本申請(qǐng)涉及安全防護(hù)服領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種電絕緣安全防護(hù)服材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、電絕緣服作為高壓電作業(yè)人員的關(guān)鍵防護(hù)裝備，其技術(shù)發(fā)展始終圍繞安全性與實(shí)用性兩大核心需求展開(kāi)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中，工作人員常需接觸7000v以上的超高壓帶電環(huán)境，此時(shí)人體與帶電體之間形成的強(qiáng)電場(chǎng)極易引發(fā)放電事故。電絕緣服通過(guò)構(gòu)建可靠的絕緣屏障，將人體電位提升至與帶電體等電位狀態(tài)，從而消除電位差引發(fā)的擊穿風(fēng)險(xiǎn)，成為保障作業(yè)人員安全的最后防線。
2、當(dāng)前主流電絕緣服采用pvc聚氯乙烯夾網(wǎng)布復(fù)合材料單層制作工藝，該材料體系在基礎(chǔ)性能層面展現(xiàn)出特定優(yōu)勢(shì)。聚氯乙烯本身具備穩(wěn)定的介電特性，其體積電阻率可達(dá)10^12ω·cm量級(jí)，配合夾網(wǎng)布增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，可滿足gb/t6568-2008標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)7000v以上電壓等級(jí)的絕緣要求。同時(shí)，材料表現(xiàn)出良好的耐酸堿腐蝕性，能適應(yīng)變電站復(fù)雜化學(xué)環(huán)境下的長(zhǎng)期使用。
3、但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，傳統(tǒng)單層結(jié)構(gòu)逐漸暴露出很多技術(shù)缺陷。首先，為確保絕緣可靠性，單層材料厚度需增至0.3mm以上，導(dǎo)致面料剛性顯著增加，由于材料厚且不柔軟，工作人員在穿著時(shí)防護(hù)服不夠貼身并且笨重，影響工作人員正常的行動(dòng)操作，存在安全隱患；其次，單層結(jié)構(gòu)缺乏冗余防護(hù)機(jī)制，當(dāng)作業(yè)過(guò)程中因機(jī)械磨損、電弧灼燒或意外剮蹭造成局部破損時(shí)，絕緣性能呈斷崖式下降，此時(shí)擊穿電壓可能驟降至安全閾值以下，形成致命防護(hù)漏洞。若降低絕緣服厚度，則絕緣服的絕緣能力會(huì)產(chǎn)生顯著降低，無(wú)法對(duì)穿著者提供足夠的安全防護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了在降低絕緣服材料厚度的情況下，絕緣服材料依舊保持良好的絕緣保護(hù)性能，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電絕緣安全防護(hù)服材料及其制備方法。
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N電絕緣安全防護(hù)服材料采用如下的技術(shù)方案：
3、一種電絕緣安全防護(hù)服材料，包括由外至內(nèi)依次層疊設(shè)置的上層面料層、中間層和下層面料層，所述上層面料層和下層面料層均為eva復(fù)合膜，所述中間層為eva薄膜；所述上層面料層、中間層與下層面料層之間均采用介電加熱接合為整體。
4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，傳統(tǒng)單層pvc材料一旦破損，絕緣性能急劇下降。本申請(qǐng)的三層結(jié)構(gòu)通過(guò)冗余防護(hù)機(jī)制，即使某一層因機(jī)械磨損或電弧灼燒受損，剩余兩層仍能維持絕緣性能，顯著降低擊穿風(fēng)險(xiǎn)。eva材料密度低且柔韌，比傳統(tǒng)pvc材料更輕薄，穿戴時(shí)更貼合身體，提升作業(yè)靈活性。通過(guò)高頻電場(chǎng)選擇性加熱極性分子，實(shí)現(xiàn)層間快速熔接，接合強(qiáng)度高，且無(wú)膠黏劑殘留，避免界面擊穿隱患。
5、可選的，所述eva復(fù)合膜由eva薄膜與錦綸布或滌綸布中的一種復(fù)合而成。
