一种耐高压绝缘材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高压绝缘材料的制备方法，属于绝缘材料制备技术领域。该方法将白云母和硝酸溶液混合搅拌除杂，通过高温煅烧活化，制得预处理白云母颗粒，随后将预处理白云母颗粒、硝酸铵溶液等物质，在超声下预混，在氮气环境下，以镁条燃烧放热，反应出料，收集的出料物进行冷冻处理随后升温进行过滤，收集滤渣在马弗炉中反应，制得的耐高压绝缘材料基料与聚乙烯、对苯二胺及过氧化苯甲酰进行混炼、压制处理，即可得耐高压绝缘材料，该发明专利技术制备的绝缘材料性能稳定，能在超高压情况下使用，且不会出现表面闪络现象，具有优异的绝缘性能，能够承受极高的工作温度，具有广阔市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种耐高压绝缘材料的制备方法，属于绝缘材料制备

技术介绍
电阻系数大于109Ω·m的材料在电工技术上叫做绝缘材料。他的作用是在电气设备中把电位不同的带点部分隔离开来。因此绝缘材料应具有良好的介电性能，即具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、爬电或击穿等事故；其次耐热性能要好，其中尤其以不因长期受热作用（热老化）而产生性能变化最为重要；此外还有良好的导热性、耐潮和有较高的机械强度以及工艺加工方便等。近年来，我国电力事业得到迅猛发展，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模逐步扩大。建设高压输电网络能够大幅度提升我国电网的输送能力，降低长距离电力输送损耗。与交流电技术相比，直流输电技术具有输送效率高、线路损失小、调节电流和改变功率传递方向方便、投资费用少，长度不受电容电流的限制、可作为两种电网的联接线、能降低主干线与电网间的短路电流、电晕无线电干扰小等优点。超高或特高压输电网络是国家电网正在全力打造的智能电网的骨架和核心，更高的电压等级及直流输电对广泛应用于电气设备的绝缘材料的安全可靠性提出了重大挑战。能够耐高压，稳定性能好的高性能绝缘材料是构成高压、特高压输变电设备和网路的技术核心与关键，其电气性能的高低与稳定直接关系到了整个输电网络的电压等级与安全。然而，现有的绝缘材料体积电阻率偏低，特别在直流高压下，电荷长期积聚造成表面闪络，无法耐受较高的工作温度和高压。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有的绝缘材料由于体积电阻率偏低，在直流高压下，电荷长期积聚造成表面闪络，无法耐受较高的工作温度和高压的问题，提供一种耐高压绝缘材料的制备方法，该方法将白云母和硝酸溶液混合搅拌除杂，通过高温煅烧活化，制得预处理白云母颗粒，随后将预处理白云母颗粒、硝酸铵溶液等物质，在超声下预混，在氮气环境下，以镁条燃烧放热，反应出料，收集的出料物进行冷冻处理随后升温进行过滤，收集滤渣在马弗炉中反应，制得的耐高压绝缘材料基料与聚乙烯、对苯二胺及过氧化苯甲酰进行混炼、压制处理，即可得耐高压绝缘材料，该专利技术制备的绝缘材料性能稳定，能在超高压情况下使用，且不会出现表面闪络现象，具有优异的绝缘性能，能够承受极高的工作温度，具有广阔市场前景。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按固液比1:3，取白云母和质量分数为30％硝酸溶液放入加热搅拌机中，在50℃，160r/min搅拌加热40～60min，再进行过滤，使用蒸馏水洗涤白云母至中性，随后放入煅烧炉中，在800～900℃煅烧1～2h，随炉冷却至室温，将煅烧物取出并粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，得预处理白云母颗粒；（2）按重量份数计，取45～55份上述预处理白云母颗粒、16～18份2.3mol/L硝酸铵溶液、26～29份氧化钙、6～9份三乙烯二胺及32～36份质量分数为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液，放入超声振荡器中，在46～49kHz下振荡30～40min，得混合物；（3）将上述混合物放入高压反应釜中，使用氮气将反应釜中空气排出，并升压至0.6～1.0MPa，设定温度为130～150℃，搅拌反应3～4h，再点燃上述氧化钙质量40～45％的镁条放入反应釜中，在反应釜温度稳定后，继续搅拌56～64min，随后降温至78~86℃，趁热出料，收集出料物；（4）将上述出料物放入液氮冷冻机中，设定温度为-20～-10℃，冷冻处理5～10min，再将冷动物取出，自然升温至室温，随后进行过滤，收集滤渣放入马弗炉中，设定温度为180～210℃，保温1～2h后冷却至室温，得耐高压绝缘材料基料；（5）按重量份数计，取38～39份上述耐高压绝缘材料基料、56～62份聚乙烯、0.6～0.8份对苯二胺及1.5～1.8份过氧化苯甲酰，设定温度为150～180℃，放入开炼机中混炼12～16min，随后放入平板硫化机压制9～14min，设定温度为185～198℃，压力为12～16MPa，即可得耐高压绝缘材料。经检测本专利技术制得的耐高压绝缘材料得：其介电强度为45～60kV·mm-1，工作温度达1100～1500℃，绝缘等级达C级。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制得的绝缘材料具有耐高温、超绝缘、稳定性好的特点，能够抗高压局部闪络情况；（2）本专利技术制得的绝缘材料抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚，具有良好的机械性能、电气性能和热性能，物理性能好，综合性能优异。