本發(fā)明涉及一種包含納米鈣鈦礦氧化物的阻燃電纜絕緣材料，所述納米鈣鈦礦氧化物MTiO3(M=Ba、Sr、Ca)具有特殊的結(jié)構(gòu)，可以作為優(yōu)質(zhì)的無機(jī)納米氧化物材料，添加到聚烯/聚酯/聚烯酯材料中，提高絕緣材料的耐熱性和強(qiáng)度，降低絕緣材料的老化時(shí)間，可以保持高溫作用下長時(shí)間不降解，而且還能保持較好的阻燃效果，大幅提高LOI燒失量指數(shù)。
背景技術(shù)：
：電纜中常用的絕緣材料有油浸紙、聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、橡皮等。在電工技術(shù)上，將體積電阻率大于109Ω·cm的物質(zhì)所構(gòu)成的材料稱為絕緣材料，也就是用來使器件在電氣上能夠阻止電流通過的材料。交聯(lián)聚乙烯具有優(yōu)良的介電性能和機(jī)械性能，己被廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓塑料絕緣電力電纜中。隨著超高壓、特高壓直流輸變電系統(tǒng)的發(fā)展，運(yùn)行過程中的絕緣老化問題越來越嚴(yán)重，己成為絕緣電纜向超高壓發(fā)展的主要障礙。當(dāng)絕緣聚合物的工作電場強(qiáng)度達(dá)到擊穿電場強(qiáng)度的十分之一時(shí)，長時(shí)間工作的電力設(shè)備絕緣中會(huì)引起樹枝化，降低電纜使用壽命。由低密度聚乙烯構(gòu)成的高壓電力電纜絕緣材料，在長期運(yùn)行過程中受到各種老化因素的影響逐漸老化，導(dǎo)致材料的介電性能和機(jī)械性能的下降。根據(jù)老化因素的分類可分為電老化、熱老化、機(jī)械老化和電化學(xué)老化。其中熱老化是聚乙烯電纜絕緣損害的主要誘因，不同熱老化時(shí)間及條件會(huì)導(dǎo)致聚乙烯內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的差異，進(jìn)而影響其空間電荷特性。研究表明，在直流電場作用下，聚合物絕緣中容易形成空間電荷，而空間電荷會(huì)使電場分布發(fā)生畸變，加劇聚合物絕緣老化，材料的老化導(dǎo)致了材料電氣性能的下降。聚合物中空間電荷主要由電極注入的入陷載流子或可遷移的載流的同極性空間電荷與絕緣體內(nèi)有機(jī)或無機(jī)雜質(zhì)在電場作用下電離產(chǎn)生的異極性電。為了抑制空間電荷的形成，需要對聚乙烯改性從而改變其中的陷阱能及分布，改變空間電荷分布，減低畸變幾率，改善聚合物的介電性能，減少聚合物絕緣老化，并同時(shí)不影響聚合物的加工性能。低密度聚乙烯是本領(lǐng)域常用的電纜絕緣材料，但是阻燃性能不盡人意。目前對于絕緣材料的阻燃性能改進(jìn)，加入適宜的阻燃劑是主要方式之一。成炭對聚合物的阻燃性具有很大影響。因此，研發(fā)高效的能夠促進(jìn)聚酯材料自身更多參與炭的阻燃劑或炭化劑具有重要意義。近年來，為了提高阻燃聚乙烯材料的成炭效率、改善碳層結(jié)構(gòu)和提高炭成質(zhì)量，對于協(xié)同阻燃、硅氧烷阻燃、聚合物納米阻燃等方面出現(xiàn)重點(diǎn)研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：研究證明，空間電荷是造成電力電纜電場畸變，引發(fā)局部放電、電樹枝和絕緣擊穿事故的重要原因。目前對聚合物中的空間電荷的研究主要集中于抑制介質(zhì)內(nèi)空間電荷的產(chǎn)生及其遷移特性，一般情況下，絕緣材料（如聚乙烯）中的空間電荷主要由２部分組成：一是在較高場強(qiáng)作用下從與介質(zhì)接觸的電極注入的入陷載流子或可遷移的載流子，稱為同極性電荷；另外一部分是在較低場強(qiáng)作用下，介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)在電場作用下電離并發(fā)生遷移而形成的空間電荷，稱為異極性電荷。