6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，錦綸/滌綸布的加入顯著提升材料的抗拉強(qiáng)度和抗撕裂性，彌補(bǔ)純eva薄膜的力學(xué)短板。通過(guò)熱壓復(fù)合工藝，eva與織物形成穩(wěn)定結(jié)合，經(jīng)多次彎折后仍保持完整，避免傳統(tǒng)涂層織物因界面分層導(dǎo)致的絕緣失效。
7、可選的，所述eva薄膜的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包括eva樹(shù)脂40-60％，硼酸鋅10-15％、氫氧化鋁10-15％、聚磷酸銨5-10％、氧化鋅5-10％、硅藻土5-10％、氧化鐵黃0.5-2％、抗氧化劑0.5-2％、鄰苯二甲酸二辛脂0.5-1％。
8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，硼酸鋅在高溫下生成玻璃態(tài)阻隔層，氫氧化鋁吸熱分解釋放水蒸氣稀釋氧氣，聚磷酸銨促進(jìn)成炭，三者協(xié)同使材料極限氧指數(shù)(loi)≥28％，垂直燃燒達(dá)到ul94v-0級(jí)。氧化鋅吸收紫外線，抗氧化劑抑制eva氧化降解，延長(zhǎng)材料在戶外環(huán)境的使用壽命。增塑劑降低eva熔體粘度，確保薄膜成型均勻，避免厚度偏差導(dǎo)致的局部絕緣薄弱。
9、可選的，所述eva樹(shù)脂中va含量為5-20％、熔融指數(shù)為1-5g/min。
10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，va含量5-20％時(shí)，eva結(jié)晶度適中，材料兼具高柔韌性和優(yōu)異絕緣性。熔融指數(shù)1-5g/min確保薄膜可通過(guò)吹塑或流延工藝穩(wěn)定成型，避免熔體破裂或厚度不均問(wèn)題。
11、可選的，所述eva薄膜的厚度為50-300um、克重為50-350g/m2。
12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，克重350g/m2時(shí)總厚度僅為0.3mm，比傳統(tǒng)pvc材料(0.5mm以上)減重40％，同時(shí)彎曲剛度≤5mn，大幅提升穿戴舒適性。不同厚度的eva膜可以滿足不同電壓等級(jí)場(chǎng)景需求。
13、可選的，所述中間層與下層面料層之間增設(shè)自修復(fù)材料層，所述自修復(fù)材料層由以下組分組成：微膠囊化環(huán)氧樹(shù)脂10-20wt％、硫醇固化劑5-10wt％、其余為eva樹(shù)脂。
14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，當(dāng)材料因機(jī)械損傷形成微裂紋時(shí)，微膠囊破裂釋放環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑，在損傷處快速交聯(lián)修復(fù)，保證絕緣防護(hù)服的防護(hù)效果和使用耐久性。自修復(fù)層中eva基體與上下層材料相容，避免引入導(dǎo)電雜質(zhì)，確保整體絕緣性能穩(wěn)定。
15、可選的，所述微膠囊化環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法為：
16、將環(huán)氧樹(shù)脂與光引發(fā)劑溶解于有機(jī)溶劑中形成油相，通過(guò)乳液聚合在油滴表面依次包覆溫敏性聚(n-異丙基丙烯酰胺)和聚氨酯/聚脲，形成微膠囊化環(huán)氧樹(shù)脂。
17、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，聚(n-異丙基丙烯酰胺)的臨界溶解溫度為32℃，當(dāng)損傷區(qū)域因摩擦升溫至40℃以上時(shí)，中間層收縮破裂，精準(zhǔn)釋放環(huán)氧樹(shù)脂至受損區(qū)域。聚氨酯/聚脲外殼確保微膠囊在加工和穿戴過(guò)程中不會(huì)因外力擠壓提前破裂。
18、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電絕緣安全防護(hù)服材料的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：
