[發(fā)明專利]一種微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法、用于絕緣介質(zhì)材料的復(fù)合填料、絕緣介質(zhì)材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810765575.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN110713692A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓桂全;劉慶;吳軍輝;李永林;盧彥輝;畢迎華;李旭旭;龐素敏;王蝶;王銘飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平高集團(tuán)有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08K3/22;C08K9/04;H01B3/40
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 牛愛周

本發(fā)明涉及一種微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法、用于絕緣介質(zhì)材料的復(fù)合填料、絕緣介質(zhì)材料，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的制備方法，包括以下步驟：將環(huán)氧樹脂、第一填料、第二填料、固化劑混合均勻，固化，即得；所述第一填料為環(huán)氧樹脂固化物顆粒，所述環(huán)氧樹脂固化物顆粒中分布有納米顆粒填料；所述納米顆粒填料的平均粒徑不大于1μm；所述第一填料和第二填料的平均粒徑獨(dú)立選自8～25μm。本發(fā)明的制備方法，可實(shí)現(xiàn)微米填料和納米填料在材料中的均勻分布，減少納米顆粒填料之間的團(tuán)聚，避免外力沖擊產(chǎn)生局部應(yīng)力時(shí)，因受力不均而產(chǎn)生開裂，增加了材料的抗沖擊強(qiáng)度，延長(zhǎng)了材料的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法、用于絕緣介質(zhì)材料的復(fù)合填料、絕緣介質(zhì)材料，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電力工業(yè)向高電壓、大功率發(fā)展，人們對(duì)材料的電氣性能提出了越來越高的要求，環(huán)氧樹脂澆注材料由于具有低成本，易于加工形成且具有良好的電性能和機(jī)械性能在電力工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在環(huán)氧樹脂澆注體系中，氧化鋁因其具有熱導(dǎo)率高、電絕緣性、熱膨脹系數(shù)小、耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)，作為常用的優(yōu)良填料。

大量實(shí)踐研究表明，氧化鋁填料的形貌、粒徑、添加量對(duì)環(huán)氧澆注體系的性能有一定的影響，如采用微米氧化鋁作為環(huán)氧澆注體系填料，可顯著提高環(huán)氧澆注件的導(dǎo)熱性能，但其對(duì)環(huán)氧樹脂的電性能作用有限，而納米氧化鋁對(duì)熱導(dǎo)率貢獻(xiàn)不大，卻可提高環(huán)氧樹脂電性能，這就使得微納共摻填料具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在含量匹配的情況下可對(duì)環(huán)氧澆注體系起到增強(qiáng)、增韌，同時(shí)提高機(jī)、電性能的作用。

隨著納米技術(shù)的進(jìn)步，納米顆粒作為填料用于環(huán)氧樹脂澆注體系中的研究越來越多，大量研究表明，當(dāng)納米氧化鋁和微米氧化鋁作為填料，以一定比例混合加入環(huán)氧體系時(shí)，可提高環(huán)氧澆注件的綜合機(jī)電性能。但由于微/納米氧化鋁填料的粒徑差別較大，微納共摻填料很難達(dá)到混合均勻，增加了環(huán)氧樹脂澆注難度，易造成澆注件結(jié)構(gòu)不均勻，特別是當(dāng)納米氧化鋁顆粒在局部分布數(shù)量較多時(shí)，粒子之間過于接近，很容易形成團(tuán)聚體，在外力沖擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力，受力不均達(dá)到極限值時(shí)便會(huì)逐漸開裂，沖擊強(qiáng)度大大降低，同時(shí)在環(huán)氧澆注體系中易造成不同程度的偏析，對(duì)其機(jī)械壽命影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決因微米顆粒填料和納米顆粒填料粒徑差距大而導(dǎo)致在材料中分布不均的問題，本發(fā)明提供了一種微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法。

本發(fā)明還提供了一種用于絕緣介質(zhì)材料的復(fù)合填料以及采用該復(fù)合填料的絕緣介質(zhì)材料。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法所采用的技術(shù)方案為：

一種微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法，包括以下步驟：將環(huán)氧樹脂、第一填料、第二填料、固化劑混合均勻，固化，即得；所述第一填料為環(huán)氧樹脂固化物顆粒，所述環(huán)氧樹脂固化物顆粒中分布有納米顆粒填料；所述納米顆粒填料的平均粒徑不大于1μm；所述第一填料和第二填料的平均粒徑獨(dú)立選自8～25μm。

本發(fā)明的微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，以微米級(jí)的環(huán)氧樹脂固化物顆粒填料和第二顆粒填料作為復(fù)合填料，能夠提高納米顆粒填料和微米級(jí)的第二顆粒填料的分散均勻程度降低了環(huán)氧樹脂澆注的難度，便于工業(yè)化推廣應(yīng)用；并且納米顆粒填料之間不容易形成團(tuán)聚體，避免了外力沖擊產(chǎn)生局部應(yīng)力時(shí)，因受力不均而產(chǎn)生的開裂，提高了材料的抗沖擊強(qiáng)度，延長(zhǎng)了材料的使用壽命。

優(yōu)選的，上述微納共摻復(fù)合絕緣介質(zhì)材料的制備方法所采用的環(huán)氧樹脂與制備環(huán)氧樹脂固化物顆粒時(shí)所采用的環(huán)氧樹脂相同。

優(yōu)選的，制備環(huán)氧樹脂固化物顆粒時(shí)所采用的環(huán)氧樹脂和納米顆粒填料的質(zhì)量比為1～5:2～4。