CNFS的摻雜并取向成功改變了載流子在介質(zhì)內(nèi)的輸運(yùn)方式，降低了陷阱能級，使載流子易于沿垂直于厚度方向輸運(yùn)，有效抑制了載流子沿厚度方向的注入和空間電荷在介質(zhì)內(nèi)的積聚．半導(dǎo)電層在樣品厚度方向上一定程度地削弱了外加電場，減弱了半導(dǎo)電層與絕緣層界面處的場強(qiáng)，減少了陰極注入的空間電荷量，短路后樣品內(nèi)最終殘余少量空間電荷．納米鈣鈦礦氧化物的添加改變了載流子的輸運(yùn)方式，抑制了空間電荷由電極向絕緣層中的注入，有助于阻燃，阻礙聚合物的電荷聚合，提高絕緣材料的使用壽命。磷和含磷化合物阻燃劑與鹵系、無機(jī)系并列為三大阻燃體系。磷系化合物的阻燃效果較好，因?yàn)槿紵龝r(shí)生成的偏磷酸可聚合成穩(wěn)定的多聚態(tài)，成為燃燒點(diǎn)的保護(hù)層，能隔絕被燃物與氧氣的接觸。生成的磷酸和聚偏磷酸則都是強(qiáng)酸，具有很強(qiáng)的脫水性，能夠使聚合物脫水炭化，并在聚合物表面形成炭化層，達(dá)到隔絕氧氣阻止燃燒的目的。含氮阻燃劑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)燃燒時(shí)，受熱易放出HCN、N2、NH3、NO2和NO等不燃性氣體。這些氣體稀釋了空氣中的氧和高聚物受熱分解時(shí)產(chǎn)生的可燃性氣體的濃度，同時(shí)含氮阻燃劑分解過程也吸收了一部分熱量，另外氮?dú)膺€能捕捉自由基，抑制高聚物的連鎖反應(yīng)，達(dá)到清除自由基的作用，從而達(dá)到了阻燃目的。雙氰胺具有無鹵、低毒、低煙的優(yōu)點(diǎn)，含氮阻燃劑在聚酯塑料的阻燃效果較好，尤其是與磷系阻燃劑結(jié)合，可以形成膨脹型阻燃體系，通過二者的協(xié)同作用，可以大幅提高聚烯酯烴絕緣材料的阻燃效果。本申請采用了雙氰胺與磷酸三乙酯、羥基磷灰石組合使用，并調(diào)整三者的比例，使三者發(fā)揮協(xié)同作用，形成膨脹型阻燃體系，試驗(yàn)表明，三者（雙氰胺：磷酸三乙酯：羥基磷灰石）最佳的質(zhì)量比為1:1:1?？梢源蠓岣咦枞夹ЧＩ暾埲苏J(rèn)為主要是含磷組分是通過有機(jī)磷與無機(jī)磷形式共同作用，在不同的磷形式基礎(chǔ)上，結(jié)合氮系阻燃劑，在結(jié)構(gòu)上可以增加膨脹度，而且無機(jī)磷在膨脹阻燃體系中還可以占據(jù)中間活性位置，與有機(jī)磷、有機(jī)氮形成穩(wěn)定的體系，比如插層、鏈層、多面體等穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有利于聚烯酯絕緣材料的阻燃、強(qiáng)度等性能。納米無機(jī)氧化物是阻燃劑的良好選擇，比如納米氧化鎂，納米氧化鋅等都可以作為納米無機(jī)氧化物阻燃劑加入到聚烯酯材料中。由于納米效應(yīng)，聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料具有較常規(guī)聚合物/填料復(fù)合物無法比擬的有點(diǎn)，比如密度小、機(jī)械強(qiáng)度高、吸氣性和透氣性能第，特別是耐熱性和阻燃性可以得到大幅度提高。進(jìn)一步，也有學(xué)者研究凹凸棒、蒙脫土等粘土類層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的阻燃性能，上述無機(jī)材料均有不同程度的阻燃效果。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物ABO3具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能，在生物劑陶瓷方面有廣泛的應(yīng)用，具有熱穩(wěn)定性好、成本低，可以根據(jù)B位的選擇進(jìn)行吸附氧，A、B原子可以提到調(diào)節(jié)晶格氧數(shù)量和活性。目前還沒有采用結(jié)構(gòu)更加優(yōu)異的納米鈣鈦礦材料或類似的多金屬的復(fù)合金屬氧化物作為阻燃材料。高分子化合物在空氣中的燃燒是一種非常激烈的氧化反應(yīng)，屬于連鎖反應(yīng)歷程。