為pH＝8～9，所述酸性環(huán)境為pH＝3.3～3.6。

進(jìn)一步，所述尿素和甲醛在堿性條件下相互反應(yīng)生成溶液A的條件為：在65～75℃下反應(yīng)1～1.5h，加入重量份數(shù)為7～8份的水，形成溶液A。

進(jìn)一步，所述熔融雙環(huán)戊二烯在乳化劑作用下形成溶液B的反應(yīng)條件為：在45～55℃條件下，混合添加到質(zhì)量份數(shù)為7～8份的蒸餾水中，機(jī)械攪拌20～30min，并滴加適量消泡劑正辛醇至泡沫消除，得到溶液B。

進(jìn)一步，所述A和B溶液在酸性條件下相互混合反應(yīng)的條件為：在300～500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌條件下將B溶液緩慢滴加至A溶液中，并用調(diào)節(jié)pH至3.2～3.6，待微膠囊成型。

進(jìn)一步，所述固化條件為：在60～65℃條件下固化2～3小時。

進(jìn)一步，所述干燥條件為：在25～30℃干燥箱中干燥8～12小時。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的自修復(fù)電纜絕緣材料，通過在配方中脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊和Grubbs催化劑的作用，使得本發(fā)明自修復(fù)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣材料對于電樹枝缺陷具有良好的修復(fù)性能。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。

實施例1

自修復(fù)電纜絕緣材料，按重量份數(shù)計由以下組分組成：低密度聚乙烯100份，乙烯基三甲氧基硅烷2.5份，叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.12份，1801有機(jī)類硬脂酸1.2份，二月桂酸二丁基錫(DBTDL)2.6份，氧化鋅3.3份，1010抗氧劑2.7份，脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊2份，Grubbs催化劑0.02份。

脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊是通過如下方法制備的：首先將重量份數(shù)為1份的尿素和2份37％濃度的甲醛溶液混合械攪拌，用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH到8～9，65～75℃下反應(yīng)1～1.5h，加入重7～8份水，形成溶液A，然后將0.2～0.4份的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與2～3份的熔融雙環(huán)戊二烯在45～55℃條件下混合添加到7～8份的蒸餾水中，機(jī)械攪拌20～30min并滴加適量消泡劑正辛醇至泡沫消除，得到溶液B；最后在300～500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌條件下將B溶液緩慢滴加至A溶液中，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH至3.3～3.6，待微膠囊成型后，在60～65℃條件下固化2～3小時。產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾、蒸餾水和純凈水各洗滌兩次，在25～30℃干燥箱中干燥8～12小時，得到固體粉末狀微膠囊。

將本實施例的自修復(fù)電纜絕緣材料在交流電場作用下進(jìn)行擊穿試驗，平均擊穿場強(qiáng)較純聚乙烯樣品擊穿提升大約30％。

實施例2

自修復(fù)電纜絕緣材料，按重量份數(shù)計由以下組分組成：低密度聚乙烯100份，乙烯基三甲氧基硅烷2份，叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.1份，1801有機(jī)類硬脂酸1份，二月桂酸二丁基錫(DBTDL)2.5份，氧化鋅3份，1010抗氧劑2.5份，脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊3份，Grubbs催化劑0.03份。

脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊是通過如下方法制備的：首先將重量份數(shù)為1份的尿素和2份37％濃度的甲醛溶液混合械攪拌，用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH到8～9，65～75℃下反應(yīng)1～1.5h，加入重7～8份水，形成溶液A，然后將0.2～0.4份的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與2～3份的熔融雙環(huán)戊二烯在45～55℃條件下混合添加到7～8份的蒸餾水中，機(jī)械攪拌20～30min并滴加適量消泡劑正辛醇至泡沫消除，得到溶液B；最后在300～500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌條件下將B溶液緩慢滴加至A溶液中，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH至3.3～3.6，待微膠囊成型后，在60～65℃條件下固化2～3小時。產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾、蒸餾水和純凈水各洗滌兩次，在25～30℃干燥箱中干燥8～12小時，得到固體粉末狀微膠囊。

將本實施例的自修復(fù)電纜絕緣材料在交流電場作用下進(jìn)行擊穿試驗，平均擊穿場強(qiáng)較純聚乙烯樣品擊穿提升大約13％。

實施例3

自修復(fù)電纜絕緣材料，按重量份數(shù)計由以下組分組成：低密度聚乙烯100份，乙烯基三甲氧基硅烷4份，叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.2份，1801有機(jī)類硬脂酸1.2份，二月桂酸二丁基錫(DBTDL)4份，氧化鋅4份，1010抗氧劑3份，脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊2份，Grubbs催化劑0.02份。

脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊是通過如下方法制備的：首先將重量份數(shù)為1份的尿素和2份37％濃度的甲醛溶液混合械攪拌，用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH到8～9，65～75℃下反應(yīng)1～1.5h，加入重7～8份水，形成溶液A，然后將0.2～0.4份的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與2～3份的熔融雙環(huán)戊二烯在45～55℃條件下混合添加到7～8份的蒸餾水中，機(jī)械攪拌20～30min并滴加適量消泡劑正辛醇至泡沫消除，得到溶液B；最后在300～500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌條件下將B溶液緩慢滴加至A溶液中，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH至3.3～3.6，待微膠囊成型后，在60～65℃條件下固化2～3小時。產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾、蒸餾水和純凈水各洗滌兩次，在25～30℃干燥箱中干燥8～12小時，得到固體粉末狀微膠囊。

將本實施例的自修復(fù)電纜絕緣材料在交流電場作用下進(jìn)行擊穿試驗，平均擊穿場強(qiáng)較聚乙烯樣品擊穿提升大約27％。

對比例1

自修復(fù)電纜絕緣材料，按重量份數(shù)計由以下組分組成：低密度聚乙烯100份，乙烯基三甲氧基硅烷2.5份，叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.12份，1801有機(jī)類硬脂酸1.2份，二月桂酸二丁基錫(DBTDL)2.6份，氧化鋅3.3份，1010抗氧劑2.7份，Grubbs催化劑0.02份。

將本實施例的自修復(fù)電纜絕緣材料組分中未添加脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊，在交流電場作用下進(jìn)行擊穿試驗，平均擊穿場強(qiáng)較純聚乙烯樣品擊穿降低大約20％。

對比例2

自修復(fù)電纜絕緣材料，按重量份數(shù)計由以下組分組成：低密度聚乙烯100份，乙烯基三甲氧基硅烷2.5份，叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯0.12份，1801有機(jī)類硬脂酸1.2份，二月桂酸二丁基錫(DBTDL)2.6份，氧化鋅3.3份，1010抗氧劑2.7份，脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯體系制成的微膠囊2份。

將本實施例的自修復(fù)電纜絕緣材料組分中未添加Grubbs催化劑，在交流電場作用下進(jìn)行擊穿試驗，平均擊穿場強(qiáng)較純聚乙烯樣品擊穿提升大約10％。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。