【技术实现步骤摘要】
本公开属于风电扭转用电缆绝缘领域，特别是一种利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法。
技术介绍
1、扭转电缆是风力发电机中连接电机和杆塔的重要电力装备，需要同时承受机械、电、热的联合作用。三元乙丙橡胶(epdm)是目前风电扭转电缆主要使用的绝缘材料，它是以乙烯、丙烯和非共轭二烯烃为单体共聚而成的人工合成橡胶，具有优良的耐热、耐老化、耐腐蚀性能和电绝缘、耐电晕性能，在变压器绝缘垫、绝缘护套和特种电缆等领域具有成熟的应用。乙丙橡胶的弹性模量和强度较小，在实际应用过程中，需要使用无机填料对乙丙橡胶进行掺杂补强，同时通过诱发硫化反应促进乙丙橡胶分子之间交联从而形成稳定的三维硫化网络结构，以提高乙丙橡胶的力学性能。
2、氧化锌是乙丙橡胶中常用的一种添加剂，一方面它作为无机填料可作为乙丙橡胶力学性能的补强剂，另一方面，氧化锌还是一种交联促进剂，可促进乙丙橡胶硫化过程中的交联反应。近年来，随着纳米氧化锌合成和改性技术的成熟，采用纳米氧化锌代替传统氧化锌并作为改性剂逐渐成为乙丙橡胶改性研究领域的主流，但存在交联度不够高且性能仍需提升的缺陷。
3、在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本公开的目的在于提出一种利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，利用高比表面积纳米氧化锌掺杂来增强乙丙橡胶交联密度。
2、为实现上述目的，本公开提供
3、一种利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法包括以下步骤：
4、步骤s1：按照乙丙橡胶基料95份、高岭土60份、红丹5份、石蜡5份、低密度聚乙烯ldpe5份、过氧化二异丙苯dcp3份、纳米氧化锌5份、抗氧剂1.5份的配比称取原料并分装，其中，所述纳米氧化锌的bet比表面积不小于41m2/g；
5、步骤s2：清洗乙丙橡胶基料，清洗后将乙丙橡胶基料放入转矩流变仪中，待乙丙橡胶基料在第一温度下以第一转速转动充分受热后，将低密度聚乙烯ldpe、氧化铅、石蜡、抗氧剂按照配比依次放入，并提高转速至第二转速以混合第一预定时刻；转矩流变仪降温至第二温度后，按照配比加入过氧化二异丙苯dcp和纳米氧化锌，混合第二预定时刻后取出，得到纳米氧化锌掺杂混炼的乙丙橡胶块状样品；
6、步骤s3：通过钢板和模具固定乙丙橡胶块状样品以压制成片，其中，一台平板硫化机温度设置成第三温度，另外一台平板硫化机设置为大于第三温度的第四温度，先将固定的乙丙橡胶块状样品连着模具及钢板一起，放置于第三温度的平板硫化机中预热第三预定时刻后，以第一压力逐步加压，将软化的乙丙橡胶块状样品压平，再继续加热第四预定时刻，随后转移至第四温度的平板硫化机中，以第一压力交联第五预定时刻后，循环放气以保证没有气孔产生，再继续加压第四预定时刻；交联过程结束后，将片状的乙丙橡胶块状样品取出，在空气中冷却至室温。
7、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，步骤s1中，纳米氧化锌为直径尺寸为5-15nm的球状颗粒。
8、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，步骤s2中，第二转速为第一转速的三倍，第一预定时刻大于第二预定时刻。
9、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，步骤s2中，待乙丙橡胶基料在110℃的第一温度下以10r/min的第一转速转动充分受热后，将低密度聚乙烯ldpe、氧化铅、石蜡、抗氧剂按照配比依次放入，并提高转速至30r/min的第二转速以混合15min的第一预定时刻；转矩流变仪降温至90℃的第二温度后，按照配比加入过氧化二异丙苯dcp和纳米氧化锌，混合10min的第二预定时刻后取出，得到纳米氧化锌掺杂混炼的乙丙橡胶块状样品。
10、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，步骤s3中，一台平板硫化机温度设置成120℃的第三温度，另外一台平板硫化机设置为180℃的第四温度，先将固定的乙丙橡胶块状样品连着模具及钢板一起，放置于120℃的平板硫化机中预热5分钟的第三预定时刻后，以20mpa的第一压力逐步加压，将软化的乙丙橡胶块状样品压平，再继续加热5分钟的第四预定时刻，随后转移至180℃的平板硫化机中，以20mpa的第一压力交联5分钟的第五预定时刻后，循环放气以保证没有气孔产生，再继续加压5分钟；交联过程结束后，将片状的乙丙橡胶块状样品取出，在空气中冷却至室温。
11、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，循环放气5次。
12、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，片状的乙丙橡胶块状样品的尺寸为10cm×10cm、厚度为0.5mm。