燃燒過程中增殖大量活潑的羥基游離基，當(dāng)羥基游離基和高分子化合物相遇時(shí)，生成碳?xì)浠衔镉坞x基和水，在氧的存在下，碳?xì)浠衔镉坞x基分解，又形成新的羥基游離基。如此循環(huán)，使燃燒反應(yīng)不斷延續(xù)。阻燃劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜，包含許多因素，但主要是通過采用物理或化學(xué)方法來阻止燃燒循環(huán)。有人采用無機(jī)材料沸石作為絕緣材料的阻燃劑，但是沸石為剛性結(jié)構(gòu)，橋氧鍵相對較短，且缺乏柔性，存在一定缺陷。近年來，一種新型的MOFs材料—咪唑酯-金屬-有機(jī)骨架材料（ZIFs）引起了人們的注意。該材料結(jié)構(gòu)同沸石的結(jié)構(gòu)極其相似，并且比表面積大、孔容高、水熱穩(wěn)定性好、耐有機(jī)溶劑。因此，本申請?jiān)囂綄IFS材料作為復(fù)合阻燃劑的材料，可以提高電纜絕緣材料的耐高溫性能，從而提高使用壽命。ZIF-8是具有高穩(wěn)定性的剛性MOFs材料，MOFs的穩(wěn)定性主要由無機(jī)金屬單元的穩(wěn)定性，以及金屬與配體間結(jié)合力的強(qiáng)弱來決定。由于金屬有機(jī)骨架材料是以金屬離子為連接點(diǎn)的配位聚合物，在與聚乙烯材料結(jié)合時(shí)，既可以利用聚合物中咪唑骨架與聚乙烯材料在高分子性能上的相容性，形成有效結(jié)構(gòu)，利用四面體結(jié)構(gòu)可以有效分散空間電荷，避免空間電荷的聚集，提高耐高溫、耐老化性能；另一方面，ZIFS中含有金屬離子，可以形成無機(jī)化合物，而無機(jī)化合物如納米無機(jī)氧化鎂、氧化鐵等是本領(lǐng)域的阻燃劑之一，在與聚乙烯材料結(jié)合后可以利用無機(jī)材料的互補(bǔ)作用，進(jìn)一步強(qiáng)化絕緣材料的電荷運(yùn)輸效率，提高阻燃性能，提高了絕緣材料的耐高溫、耐老化性能。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料是將各種導(dǎo)電性填料以不同的方式和加工工藝(如分散復(fù)合、層積復(fù)合、形成表面電膜等)填充到聚合物基體中。導(dǎo)電復(fù)合材料常用的基體樹脂有:EVA,PS,PE(LDPE,HDPE),PP,PVC,ABS,PA,PBT,PET,PC,PI,PPS,酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚芳颯、聚丙烯酸醋、丁睛橡膠、有機(jī)硅橡膠等聚合物。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料在技術(shù)上比結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料具有更加成熟的優(yōu)勢，與金屬相比，導(dǎo)電性復(fù)合材料具有加工性好、工藝簡單、耐腐蝕、電阻率可調(diào)范圍大、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。高分子材料的加工特性和導(dǎo)電填充物的導(dǎo)電性兩者的功能共同決定了高分子基導(dǎo)電復(fù)合材料具有可在較大范圍內(nèi)根據(jù)使用需要調(diào)節(jié)其電學(xué)、力學(xué)和其他性能，化學(xué)穩(wěn)定性較好，成本低廉，易于成型和大規(guī)模生產(chǎn)等，常作抗靜電和電磁屏蔽材料，廣泛應(yīng)用于電子、電器、紡織、煤礦等工業(yè)。此外，復(fù)合型導(dǎo)電高分子還具有許多獨(dú)特的物理現(xiàn)象，如絕緣體-導(dǎo)體突變現(xiàn)象(滲濾現(xiàn)象)，電阻率對溫度、壓力、氣體濃度敏感，電流-電壓非線性行為，電流噪聲等。本發(fā)明首次采用納米鈣鈦礦氧化物作為無機(jī)納米阻燃劑成分，加入到聚烯酯材料中，由于納米鈣鈦礦的加入，可以改變載流子在介質(zhì)內(nèi)的輸運(yùn)方式，降低陷阱能級，使載流子易于沿垂直于厚度方向輸運(yùn)，有效抑制了載流子沿厚度方向的注入和空間電荷在介質(zhì)內(nèi)的積聚．