19、一種電絕緣安全防護(hù)服材料的制備方法，包括依次將所述上層面料層、中間層和下層面料層堆疊，通過(guò)介電加熱工藝進(jìn)行熔接粘合，得到電絕緣安全防護(hù)服材料。
20、更進(jìn)一步的，介電加熱工藝采用高頻波段27.12mhz，熔接粘合加熱溫度為40-50℃，熔接粘合氣壓為4-6mpa，熔接粘合時(shí)間3-6s，熔接電流為4-6a。
21、可選的，依次將所述上層面料層、中間層、自修復(fù)材料層和下層面料層堆疊，通過(guò)介電加熱工藝進(jìn)行熔接粘合，得到電絕緣安全防護(hù)服材料。
22、綜上所述，本申請(qǐng)具有以下有益效果：
23、1、由于本申請(qǐng)通過(guò)外、中、內(nèi)三層eva復(fù)合膜與薄膜的疊層設(shè)計(jì)，結(jié)合介電加熱接合工藝，形成冗余防護(hù)結(jié)構(gòu)。即使單層因機(jī)械磨損或電弧損傷，剩余層仍能維持絕緣性能，擊穿電壓穩(wěn)定性提升3倍以上，徹底避免傳統(tǒng)單層材料的“斷崖式失效”風(fēng)險(xiǎn)。
24、2、本申請(qǐng)中優(yōu)選優(yōu)化eva薄膜厚度與克重，材料總重量減少40％，彎曲剛度≤5mn，柔韌性提升50％。配合錦綸/滌綸復(fù)合增強(qiáng)層，在保持高抗拉強(qiáng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)貼合性穿戴，顯著提高作業(yè)靈活性和安全性。
25、3、本申請(qǐng)?jiān)鲈O(shè)自修復(fù)層，結(jié)合阻燃、耐老化的功能化配方，形成動(dòng)態(tài)防護(hù)體系。材料在損傷后快速修復(fù)，使用壽命延長(zhǎng)，適應(yīng)復(fù)雜工況下的長(zhǎng)效絕緣需求。
1.一種電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于，包括由外至內(nèi)依次層疊設(shè)置的上層面料層、中間層和下層面料層，所述上層面料層和下層面料層均為eva復(fù)合膜，所述中間層為eva薄膜；所述上層面料層、中間層與下層面料層之間均采用介電加熱接合為整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述eva復(fù)合膜由eva薄膜與錦綸布或滌綸布中的一種復(fù)合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述eva薄膜的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包括eva樹(shù)脂40-60%、硼酸鋅10-15%、氫氧化鋁10-15%、聚磷酸銨5-10%、氧化鋅5-10%、硅藻土5-10%、氧化鐵黃0.5-2%、抗氧化劑0.5-2%、鄰苯二甲酸二辛脂0.5-1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述eva樹(shù)脂中va含量為5-20%、熔融指數(shù)為1-5g/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述eva薄膜的厚度為50-300um、克重為50-350g/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述中間層與下層面料層之間增設(shè)自修復(fù)材料層，所述自修復(fù)材料層由以下組分組成：微膠囊化環(huán)氧樹(shù)脂10-20wt%、硫醇固化劑5-10wt%、其余為eva樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電絕緣安全防護(hù)服材料，其特征在于：所述微膠囊化環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法為：
8.一種如權(quán)利要求1-7任一所述的電絕緣安全防護(hù)服材料的制備方法，其特征在于：依次將所述上層面料層、中間層和下層面料層堆疊，通過(guò)介電加熱工藝進(jìn)行熔接粘合，得到電絕緣安全防護(hù)服材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電絕緣安全防護(hù)服材料的制備方法，其特征在于：依次將所述上層面料層、中間層、自修復(fù)材料層和下層面料層堆疊，通過(guò)介電加熱工藝進(jìn)行熔接粘合，得到電絕緣安全防護(hù)服材料。