[發明專利]環氧樹脂復合絕緣材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811093218.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109294166A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 王有元;李玉棟;張占喜;陳偉根;杜林;李劍;周湶;王飛鵬
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L61/24;C08K5/12;B01J13/14;C08G59/46;C08G59/62
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

本發明提供一種環氧樹脂復合絕緣材料及其制備方法。環氧樹脂復合絕緣材料由微膠囊、釕卡賓絡合物催化劑以及至少包括雙酚A型環氧樹脂、第一固化劑、固化促進劑和增韌劑在內的組分制備形成。微膠囊由脲醛樹脂預聚體組合物和芯材組合物在第二固化劑和改性劑存在下制備形成，脲醛樹脂預聚體組合物由尿素、甲醛和去離子水在堿性條件下攪拌加熱反應形成，芯材組合物由乳化劑、二聚環戊二烯和去離子水在加熱條件下攪拌反應形成。該環氧樹脂復合絕緣材料具有在受到損傷時進行自修復的能力。

技術領域

本發明屬于電氣絕緣及復合材料技術領域，特別是涉及一種環氧樹脂復合絕緣材料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂材料絕緣強度高、化學性能穩定、耐候性優良，自二十世紀四十年代末開始應用于電氣絕緣領域，特別是作為封裝、澆筑材料而廣泛應用于電氣設備中。

但是在實際運行環境中，環氧樹脂絕緣材料長期受到電、濕、熱、機械和化學等多種因素的影響，材料發生老化，進而產生水樹枝或電樹枝等物理缺陷，加之在運輸、裝配過程中操作產生的劃痕、拉裂等物理損傷也會畸變電場、引發樹枝放電等現象，導致絕緣性能下降，最終使得環氧樹脂被擊穿引起停電事故。

而且，現在技術對環氧樹脂絕緣材料相關損傷、缺陷部位的檢測和修補處理都十分困難，大多需要停電之后對其進行整體更換，因此該類損傷缺陷可能會對人民生產生活產生較大影響。

鑒于以上問題，有必要研制一種具備自修復能力的環氧樹脂絕緣材料，在環氧樹脂絕緣物理缺陷、損傷發生初期對其自動進行修復，從根本上延長環氧樹脂絕緣材料的使用壽命，提高設備運行的可靠性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種環氧樹脂復合絕緣材料及其制備方法，該環氧樹脂復合絕緣材料基于微膠囊體系，具有對環氧樹脂絕緣材料的物理損傷缺陷進行自動修復的能力。

一方面，本發明提供一種環氧樹脂復合絕緣材料，其由微膠囊、釕卡賓絡合物催化劑以及至少包括雙酚A型環氧樹脂、第一固化劑、固化促進劑和增韌劑在內的組分制備形成。所述微膠囊由脲醛樹脂預聚體組合物和芯材組合物在第二固化劑和改性劑存在下制備形成，所述脲醛樹脂預聚體組合物由尿素、甲醛和去離子水在堿性條件下攪拌加熱反應形成，所述芯材組合物由乳化劑、二聚環戊二烯和去離子水在加熱條件下攪拌反應形成。

優選地，所述脲醛樹脂預聚體組合物由按重量份數計0.9～1.1份的所述尿素、2.0～2.4份濃度為37％的甲醛和7～9份的所述去離子水，在pH 8.0～9.0、70～73℃、攪拌的條件下制備形成。所述芯材組合物由按重量份數計0.4～0.5份的所述乳化劑、8～10份的所述二聚環戊二烯和80～100份的所述去離子水在40～45℃水浴加熱、400～450rpm機械攪拌下反應30～45h制備形成，所述乳化劑是十二烷基苯磺酸鈉。所述微膠囊由按重量份數計20～25份的所述脲醛樹脂預聚體組合物、110.5～132.6份的所述芯材組合物、2～3份所述第二固化劑和5～6份所述改性劑在pH 3.0～3.3、380～400rpm攪拌下先酸化反應30～60min，然后在60～63℃下反應3～3.5h制備形成，所述第二固化劑是氯化銨，所述改性劑是間苯二酚。

優選地，用于制備所述環氧樹脂復合絕緣材料的組分還包含環氧丙烷丁基醚作為稀釋劑，所述第一固化劑是聚酰胺，所述固化促進劑是2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚，所述增韌劑是鄰苯二甲酸二丁酯。