半導(dǎo)電層在樣品厚度方向上一定程度地削弱了外加電場，減弱了半導(dǎo)電層與絕緣層界面處的場強(qiáng)，減少了陰極注入的空間電荷量，短路后樣品內(nèi)最終殘余少量空間電荷，降低了電荷的聚集性，改善了材料的節(jié)電性能，提高絕緣材料的抗老化、耐高溫性能，起到高效的阻燃目的。本申請聚烯酯主材料為三元復(fù)合材料(LDPE/EVA/酚醛樹脂)：低密度聚乙烯LDPE、EVA、酚醛樹脂混合，復(fù)合高分子種類拓展，有利于各種高分子材料的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，復(fù)合阻燃劑材料與聚烯的直接接觸，緊密結(jié)合，形成有效表面覆蓋與空間侵襲，占據(jù)適宜的阻燃活性位置,而且增加了陷阱數(shù)量，提高了電荷流動(dòng)，增加了平均擊穿強(qiáng)度，有利于提高絕緣材料的使用壽命。因此，本申請的絕緣材料既可以提高使用壽命，耐老化，耐沖擊，強(qiáng)度高，而且還能保持較好的阻燃效果，大幅提高LOI燒失量指數(shù)。本發(fā)明涉及一種包含納米鈣鈦礦氧化物顆粒的電纜絕緣材料，所述電纜絕緣材料包括LDPE80-100份、酚醛樹脂50-60份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑劑5-10份、雙氰胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羥基磷灰石5-15份、抗氧劑3-5份、MTiO310-20份、ZIF-905-10份、云母片5-15份，其中納米鈣鈦礦氧化物MTiO3中M=Ba、Sr、Ca。所述增塑劑為偏苯三酸三辛酯。所述納米鈣鈦礦氧化物顆粒的平均粒徑為20-65nm,優(yōu)選25-45nm。所述抗氧劑主可以有效防止聚合物的自氧化，主要采用的是抗氧劑1024、抗氧劑565、抗氧劑1010等，并且不局限于本領(lǐng)域常用的抗氧劑材料。所述抗氧劑主可以有效防止聚合物的自氧化，主要采用的是抗氧劑1024、抗氧劑565、抗氧劑1010等，并且不局限于本領(lǐng)域常用的抗氧劑材料。優(yōu)選的，電纜材料中，納米鈣鈦礦氧化物MTiO3:ZIF的質(zhì)量比為2-4：1，優(yōu)選2-3：1；更有選2:1。.優(yōu)選地，電纜材料中雙氰胺：磷酸三乙酯：羥基磷灰石的質(zhì)量比為1-3:1:1,最優(yōu)選1:1:1。所述絕緣材料是按照如下步驟制備得到：（1）制備MTiO3與ZIF-90：(M=Ba)(a)制備納米鈦酸鹽模板：將0.05-0.5mol/l鈦酸四異丁酯溶于10ml乙二醇單甲醚，超聲分散，攪拌均勻，加入25%氨水，得到鈦的氫氧化物沉淀，去離子洗滌。然后加入1-3mol/lKOH水溶液，攪拌10-20分鐘，混合均勻，移入水熱晶化釜，140-200℃下反應(yīng)1-4h。反應(yīng)結(jié)束后，洗滌，干燥，得到納米鈦酸鹽模板；在納米鈦酸鹽模板中，滴加15-20ml硝酸鋇溶液和10-15ml四甲基氫氧化銨水溶液，攪拌2h，充分混合均勻后，然后進(jìn)行180-220℃水熱反應(yīng)1-4h，之后冷卻沉淀。最終獲得的產(chǎn)物分別用去離子水、甲醇洗滌。其中硝酸鋇摩爾濃度為0.1-1mol/l，四甲基氫氧化銨溶液摩爾濃度為0.1-0.5mol/l。納米鈦酸鹽模板用量為1-3g。其中四甲基氫氧化銨屬于弱堿，有利于控制反應(yīng)進(jìn)行，而且利于控制最終產(chǎn)品BaTiO3的納米尺寸。