具体实施方式首先按固液比1:3，取白云母和质量分数为30％硝酸溶液放入加热搅拌机中，在50℃，160r/min搅拌加热40～60min，再进行过滤，使用蒸馏水洗涤白云母至中性，随后放入煅烧炉中，在800～900℃煅烧1～2h，随炉冷却至室温，将煅烧物取出并粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，得预处理白云母颗粒；随后按重量份数计，取45～55份上述预处理白云母颗粒、16～18份2.3mol/L硝酸铵溶液、26～29份氧化钙、6～9份三乙烯二胺及32～36份质量分数为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液，放入超声振荡器中，在46～49kHz下振荡30～40min，得混合物；然后将上述混合物放入高压反应釜中，使用氮气将反应釜中空气排出，并升压至0.6～1.0MPa，设定温度为130～150℃，搅拌反应3～4h，再点燃上述氧化钙质量40～45％的镁条放入反应釜中，在反应釜温度稳定后，继续搅拌56～64min，随后降温至78~86℃，趁热出料，收集出料物；再将上述出料物放入液氮冷冻机中，设定温度为-20～-10℃，冷冻处理5～10min，再将冷动物取出，自然升温至室温，随后进行过滤，收集滤渣放入马弗炉中，设定温度为180～210℃，保温1～2h后冷却至室温，得耐高压绝缘材料基料；最后按重量份数计，取38～39份上述耐高压绝缘材料基料、56～62份聚乙烯、0.6～0.8份对苯二胺及1.5～1.8份过氧化苯甲酰，设定温度为150～180℃，放入开炼机中混炼12～16min，随后放入平板硫化机压制9～14min，设定温度为185～198℃，压力为12～16MPa，即可得耐高压绝缘材料。实例1首先按固液比1:3，取白云母和质量分数为30％硝酸溶液放入加热搅拌机中，在50℃，160r/min搅拌加热40min，再进行过滤，使用蒸馏水洗涤白云母至中性，随后放入煅烧炉中，在800℃煅烧1h，随炉冷却至室温，将煅烧物取出并粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，得预处理白云母颗粒；随后按重量份数计，取45份上述预处理白云母颗粒、16份2.3mol/L硝酸铵溶液、26份氧化钙、6份三乙烯二胺及32份质量分数为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液，放入超声振荡器中，在46kHz下振荡30min，得混合物；然后将上述混合物放入高压反应釜中，使用氮气将反应釜中空气排出，并升压至0.6MPa，设定温度为130℃，搅拌反应3h，再点燃上述氧化钙质量40％的镁条放入反应釜中，在反应釜温度稳定后，继续搅拌56min，随后降温至78℃，趁热出料，收集出料物；再将上述出料物放入液氮冷冻机中，设定温度为-20℃，冷冻处理5min，再将冷动物取出，自然升温至室温，随后进行过滤，收集滤渣放入马弗炉中，设定温度为180℃，保温1h后冷却至室温，得耐高压绝缘材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高压绝缘材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按固液比1:3，取白云母和质量分数为30％硝酸溶液放入加热搅拌机中，在50℃，160r/min搅拌加热40～60min，再进行过滤，使用蒸馏水洗涤白云母至中性，随后放入煅烧炉中，在800～900℃煅烧1～2h，随炉冷却至室温，将煅烧物取出并粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，得预处理白云母颗粒；（2）按重量份数计，取45～55份上述预处理白云母颗粒、16～18份2.3mol/L硝酸铵溶液、26～29份氧化钙、6～9份三乙烯二胺及32～36份质量分数为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液，放入超声振荡器中，在46～49kHz下振荡30～40min，得混合物；（3）将上述混合物放入高压反应釜中，使用氮气将反应釜中空气排出，并升压至0.6～1.0MPa，设定温度为130～150℃，搅拌反应3～4h，再点燃上述氧化钙质量40～45％的镁条放入反应釜中，在反应釜温度稳定后，继续搅拌56～64min，随后降温至78~86℃，趁热出料，收集出料物；（4）将上述出料物放入液氮冷冻机中，设定温度为‑20～‑10℃，冷冻处理5～10min，再将冷动物取出，自然升温至室温，随后进行过滤，收集滤渣放入马弗炉中，设定温度为180～210℃，保温1～2h后冷却至室温，得耐高压绝缘材料基料；（5）按重量份数计，取38～39份上述耐高压绝缘材料基料、56～62份聚乙烯、0.6～0.8份对苯二胺及1.5～1.8份过氧化苯甲酰，设定温度为150～180℃，放入开炼机中混炼12～16min，随后放入平板硫化机压制9～14min，设定温度为185～198℃，压力为12～16MPa，即可得耐高压绝缘材料。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高压绝缘材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按固液比1:3，取白云母和质量分数为30％硝酸溶液放入加热搅拌机中，在50℃，160r/min搅拌加热40～60min，再进行过滤，使用蒸馏水洗涤白云母至中性，随后放入煅烧炉中，在800～900℃煅烧1～2h，随炉冷却至室温，将煅烧物取出并粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，得预处理白云母颗粒；（2）按重量份数计，取45～55份上述预处理白云母颗粒、16～18份2.3mol/L硝酸铵溶液、26～29份氧化钙、6～9份三乙烯二胺及32～36份质量分数为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液，放入超声振荡器中，在46～49kHz下振荡30～40min，得混合物；（3）将上述混合物放入高压反应釜中，使用氮气将反应釜中空气排出，并升压至0.6～1.0MPa，设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，宋奇，薛蕾，
申请(专利权)人：雷春生，
类型：发明
国别省市：江苏;32