[發明專利]一種用于電力系統的絕緣材料及應用

有效

• 申請號: 201410366003.7
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104130503A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 苗立華;趙飛;王慶新;丁文霞;王瀟;孫兆健;張照偉;婁瑩
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東平邑縣供電公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L27/06;C08K13/06;C08K9/02;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/26;H01B3/30
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

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技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體地，涉及一種用于電力系統的絕緣材料及應用。

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背景技術

電力絕緣材料在電力系統中應用范圍廣泛，應用領域包括電表殼體、電纜絕緣層、電纜護套管、抗沖擊和高強度的零部件、防護罩、精密儀表零件、接插元件、高頻頭、印刷線路插座和端子排。電力絕緣材料按國家標準GB2900.5規定絕緣材料的定義是：“用來使器件在電氣上絕緣的材料”。也就是能夠阻止電流通過的材料。它的電阻率很高，通常在10～10Ω·m的范圍內。如在電機中，導體周圍的絕緣材料將匝間隔離并與接地的定子鐵芯隔離開來，以保證電機的安全運行。目前電力絕緣材料的應用范圍越來越廣，而且對其性能的要求也越來越高。

目前，電力絕緣材料主要是用塑料做成板材，塑料為合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。上述絕緣材料一般具備一定的絕緣性能，但是機械性能、熱穩定性、阻燃性能以及耐腐蝕性能往往達不到預期要求。為了克服上述缺陷，現有技術中也制備了很多類型和組成的電力絕緣材料；例如，中國發明專利CN101469118A公開了一種電表殼體用高分子材料，該高分子材料機械強度不夠，并且成本較高，不利用推廣使用；中國發明專利CN201210277279公開了一種高強高導熱絕緣材料，該材料具備較好的熱導性和絕緣性，但是該材料的機械強度不夠，并且成本較高，不利用推廣使用。現有技術亟待需要一種機械強度高、冷熱穩定性高、阻燃性能較好、成本低廉以及耐腐蝕性能好的用于電力系統的絕緣材料。

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發明內容

?本發明的目的是解決現有技術中電力系統絕緣材料的諸多缺陷，經過大量試驗和探索，改變現有的原料組成及制備方法，提供一種新型的電力系統絕緣材料，該絕緣材料不但具備較好的絕緣性能，而且具備機械強度高、耐腐蝕、阻燃性能好以及成本低廉等優點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案通過如下方式來實現的：

一種用于電力系統的絕緣材料，其由如下原料制備而成：

碳化硅粉、氫氧化鋁、白云石粉、三氧化二銻、改性高嶺土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、聚羥基乙酸、三烯丙基異氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸酐、聚氯乙烯、聚丙烯樹脂。

具體地，由如下重量份的原料制備而成：

碳化硅粉1-2份、氫氧化鋁1-2份、白云石粉2-3份、三氧化二銻2-3份、改性高嶺土3-4份、改性硅藻土3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇5-7份、聚羥基乙酸5-7份、三烯丙基異氰脲酸酯6-9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、鄰苯二甲酸酐8-10份、聚氯乙烯18-24份、聚丙烯樹脂25-30份。

上述用于電力系統的絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：?

1）按照重量份稱取各原料；

2）將碳化硅粉、氫氧化鋁、白云石粉、三氧化二銻、改性高嶺土以及改性硅藻土投入到離心機中，500轉/min離心攪拌5分鐘，獲得混合料，然后將混合料加入反應容器中，保溫反應15分鐘，溫度控制在80℃，保溫反應結束后，迅速冷卻至室溫，得到物料A備用；

3）制備復混物1：將二甲氨基乙氧基乙醇、聚羥基乙酸、三烯丙基異氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯樹脂，混合攪拌均勻，加入密煉機，在溫度為90℃下混煉5分鐘，得到物料B備用；

4）熔融注塑成型：將步驟2）所得物料A和步驟3）所得物料B投入到離心機中，500轉/min離心攪拌10分鐘，混合均勻后，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態，待混料完全熔融后擠出到注塑機中,?在300℃下注塑成型即得。

優選地，

改性高嶺土的制備方法為：先用5%（V/V）鹽酸浸泡高嶺土10min，以沒過高嶺土為準，500轉/min離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；

優選地，

改性硅藻土的制備方法為：先用5%（V/V）鹽酸浸泡硅藻土10min，以沒過硅藻土為準，500轉/min離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；

優選地，碳化硅粉、氫氧化鋁、白云石粉以及三氧化二銻的粒徑均控制在500目。

本發明取得的有益效果主要包括：

本發明制備的用于電力系統的絕緣材料可以廣泛應用于電力領域，包括電纜絕緣層、抗沖擊和高強度的零部件、防護罩以及接插元件等；