(b)ZIF-90制備：將Zn(NO3)26H2O(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA(3.0mmol)溶于30mL的DMF中攪拌均勻?qū)⒌玫降姆磻?yīng)液轉(zhuǎn)移至容積為40mL聚四氟乙烯襯里的反應(yīng)釜在100℃下反應(yīng)18h自然冷卻至室溫備用；（2）LDPE80-100份、酚醛樹脂50-60份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑劑5-10份、雙氰胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羥基磷灰石5-15份、抗氧劑3-5份、云母片5-15份和上述步驟得到的MTiO310-20份、ZIF-905-10份混合，倒入高速攪拌機(jī)，室溫下先采用800-1100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20分鐘，然后在50℃以3500-4500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20min,將攪拌均勻的混料排出，然后熔融，注塑成型,得到所述電纜絕緣材料。優(yōu)選地，所述步驟（2）中熔融溫度為200-280℃，所述注塑成型溫度為120-150℃，優(yōu)選130-150℃。或者先將三元材料混合的步驟，然后與其余組分進(jìn)行混合制備復(fù)合電纜絕緣材料：按照上述步驟（1）制備MTiO3與ZIF-90：（2）LDPE80-100份、酚醛樹脂50-60份、EVA60-80份溶解于溶劑乙二醇中，進(jìn)行混合，溫度保持80-120℃，高速攪拌10-30min。隨后將制備的混合液置于烘箱中脫溶劑，得到三元聚烯酯材料LDPE/EVA/酚醛樹脂；（3）將得到的三元材料LDPE/EVA/酚醛樹脂與剩余組分白炭黑10-20份、增塑劑5-10份、雙氰胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羥基磷灰石5-15份、抗氧劑3-5份、云母片5-15份和步驟（1）得到的MTiO310-20份、ZIF-905-10份混合，倒入高速攪拌機(jī)，室溫下先采用800-1100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20分鐘，然后在50℃以3500-4500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20min,將攪拌均勻的混料排出，然后熔融，注塑成型,得到所述電纜絕緣材料。對于其他的納米鈣鈦礦氧化物SrTiO3金屬前體采用硝酸鍶，其中調(diào)整硝酸鍶濃度為0.1-0.5mol/l，其他參數(shù)與制備BaTiO3相同。同樣，對于CaTiO3,金屬前體采用硝酸鈣即可，調(diào)整硝酸鈣濃度為0.2-2mol/l。本發(fā)明的電纜絕緣材料由于首次采用納米鈣鈦礦氧化物材料，利用其優(yōu)勢空間結(jié)構(gòu)，并與ZIF材料復(fù)合，一部分可以產(chǎn)生較多的無機(jī)納米阻燃成分，另一部分可以利用空間缺位與ZIF的骨架結(jié)構(gòu)，優(yōu)化聚合物材料的成炭性能，提高LOI指數(shù)，而且ZIF中的有機(jī)骨架可以與聚烯酯材料進(jìn)一步復(fù)合，有利于阻燃材料的全面覆蓋，大幅提高阻燃性能。該電纜絕緣材料在于高壓和超高壓塑料絕緣電力電纜中的應(yīng)用，可以大大降低老化，提高電纜絕緣材料的耐高溫、使用強(qiáng)度和耐阻燃性能。本申請研究了包括MTiO3與ZIF-90對LDPE/EVA/酚醛樹脂復(fù)合材料的阻燃及力學(xué)性能，通過有限氧指數(shù)、垂直燃燒及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)測定，可知復(fù)合電纜材料綜合性能優(yōu)良，性能穩(wěn)定、氧指數(shù)高、阻燃效果好、效果持久，價(jià)格低廉;由不揮發(fā)、煙霧小，無毒性，該復(fù)合阻燃材料兼有阻燃、抑煙和降低有毒氣體的功能，是一種無環(huán)境污染阻燃材料具有工業(yè)應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1(1）制備BaTiO3與ZIF-90：(a)制備納米鈦酸鹽模板：將0.1mol/l鈦酸四異丁酯溶于10ml乙二醇單甲醚，超聲分散，攪拌均勻，加入25%氨水，得到鈦的氫氧化物沉淀，去離子洗滌。