高耐热自降温储能绝缘电缆料及其制备方法与流程

本发明涉及电器绝缘材料，具体而言涉及一种高耐热自降温储能绝缘电缆料及其制备方法。

背景技术：

1、全球储能需求在当今社会中变得越来越重要，在电力系统中更是尤为重要，储能系统能够提高电网的稳定性和弹性，尤其是在面对突发负荷波动或电力系统故障时，可以快速响应并提供备用电力。在电力快速发展的今天，储能电缆的广泛应用已成趋势。

2、如今的储能电缆料多以铜为导体、耐热90℃聚氯乙烯pvc绝缘或耐热125℃低烟无卤阻燃交联聚烯烃xlpo绝缘为主，电缆的耐温等级为90℃和125℃，在应对电流过载等特殊情况下仍然存在较大的发热、短路风险，从而导致电缆绝缘性能下降、老化加快、系统性能受限。

3、对电缆进行自降温可以解决上述问题，例如，通过对电缆进行结构设计，提高其散热性能，或者通过增加保护层最大程度的保证导体的工作环境，增加电缆使用时的稳定性和耐久性。但是这种结构设计的方法中电缆的自降温效果差，且原料成本高，长久以来对电缆的伤害仍然很大，存在极大的潜在风险。又如，通过设计电缆料组分，使电缆在使用过程中释放热量，达到自降温的目的。但目前这种方法制备的电缆料自降温慢，且不能保证在低温条件下的性能，稳定性和耐久性不能满足要求，限制了其在大规模应用中的普及。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对现有自降温电缆料的稳定性和耐久性差的问题，提供一种高耐热自降温储能绝缘电缆料及其制备方法，该电缆料可以通过能量转化的形式快速进行降温，并具有储能作用，在增加了系统的运行温度范围的同时，具有很好的稳定性耐久性，电缆性能更稳定，从而保证了系统的性能。

2、根据本发明目的的第一方面，提供一种高耐热自降温储能绝缘电缆料，按重量份计，包含以下组分：基体树脂100份、无机高耐热填料20-30份、相变储热材料10-15份、交联剂5-10份、抗氧剂1-3份、增塑剂2-5份、稳定剂1-3份、硬脂酸1-3份；

3、其中，所述无机高耐热填料包括氧化铝，所述氧化铝与相变储热材料相互作用，提高电缆料的稳定性和耐久性。

4、作为可选的实施方式，所述无机高耐热填料包括氧化铝与二氧化硅。

5、作为可选的实施方式，氧化铝的含量为65～75wt.％，二氧化硅的含量为25～35wt.％。

6、作为可选的实施方式，所述相变储热材料包括金属氢氧化物。

7、作为可选的实施方式，所述金属氢氧化物包括氢氧化镁、氢氧化锌和氢氧化铝中的至少一种。

8、作为可选的实施方式，所述相变储热材料采用微胶囊化的封装方式。

9、作为可选的实施方式，所述基体树脂包括聚乙烯(pe)55-65份、聚氯乙烯(pvc)20-25份和聚醚醚酮(peek)15-20份。

10、作为可选的实施方式，所述交联剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯和乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种。

11、作为可选的实施方式，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂626和抗氧剂300中的至少一种。

12、根据本发明目的的第二方面，提供一种前述高耐热自降温储能绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：

13、按重量份称取各组分，之后将各组分置于密闭混合机中进行混合，获得混合物；

14、将混合物加入双螺杆挤出机中熔融混炼，挤出切粒，获得所需电缆料。

15、由以上本发明的技术方案可见，本发明提出的高耐热自降温储能绝缘电缆料，一方面采用聚乙烯、聚氯乙烯和聚醚醚酮组成的基体树脂为基料，保证了绝缘的基础性能，以及增强其耐热性能；另一方面，采用氧化铝与二氧化硅复合材料为无机高耐热填料，该复合材料提高了电缆的耐热性，避免电缆运行中由于高温导致击穿或电器故障；

16、其中，氧化铝具有高导热性、良好的绝缘性能和化学稳定性，提高了电缆的绝缘性能，并且起到了散热作用，并且在高温运行中通过氧化铝快速地将热量传递给相变储热材料，相变储热材料更快的到达熔点，材料开始熔化并吸收热量，从而降低电缆温度；当电缆温度下降时，相变储热材料又在氧化铝的作用下更快的凝固，储存热量，当电缆在低温下运行时，相变储热材料储存的热量再次在氧化铝的作用下快速释放，从而使电缆的运行温度稳定在合适的范围，大大增加了系统的性能及运行温度范围，在180℃下仍然能稳定运行，并且通过氧化铝与相变储热材料的相互作用，使电缆具有更好的稳定性和耐久性，电缆性能更稳定，并且减慢了电缆材料的老化过程，增加了电缆的使用寿命，从而保证了系统的性能。

技术特征：

1.一种高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，按重量份计，包含以下组分：基体树脂100份、无机高耐热填料20-30份、相变储热材料10-15份、交联剂5-10份、抗氧剂1-3份、增塑剂2-5份、稳定剂1-3份、硬脂酸1-3份；

2.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述无机高耐热填料包括氧化铝与二氧化硅。

3.根据权利要求2所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，氧化铝的含量为65～75wt.％，二氧化硅的含量为25～35wt.％。

4.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述相变储热材料包括金属氢氧化物。

5.根据权利要求4所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述金属氢氧化物包括氢氧化镁、氢氧化锌和氢氧化铝中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述相变储热材料采用微胶囊化的封装方式。

7.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述基体树脂包括聚乙烯(pe)55-65份、聚氯乙烯(pvc)20-25份和聚醚醚酮(peek)15-20份。

8.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述交联剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯和乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂626和抗氧剂300中的至少一种。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的高耐热自降温储能绝缘电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种高耐热自降温储能绝缘电缆料，按重量份计，包含以下组分：基体树脂100份、无机高耐热填料20‑30份、相变储热材料10‑15份、交联剂5‑10份、抗氧剂1‑3份、增塑剂2‑5份、稳定剂1‑3份、硬脂酸1‑3份；其中，所述无机高耐热填料包括氧化铝，所述氧化铝与相变储热材料相互作用，提高电缆料的稳定性和耐久性。本发明的电缆料可以通过能量转化的形式快速进行降温，并具有储能作用，在增加了系统的运行温度范围的同时，具有很好的稳定性耐久性，电缆性能更稳定，从而保证了系统的性能。技术研发人员：陈祖培,夏朝军,高德标,朱琳琳,张士单,徐靖,蒋雪康受保护的技术使用者：苏州工业园区易佳纳米新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2