13、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，片状的乙丙橡胶块状样品的交联密度至少为2.6*10-4mol/cm3。
14、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，乙丙橡胶块状样品制备扭转电缆的绝缘层。
15、所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法中，所述模具包括聚酯薄膜。
16、与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
17、通过在三元乙丙橡胶配方中添加高比表面积的纳米氧化锌，由于纳米氧化锌粒径小、比表面积大、吸附活性大，具有表面效应和高活性，并与橡胶分子实现分子水平上的结合，进而提高橡胶胶料性能，制备得到更高交联度的乙丙橡胶。本专利技术的工艺步骤简单，易于操作，重复性好，能够普遍增强三元乙丙橡胶的交联密度，主要应用于风电扭转用电缆绝缘领域。
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1.一种利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，优选的，步骤S1中，纳米氧化锌为直径尺寸为5-15nm的球状颗粒。
3.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤S2中，第二转速为第一转速的三倍，第一预定时刻大于第二预定时刻。
4.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤S2中，待乙丙橡胶基料在110℃的第一温度下以10r/min的第一转速转动充分受热后，将低密度聚乙烯LDPE、氧化铅、石蜡、抗氧剂按照配比依次放入，并提高转速至30r/min的第二转速以混合15min的第一预定时刻；转矩流变仪降温至90℃的第二温度后，按照配比加入过氧化二异丙苯DCP和纳米氧化锌，混合10min的第二预定时刻后取出，得到纳米氧化锌掺杂混炼的乙丙橡胶块状样品。
5.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤S3中，一台平板硫化机温度设置
6.根据权利要求5所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，循环放气5次。
7.根据权利要求6所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，片状的乙丙橡胶块状样品的尺寸为10cm×10cm、厚度为0.5mm。
8.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，片状的乙丙橡胶块状样品的交联密度至少为2.6*10-4mol/cm3。
9.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，乙丙橡胶块状样品制备扭转电缆的绝缘层。
10.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，所述模具包括聚酯薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，优选的，步骤s1中，纳米氧化锌为直径尺寸为5-15nm的球状颗粒。
3.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤s2中，第二转速为第一转速的三倍，第一预定时刻大于第二预定时刻。
4.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤s2中，待乙丙橡胶基料在110℃的第一温度下以10r/min的第一转速转动充分受热后，将低密度聚乙烯ldpe、氧化铅、石蜡、抗氧剂按照配比依次放入，并提高转速至30r/min的第二转速以混合15min的第一预定时刻；转矩流变仪降温至90℃的第二温度后，按照配比加入过氧化二异丙苯dcp和纳米氧化锌，混合10min的第二预定时刻后取出，得到纳米氧化锌掺杂混炼的乙丙橡胶块状样品。
5.根据权利要求1所述的利用纳米氧化锌增强乙丙橡胶交联密度的方法，其特征在于，步骤s3中，一台平板硫化机温度设置成120℃的第三温度，另外一台平板硫化机设置为180℃的第四温度，先将...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐静，吴明，王亮，高景晖，李贺，钟力生，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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