然后加入1mol/lKOH水溶液，攪拌10-20分鐘，混合均勻，移入水熱晶化釜，140-200℃下反應(yīng)1-4h。反應(yīng)結(jié)束后，洗滌，干燥，得到納米鈦酸鹽模板；在2g納米鈦酸鹽納米模板中，滴加15ml濃度為0.2mol/l的硝酸鋇溶液和10ml濃度為0.1mol/l的四甲基氫氧化銨水溶液，攪拌2h，充分混合均勻后，然后進(jìn)行180-220℃水熱反應(yīng)1-4h，之后冷卻沉淀。最終獲得的產(chǎn)物分別用去離子水、甲醇洗滌。得到的BaTiO3氧化物平均粒徑為45-55nm。(b)ZIF-90制備：將Zn(NO3)26H2O(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA(3.0mmol)溶于30mL的DMF中攪拌均勻?qū)⒌玫降姆磻?yīng)液轉(zhuǎn)移至容積為40mL聚四氟乙烯襯里的反應(yīng)釜在100℃下反應(yīng)18h自然冷卻至室溫備用；（2）LDPE80份、酚醛樹脂50份、EVA60份、白炭黑10份、增塑劑5份、雙氰胺5份、磷酸三乙酯5份、羥基磷灰石5份、抗氧劑3份、云母片5份和上述步驟得到的BaTiO310份、ZIF-906份混合，倒入高速攪拌機(jī)，室溫下先采用800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20分鐘，然后在50℃以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20min,將攪拌均勻的混料排出，然后200℃熔融，120℃注塑成型,得到所述電纜絕緣材料。實(shí)施例2(1）制備SrTiO3與ZIF-90：(a)制備納米鈦酸鹽模板：將0.3mol/l鈦酸四異丁酯溶于10ml乙二醇單甲醚，超聲分散，攪拌均勻，加入25wt%氨水，得到鈦的氫氧化物沉淀，去離子洗滌。然后加入2mol/lKOH水溶液，攪拌10-20分鐘，混合均勻，移入水熱晶化釜，140-200℃下反應(yīng)1-4h。反應(yīng)結(jié)束后，洗滌，干燥，得到納米鈦酸鹽模板；在2g納米鈦酸鹽模板中，滴加20ml濃度為0.2mol/l硝酸鍶溶液和10ml濃度為0.1mol/l四甲基氫氧化銨水溶液，攪拌2h，充分混合均勻后，然后進(jìn)行200℃水熱反應(yīng)4h，之后冷卻沉淀。最終獲得的產(chǎn)物分別用去離子水、甲醇洗滌。產(chǎn)品SrTiO3的尺寸為40-60nm。(b)ZIF-90制備：將Zn(NO3)26H2O(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA(3.0mmol)溶于30mL的DMF中攪拌均勻?qū)⒌玫降姆磻?yīng)液轉(zhuǎn)移至容積為40mL聚四氟乙烯襯里的反應(yīng)釜在100℃下反應(yīng)18h自然冷卻至室溫備用；（2）LDPE100份、酚醛樹脂-60份、EVA60份、白炭黑10份、增塑劑5份、雙氰胺5份、磷酸三乙酯5份、羥基磷灰石5份、抗氧劑3份、云母片15份和上述步驟得到的SrTiO315份、ZIF-908份混合，倒入高速攪拌機(jī)，室溫下先采用1100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20分鐘，然后在50℃以4500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20min,將攪拌均勻的混料排出，然后240℃熔融，130℃注塑成型,得到所述電纜絕緣材料。實(shí)施例3（1）制備CaTiO3與ZIF-90：(a)制備納米鈦酸鹽模板：將0.5mol/l鈦酸四異丁酯溶于10ml乙二醇單甲醚，超聲分散，攪拌均勻，加入25wt%氨水，得到鈦的氫氧化物沉淀，去離子洗滌。然后加入1mol/lKOH水溶液，攪拌10-20分鐘，混合均勻，移入水熱晶化釜，200℃下反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，洗滌，干燥，得到納米鈦酸鹽模板；在3g納米鈦酸鹽模板中，滴加15ml濃度為0.5mol/l硝酸鈣溶液和15ml濃度為0.3mol/l四甲基氫氧化銨水溶液，攪拌2h，充分混合均勻后，然后進(jìn)行180℃水熱反應(yīng)4h，之后冷卻沉淀。