一种抗紫外修复材料及其制备方法与应用技术

技术编号:30706028 阅读:18 留言:0更新日期:2021-11-06 09:51
本发明专利技术公开了一种抗紫外修复材料及其制备方法与应用。本发明专利技术的修复材料的制备方法包括:将无机紫外光屏蔽剂采用环糊精修饰;客体分子和氯化亚砜发生取代反应,产物与羟乙基甲基丙烯酸酯、三乙胺反应,得到的带有双键结构的客体分子与β

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外修复材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
,尤其涉及一种抗紫外修复材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]电缆护套绝缘材料在使用过程中,因氧气、紫外线的作用而发生老化,出现裂纹等,导致其绝缘性能和机械性能下降。目前,对于绝缘材料损伤的修复方法主要有三种:1)在微观缺陷中灌装入能够与水分发生聚合反应的修复液,生成胶状的有机聚合物,从而修补缺陷;2)通过在裂痕等缺陷处填同质的绝缘材料,利用热焊将新旧材料熔融进行粘结修补;3)热缩管套于缺陷区,加热使套管收缩至紧包缺陷。
[0003]以上三种修复技术存在的缺点为:1)修复液只能与水发生聚合反应,生成聚合物修补缺陷;2)热焊修复只能修复热塑性的缺陷;3)热缩管会使绝缘层厚度增加,散热难度加大,易造成局部过热;热缩管通过加热收缩至紧包缺陷,热缩管与基体材料密封性差,水分容易通过连接处渗入,造成绝缘击穿。其次,以上三种修复方式需要依靠精确的故障定位技术,故障点受到定位距离和故障物的影响,精确定位难度大。再者,常规的修复材料不具备吸收和屏蔽紫外光的性能,且常规修复技术还需开挖覆土、拆线、停电,严重影响电力生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种抗紫外修复材料。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述抗紫外修复材料的制备方法。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供上述抗紫外修复材料的应用。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种抗紫外修复材料的制备方法,包括以下步骤:
[0008](1)将无机紫外光屏蔽剂分散于β

环糊精(β

CD)溶液中,紫外照射,分离,得到环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂;
[0009](2)将客体分子与氯化亚砜发生取代反应,生成酰氯类有机中间产物,与羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)、三乙胺反应,生成带有双键结构的客体分子;
[0010](3)将步骤(1)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂和步骤(2)所述带有双键结构的客体分子混合,包合,冻干,得到主客体包合物;
[0011](4)将步骤(3)所述主客体包合物分散于溶剂中,加入丙烯酸类共聚单体、引发剂、促进剂、活性稀释剂,发生聚合反应,得到抗紫外修复材料。
[0012]优选地,步骤(1)中所述无机紫外光屏蔽剂为氧化亚铅、锌钡、滑石粉、碳酸钙中至少一种。
[0013]优选地,步骤(1)所述无机紫外光屏蔽剂的粒度为1~100nm。
[0014]优选地,步骤(1)所述β

环糊精与所述无机紫外光屏蔽剂的质量比为1~10:1;更优选为5:1。
[0015]优选地,步骤(1)所述β

环糊精溶液中的溶剂为水。
[0016]优选地,步骤(1)所述β

环糊精溶液的浓度为10g/L~15g/L。
[0017]优选地,步骤(1)所述分散的方式为超声分散20~40min。
[0018]优选地,步骤(1)所述紫外照射为30W~50W功率下照射40h~60h。
[0019]优选地,步骤(1)所述分离为离心分离。
[0020]优选地,步骤(1)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂洗涤后冻干,再进行下一步反应。
[0021]优选地,步骤(2)所述客体分子为金刚烷甲酸、偶氮苯甲酸、二茂铁甲酸、二茂铁乙酸中至少一种。
[0022]优选地,步骤(2)所述客体分子、HEMA、三乙胺的摩尔量之比为1~2:1:1~2;更优选地,摩尔量之比为1.5:1:1.3。
[0023]优选地,步骤(2)所述氯化亚砜的用量为过量。
[0024]优选地,步骤(2)所述取代反应为50~100℃反应1~2h;更优选地,反应为80℃反应2h。
[0025]优选地,步骤(2)所述取代反应完成后采用旋蒸的方式去除过量氯化亚砜。
[0026]优选地,步骤(2)所述酰氯类有机中间产物采用适量溶剂二氯甲烷溶解后与HEMA、三乙胺反应。
[0027]优选地,步骤(2)所述反应的时间为4~6h;更优选为5h。
[0028]优选地,步骤(2)所述反应为冰浴下反应。
[0029]优选地,步骤(2)中所述带有双键结构的客体分子经萃取、干燥后再进行下一步反应。
[0030]优选地,所述萃取为依次采用稀盐酸、碳酸氢钠溶液、水萃取。
[0031]优选地,所述稀盐酸的浓度为1M。
[0032]优选地,所述碳酸氢钠溶液的浓度为1M。
[0033]优选地,所述干燥为真空干燥。
[0034]优选地,步骤(3)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂和带有双键结构的客体分子的质量比为2~30:1;更优选为质量比22:1。
[0035]优选地,步骤(3)所述混合采用水为溶剂,用量为适量。
[0036]优选地,步骤(3)所述包合的方式为先超声分散20~40min后搅拌20~30h;更优选地,步骤(3)所述包合的方式为先超声分散30min后搅拌24h。
[0037]优选地,步骤(4)所述聚合反应的反应物按照以下摩尔量百分比配比:主客体包合物5%~12%、丙烯酸类共聚单体80%~90%、引发剂0.3%~3%、促进剂0.1%~1%、活性稀释剂0.5%~5%。
[0038]优选地,步骤(4)所述溶剂为乙醇,用量为适量。
[0039]优选地,步骤(4)所述分散为超声分散40~60min。
[0040]优选地,步骤(4)所述丙烯酸类共聚单体为丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中至少一种。
[0041]优选地,步骤(4)所述引发剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰中至少一种。
[0042]优选地,步骤(4)所述促进剂为N,N

