[發(fā)明專利]一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410432950.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104250428A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王全輝;涂桂朝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東獅能電氣股份有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/06;C08K3/34;C08K3/28
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在電氣工業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域中，具有導(dǎo)熱和絕緣功能的材料往往發(fā)揮著重要作用，隨著電氣工業(yè)的發(fā)展對于材料的導(dǎo)熱性和絕緣功能呢個也越來越高，通常采用高分子絕緣材料作為主體并通過添加一些導(dǎo)熱物質(zhì)作為填料使材料兼具導(dǎo)熱性和絕緣性。

中國專利2012.04.11公開了公開號為102408663A，主題為《摻雜氮化鋁的絕緣導(dǎo)熱ABS復(fù)合材料及其制備》的發(fā)明專利，該專利以ABS材料為主體并加入氮化鋁粉末作為填料使材料具有絕緣導(dǎo)熱功能。氮化鋁填料能搞提高環(huán)氧樹脂材料的導(dǎo)熱和絕緣效果，但由于氮化鋁的機(jī)械強(qiáng)度和韌性較低，限制了它的廣泛運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對以上問題，提供一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料及其制備方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料，所述材料的原料包括納米級氮化硅、微米級氮化鋁、環(huán)氧樹脂、硅烷偶聯(lián)劑、乙醇、活性稀釋劑、固化劑；其中納米級氮化硅的重量份為1-3份、微米級氮化鋁的重量份為15-25份、環(huán)氧樹脂的重量份為69-83份、硅烷偶聯(lián)劑的重量份為1-3份，硅烷偶聯(lián)劑與乙醇的重量份比例為1：4，活性稀釋劑與環(huán)氧樹脂的重兩份比例為1：5。

進(jìn)一步，所述微米級氮化鋁的平均粒度在5-20微米，所述納米級氮化硅平均粒度在20-50納米。

一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：a.把硅烷偶聯(lián)劑與乙醇以1：4的重量比進(jìn)行混合稀釋然后加入納米級氮化硅和微米級氮化鋁攪拌5小時以上，再進(jìn)行超聲波分散30分鐘，隨后過濾并以100℃烘干備用；b.將活性稀釋劑和環(huán)氧樹脂以1：5的重量比攪拌稀釋；c.加入步驟a中最終獲得的混合物進(jìn)行稀釋攪拌后進(jìn)行超聲波分散30分鐘；d.加入固化劑并在室溫中預(yù)固化1-2小時，再在100℃固化2-4小時，固化完畢后即可獲得所述的一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料。

進(jìn)一步，在步驟d中可將固化前的材料放入模具中進(jìn)行固化，固化完畢后可獲得成形的一種具有高強(qiáng)度的干式變壓器材料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料，采用納米級氮化硅以及微米級氮化鋁作為環(huán)氧樹脂的填料制作干式變壓器材料，所制得的材料不僅保持了原有僅含微米級氮化鋁填料的導(dǎo)熱性能，同時由于納米微粒的存在，改善了混合液的均勻性，固化后的復(fù)合材料的空隙率降低，因此復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯提高，此外由于納米顆粒的存在，復(fù)合材料的擊穿強(qiáng)度和耐電樹枝生長的能力有明顯提高，從而改善了變壓器的可靠性。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例一

本實施例的一種用于干式變壓器高強(qiáng)度高絕緣性材料，由包括以下原料加工而成納米級氮化硅、微米級氮化鋁、環(huán)氧樹脂、硅烷偶聯(lián)劑、乙醇、活性稀釋劑、固化劑；其中納米級氮化硅、微米級氮化鋁、環(huán)氧樹脂、硅烷偶聯(lián)劑的重量百分比為：納米級氮化硅3份、微米級氮化鋁20份、環(huán)氧樹脂75份、硅烷偶聯(lián)劑2份。

其制備方法為：先把硅烷偶聯(lián)劑與乙醇以1：4的重量比進(jìn)行混合稀釋然后加入微米級氮化硅攪拌5小時以上，再進(jìn)行超聲波分散30分鐘，隨后過濾并以100℃烘干備用；然后將活性稀釋劑和環(huán)氧樹脂以1：5的重量比攪拌稀釋；接著往稀釋后的環(huán)氧樹脂中加入之前處理好的的微米級氮化硅與硅烷偶聯(lián)劑混合物，進(jìn)行30分鐘的超聲波分散；最后加入固化劑并在室溫中預(yù)固化1小時，再在100℃固化3小時，固化完畢后即可獲得所述的一種具有高強(qiáng)度的干式變壓器材料，其中固化劑的作用是用來固化材料，其用量只要能讓材料固化即可，還可以把固化前的材料加入模具中進(jìn)行固化獲得已成形的一種具有高強(qiáng)度的干式變壓器材料。

為本實施例的材料設(shè)置一組對照組，其不同之處在于把本實施例中的20份微米級氮化鋁和3份納米級氮化硅換成20份微米級氮化硅和3份納米級氮化鋁，其余原料以及生產(chǎn)方法均相同，對兩組材料以及純環(huán)氧樹脂進(jìn)行測試。

本實施例材料的測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為48MPa?，彎曲強(qiáng)度為185MPa?，沖擊強(qiáng)度為21KJ/m²?，擊穿強(qiáng)度在直流電壓下約為120KV/mm，擊穿強(qiáng)度在交流電壓下約為88KV/mm。