最終獲得的產(chǎn)物分別用去離子水、甲醇洗滌。產(chǎn)品CaTiO3的平均直徑為35-55nm。(b)ZIF-90制備：將Zn(NO3)26H2O(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA(3.0mmol)溶于30mL的DMF中攪拌均勻?qū)⒌玫降姆磻?yīng)液轉(zhuǎn)移至容積為40mL聚四氟乙烯襯里的反應(yīng)釜在100℃下反應(yīng)18h自然冷卻至室溫備用；（2）LDPE100份、酚醛樹脂50份、EVA80份溶劑乙二醇中，進(jìn)行混合，溫度保持80℃，高速攪拌30min。隨后將制備的混合液置于烘箱中脫溶劑，得到三元聚烯酯材料LDPE/EVA/酚醛樹脂；（3）將得到的三元材料LDPE/EVA/酚醛樹脂與剩余組分白炭黑10份、增塑劑5份、雙氰胺8份、磷酸三乙酯8份、羥基磷灰石8份、抗氧劑3份、云母片10份和步驟（1）得到的CaTiO310份、ZIF-905份混合，倒入高速攪拌機(jī)，室溫下先采用1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20分鐘，然后在50℃以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌20min,將攪拌均勻的混料排出，然后熔融，注塑成型,得到所述電纜絕緣材料。對比例1不加入納米鈣鈦礦氧化物，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)同實(shí)施例1。對比例2不加入ZIFS材料，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)同實(shí)施例1。對比例3采用普通的凹凸棒代替本發(fā)明的納米鈣鈦礦，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)同實(shí)施例1。對比例4采用普通4A分子篩代替本發(fā)明的ZIF材料，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)同實(shí)施例1。具體檢測檢測上述抗老化電纜絕緣材料的拉伸強(qiáng)度(σt/MPa)、斷裂伸長率(δ/％)、殘?zhí)苛?、硬度、LOI指數(shù)然后將上述抗老化電纜絕緣材料經(jīng)過200℃×30天下進(jìn)行熱空氣老化，接著檢測拉伸強(qiáng)度保持率(E1/％)與斷裂伸長率保持率(E2/％)，具體結(jié)果見表1。表1電力絕緣材料各個(gè)檢測指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對比例1對比例2對比例3對比例4殘?zhí)?，wt%20.119.819.93.44.63.83.9硬度，ShoreA92919380757375拉伸強(qiáng)度,MPa50515340374033斷裂伸長率%530530510350353360330LOI39.537.239.119.220.125.927.9200℃×30天,LOI30.330.430.114.611.213.714.8200℃×30天，E1/％90.593.893.072.073.673.378.1200℃×30天，E2/％92.491.893.466.969.869.770.4有上述結(jié)果可以看出，加入納米鈣鈦礦氧化物和金屬骨架材料，改性聚烯材料LDPE/EVA/酚醛樹脂,然后進(jìn)一步與其他組分混合成型，有利于降低絕緣材料的密度，提高絕緣材料的耐熱性和強(qiáng)度，降低絕緣材料的老化時(shí)間，提高LOI指數(shù)，具有良好的阻燃性，可以保持高溫作用下長時(shí)間（200℃×30天）不降解，而且經(jīng)過長時(shí)間（200℃×30天）仍然具有較高的LOI指數(shù)，阻燃性能仍然較好。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3