二乙基苯胺、焦亚硫酸钠、硫醇中至少一种。
[0043]优选地,步骤(4)所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯中至少一种。
[0044]优选地,步骤(4)所述聚合反应在惰性气氛下进行;更优选为氩气或氦气下进行。
[0045]优选地,步骤(4)所述聚合反应为0~50℃条件下聚合10~12h;更优选为50℃条件下聚合10h。
[0046]一种抗紫外修复材料,通过上述制备方法制备得到。
[0047]上述抗紫外修复材料在制备电缆护套中的应用。
[0048]与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
[0049]本专利技术解决了现有电缆护套材料受紫外光和氧气等外在因素影响而寿命短的问题。同时,不存在常规修复技术的缺点:依靠精确的故障定位技术,需开挖覆土、拆线、停电,从而严重影响电力生产。本专利技术的抗紫外修复材料不仅具备良好的屏蔽紫外光能力,抗光老化性能好,而且能够多次自主修复损伤,不需要外界条件刺激,可恢复原有性能,延长电缆护套本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外修复材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将无机紫外光屏蔽剂分散于β

环糊精溶液中,紫外照射,分离,得到环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂;(2)将客体分子与氯化亚砜发生取代反应,生成酰氯类有机中间产物,与羟乙基甲基丙烯酸酯、三乙胺反应,生成带有双键结构的客体分子;(3)将步骤(1)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂和步骤(2)所述带有双键结构的客体分子混合,包合,冻干,得到主客体包合物;(4)将步骤(3)所述主客体包合物分散于溶剂中,加入丙烯酸类共聚单体、引发剂、促进剂、活性稀释剂,发生聚合反应,得到抗紫外修复材料;步骤(2)所述客体分子为金刚烷甲酸、偶氮苯甲酸、二茂铁甲酸、二茂铁乙酸中至少一种。2.根据权利要求1所述抗紫外修复材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述无机紫外光屏蔽剂为氧化亚铅、锌钡、滑石粉、碳酸钙中至少一种;步骤(4)所述丙烯酸类共聚单体为丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中至少一种;步骤(4)所述引发剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰中至少一种;步骤(4)所述促进剂为N,N

二乙基苯胺、焦亚硫酸钠、硫醇中至少一种;步骤(4)所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯中至少一种。3.根据权利要求1所述抗紫外修复材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述β

环糊精与所述无机紫外光屏蔽剂的质量比为1~10:1;步骤(2)所述客体分子、HEMA、三乙胺的摩尔量之比为1~2:1:1~2;步骤(3)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂和带有双键结构的客体分子的质量比为2~30:1;步骤(4)所述聚合反应的反应物按照以下摩尔量百分比配比:主客体包合物5%~10%、丙烯酸类共聚单体80%~90%、引发剂2%~3%、促进剂0.5%~1%、活性稀释剂2%~5%。4.根据权利要求3所述抗紫外修复材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述β

环糊精与所述无机紫外光屏蔽剂的质量比为5:1;步骤(2)所述客体分子、HEMA、三乙胺的摩尔量之比为1.5:1:1.3;步骤(3)所述环糊精修饰的无机紫外光屏蔽剂和带有...

【专利技术属性】
技术研发人员:林木松李智郑晓光唐念付强张晟李健黄正勇钱艺华张丽赵耀洪付程曦
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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