[發明專利]一種電氣絕緣熱塑性樹脂組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010068267.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111253746A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 尹立;張翀;史曉寧;王琨;張卓;楊威;顏丙越;陳新;邢照亮;李飛;李剛;李峰;連曉華;孔亮;劉帥;鄭鵬飛;高潔;李玉文;郝秀敏;邢永和;李榮超
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;國網山東省電力公司;國網山東省電力公司威海供電公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08L81/02;C08K9/06;C08K3/36
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明提供了一種電氣絕緣熱塑性樹脂組合物及其制備方法和應用，所述電氣絕緣熱塑性樹脂組合物包括如下重量份的原料：聚酰亞胺40?70份；聚苯硫醚10?40份；硅微粉15?40份和偶聯劑0.45?1.2份。本發明提供的電氣絕緣熱塑性樹脂組合物通過采用聚酰亞胺，聚苯硫醚，硅微粉和偶聯劑為原料，并限定各原料的用量，使得電氣絕緣熱塑性樹脂組合物具有優良的機械性能、電氣絕緣性能、阻燃性能和耐熱性能，且熱膨脹系數低，綜合性能優異，能滿足大容量、高場強、高機械承載以及高溫度場等復雜工況條件下的應用，且可回收再利用。

技術領域

本發明涉及電氣絕緣材料技術領域，具體涉及一種電氣絕緣熱塑性樹脂組合物及其制備方法和應用。

背景技術

電氣絕緣材料是制造電氣設備的關鍵材料，也是高壓電器設備的重要組成部分。隨著我國電力工業向大容量、高場強、高機械承載以及高溫度場等方面的發展，對電氣絕緣材料的質量及可靠性提出了越來越高的要求。

目前，熱固性塑料環氧樹脂因其優異的機械性能和絕緣性能而廣泛地應用于高壓絕緣設備中，但是在高溫條件下，環氧樹脂的機械性能和絕緣性能明顯下降，且存在不可恢復的熱電老化和放電燒蝕損傷，因此，環氧樹脂不能滿足大容量、高場強、高機械承載以及高溫度場等復雜工況條件下的應用。

而現有的其他電氣絕緣材料也都不能滿足復雜工況條件下的應用，如：中國專利文獻CN104817831A公開的電氣絕緣熱塑性樹脂組合物是由熱塑性樹脂，增強填料，相容劑，增塑劑和偶聯劑為原料制成，所述熱塑性樹脂為聚酰胺，聚苯硫醚，聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯中的至少一種，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑會鈦酸酯偶聯劑；該文獻公開的電氣絕緣熱塑性樹脂組合物雖然具有優異的電氣絕緣性能和高的耐壓強度，但是其耐熱和阻燃性能較差。

中國專利文獻CN105907095A公開的熱塑性樹脂復合材料包括聚苯硫醚，尼龍66，短切無堿玻璃纖維，納米蒙脫土，增容劑，増韌劑，偶聯劑，抗氧劑和熱穩定劑；其中，所述聚苯硫醚為線性聚苯硫醚，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550和鈦酸酯偶聯劑中至少一種。該文獻公開的熱塑性樹脂復合材料雖然具有良好的機械性能和加工性能，但是其耐熱能力不足，電氣絕緣性能較差。

因此，提供一種綜合性能優異且能夠滿足大容量、高場強、高機械承載以及高溫度場等復雜工況條件下的應用的電氣絕緣材料對電力行業的發展具有重要意義。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的電氣絕緣材料綜合性能較差，不能滿足大容量、高場強、高機械承載以及高溫度場等復雜工況條件下的應用的缺陷，從而提供一種電氣絕緣熱塑性樹脂組合物及其制備方法和應用。

為此，本發明提供如下技術方案：

一種電氣絕緣熱塑性樹脂組合物，包括如下重量份的原料：聚酰亞胺40-70份；聚苯硫醚10-40份；硅微粉15-40份和偶聯劑0.45-1.2份。

所述聚酰亞胺為熱塑性聚酰亞胺。

所述聚苯硫醚為線性聚苯硫醚。

所述硅微粉為熔融硅微粉；

所述硅微粉的中位粒徑D50為5-30um。

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550，KH560，KH570，KH580和KH602中的至少一種。

所述聚酰亞胺與聚苯硫醚的質量比為1.8-4.0:1。

本發明還提供了上述的電氣絕緣熱塑性樹脂組合物的制備方法，包括如下步驟：

用偶聯劑對硅微粉進行活化處理；

將活化后的偶聯劑，聚酰亞胺和聚苯硫醚混合均勻，然后擠出造粒，干燥，得所述電氣絕緣熱塑性樹脂組合物。