本發(fā)明涉及有機高分子材料領(lǐng)域，特別是涉及一種聚丙烯基復(fù)合材料及其制備方法、電纜絕緣料及高壓電纜。

背景技術(shù)：

1、交聯(lián)聚乙烯絕緣高壓電纜以其大容量、高可靠性以及免維護等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于長距離、大跨度輸電線路。然而交聯(lián)聚乙烯電纜存在電纜輸送容量受限、交聯(lián)副產(chǎn)物增加生產(chǎn)成本和周期，降低電氣絕緣性能、難以回收再利用的問題。聚丙烯是典型的非極性高分子材料，具有熱塑性可循環(huán)利用的特點，具有絕緣性能優(yōu)異、耐熱等級高、加工工藝簡便以及生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。熱塑性聚丙烯高壓電纜成為新一代可替代交聯(lián)聚乙烯的環(huán)保型電纜，適應(yīng)未來電網(wǎng)的發(fā)展要求。

2、然而傳統(tǒng)聚丙烯復(fù)合材料在熱以及氧條件下，會發(fā)生分子鏈的斷裂，發(fā)生熱氧老化，在外觀的變化主要表現(xiàn)為變色、粉化以及脆裂等，在宏觀性能上的變化主要表現(xiàn)為斷裂強度和斷裂伸長率的急劇下降，且電氣性能迅速下降，產(chǎn)品的使用壽命大大縮短，造成材料的極大浪費，廢棄的制品在自然條件下又很難降解而重歸自然，進而給環(huán)境造成了污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種抗氧化以及電氣性能良好的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法、電纜絕緣料及高壓電纜。

2、本申請?zhí)峁┮环N聚丙烯基復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，其原料包括：80份~120份的聚丙烯樹脂以及0.25份~0.5份的抗氧劑；

3、其中，所述抗氧劑包括第一天然酚類抗氧劑或組成包括第二天然酚類抗氧劑以及亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物，所述抗氧組合物中所述第二天然酚類抗氧劑的質(zhì)量大于或等于所述亞磷酸酯類抗氧劑的質(zhì)量。

4、在其中一個實施例中，所述抗氧劑包括所述第一天然酚類抗氧劑或質(zhì)量比為(1~5)?:?1的所述第二天然酚類抗氧劑以及所述亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物。

5、在其中一個實施例中，所述抗氧劑滿足以下一個或兩個條件：

6、（1）所述第一天然酚類抗氧劑與所述第二天然酚類抗氧劑各自獨立地包括白藜蘆醇、α-生育酚以及槲皮素中的一種或多種；

7、（2）所述亞磷酸酯類抗氧劑包括抗氧劑168、亞磷酸三癸酯、抗氧劑508t以及抗氧劑619中的一種或多種。

8、在其中一個實施例中，所述聚丙烯樹脂在230℃×2.16kg載荷下的熔融指數(shù)為2g/10min~3g/10min。

9、本申請還提供一種聚丙烯基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

10、按照上述的聚丙烯基復(fù)合材料配制原料；

11、將所述原料熔融共混后，制備所述聚丙烯基復(fù)合材料。

12、在其中一個實施例中，所述熔融共混的方式包括密煉和擠出中的一種或兩種。

13、在其中一個實施例中，所述熔融共混的溫度為180℃~200℃。

14、在其中一個實施例中，所述熔融共混的時間為5min~10min。

15、進一步地，本申請?zhí)峁┮环N電纜絕緣料，包括上述的聚丙烯基復(fù)合材料。

16、更進一步地，本申請?zhí)峁┮环N高壓電纜，包括如上述的聚丙烯基復(fù)合材料以及如上述的電纜絕緣料。

17、本申請?zhí)峁┑木郾┗鶑?fù)合材料中利用特定比例的天然酚類抗氧劑或天然酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物作為抗氧劑，由于天然酚類抗氧劑的酚羥基中氫原子活性較高，易與過氧自由基、烷基自由基以及羥基自由基等相結(jié)合生成空間位阻更大，更加穩(wěn)定的配合物，從而消除自由基、抑制自由基生成，減少氧老化反應(yīng)，提高聚丙烯基復(fù)合材料抗氧化以及電氣性能?？寡鮿┻€可以利用特定比例的天然酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物作為抗氧劑，亞磷酸酯類抗氧化劑則通過捕捉和中和過氧化物（如rooh/roor），生成穩(wěn)定的醇或醚（如roh/roor）來降低老化速率。上述限定的抗氧劑的組成可以有效抑制聚丙烯在加工和使用過程中發(fā)生的斷鏈和氧化造成的降解，可以進一步提高聚丙烯復(fù)合材料的電氣性能。

技術(shù)特征：

1.一種聚丙烯基復(fù)合材料，其特征在于，以重量份數(shù)計，其原料包括：80份~120份的聚丙烯樹脂以及0.25份~0.5份的抗氧劑；

2.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯基復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑包括所述第一天然酚類抗氧劑或質(zhì)量比為(1~5)?:?1的所述第二天然酚類抗氧劑以及所述亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物。

3.如權(quán)利要求1或2所述的聚丙烯基復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑滿足以下一個或兩個條件：

4.如權(quán)利要求1或2所述的聚丙烯基復(fù)合材料，其特征在于，所述聚丙烯樹脂在230℃×2.16kg載荷下的熔融指數(shù)為2g/10min~3g/10min。

5.一種聚丙烯基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述熔融共混的方式包括密煉和擠出中的一種或兩種。

7.如權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述熔融共混的溫度為180℃~200℃。

8.如權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述熔融共混的時間為5min~10min。

9.一種電纜絕緣料，其特征在于，包括權(quán)利要求1~4任一項所述的聚丙烯基復(fù)合材料。

10.一種高壓電纜，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~4任一項所述的聚丙烯基復(fù)合材料以及如權(quán)利要求9所述的電纜絕緣料。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種聚丙烯基復(fù)合材料及其制備方法、電纜絕緣料及高壓電纜。聚丙烯基復(fù)合材料以重量份數(shù)計原料包括80份~120份的聚丙烯樹脂以及0.25份~0.5份的抗氧劑；抗氧劑包括第一天然酚類抗氧劑或包含第二天然酚類抗氧劑以及亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物。利用天然酚類抗氧劑或特定比例的天然酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧組合物，天然酚類抗氧劑的酚羥基中氫原子活性較高，易與自由基等相結(jié)合生成空間位阻更大和穩(wěn)定的配合物，從而減少氧老化反應(yīng)。亞磷酸酯類抗氧化劑則通過捕捉和中和過氧化物，生成穩(wěn)定的醇或醚來降低老化速率?？梢杂行б种凭郾┰诩庸ず褪褂眠^程中發(fā)生的斷鏈和氧化造成的降解，提高復(fù)合材料的電氣性能。

技術(shù)研發(fā)人員：侯帥,樊靈孟,展云鵬,李艷飛,傅明利,賈磊,趙林杰,惠寶軍,馮賓,朱聞博,柳杰,陳云
受保護的技術(shù)使用者：南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8