一种氧化石墨烯基防水绝缘胶制造技术

本发明专利技术属于电工材料技术领域，公开了一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40‑60份、线性酚醛树脂12‑18份、脲醛树脂8‑10份、氧化石墨烯粉26‑50份、短玻璃纤维10‑20份、固化剂5‑7份、抗裂剂3‑5份、抗氧化剂1‑3份、填料100‑160份、稀释剂60‑90份，本发明专利技术的氧化石墨烯基防水绝缘胶,电气绝缘性强，抗水渗透性优异，防水效果好，收缩率低，填隙能力强，同时具备较好的力学性能。

A Graphene Oxide-based Waterproof Insulation Adhesive

The invention belongs to the technical field of electrical materials, and discloses a graphene oxide-based waterproof insulating adhesive. The raw materials include 40 to 60 copies of brominated bisphenol A epoxy resin, 12 to 18 copies of linear phenolic resin, 8 to 10 copies of urea-formaldehyde resin, 26 to 50 copies of graphene oxide powder, 10 to 20 copies of short glass fiber, 5 to 7 copies of curing agent, 3 to 5 copies of cracking agent, 1 to 3 copies of antioxidant and filling. The graphene oxide based waterproof insulating adhesive has strong electrical insulation, excellent water permeability resistance, good waterproof effect, low shrinkage, strong filling capacity and good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯基防水绝缘胶
本专利技术属于电工材料
，尤其涉及一种氧化石墨烯防水绝缘胶。
技术介绍
绝缘胶是具有良好电绝缘性能的一种复合胶。被广泛应用于浇注电缆接头，浸渍电机、电器、发电机绕组，以及作变压器、电容器或无线电装置等的密封绝缘，电工及电子部件的表面护层等。随着社会和经济的发展，机电设备的应用更加广泛，而处于极端工作环境下的机电设备，对于绝缘胶的可靠性有更高要求，如在潮湿环境中，外界水分对设备的侵蚀尤为严重，如何在保持设备绝缘性能的前提下，有效应对水分的渗透，传统的绝缘胶显然有所不及。氧化石墨烯是是石墨烯的氧化物，石墨烯具有平面六边形点阵结构,每个碳原子有4个价电子其中3个电子(2s电子、2px电子及2py电子)形成平面的sp2杂化轨道,剩余一个轨道电子形成离域大π键，电子可在平面内自由移动，这种独特的结构赋予了石墨烯良好的导电性，而氧化石墨烯存在羟基、羧基、环氧基等活性基团，破坏了共轭结构，使得氧化石墨烯的不再具备导电性。利用这一性质，可将氧化石墨烯与传统的绝缘胶结合，制备新型、具备特殊应用条件的绝缘胶。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种抗水渗透性好，绝缘性能优良的绝缘胶。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40-60份、线性酚醛树脂12-18份、脲醛树脂8-10份、氧化石墨烯粉26-50份、短玻璃纤维10-20份、固化剂5-7份、抗裂剂3-5份、抗氧化剂1-3份、填料100-160份、稀释剂60-90份。进一步的，所述的氧化石墨烯防水绝缘胶，通过以下步骤制备而得：(1)氧化石墨烯粉疏水改性及分散：将氧化石墨烯粉浸泡在200-300份蒸馏水中，高速剪切搅拌2h，加入5-9份聚二甲基硅氧烷、2-3份60％浓度水合肼、4-7份偶氮二异丁腈，升温至80±5℃，氮气保护下冷凝回流反应18h，结束后酸洗至中性，减压抽滤去除溶剂，于40-50℃下热风干燥，得改性氧化石墨烯粉；室温20-30℃，以4-7份聚丙烯酸钠、6-8份聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，55-85份异丙醇为溶剂，并加入35-55份改性氧化石墨烯粉，初步混合后在功率120-200W的超声波下分散2-5h,再将溶液放入离心机内，设置转速1200-2000r/min离心3-5h，即得；(2)填料表面处理：A.一次改性：将填料于200-300℃下加热烘干，打散，降至室温，在70％氧气浓度的空气气氛下，采用50-70Kv、6-8KHz的高压高频电流对填料进行放电处理3-5s，静置；B.二次改性：以无水乙醇与去离子水质量比9:1配制混合溶液，向混合溶液中缓慢滴入硅烷偶联剂KH550，升温至80℃并搅拌反应2h，得水解溶液；将水解溶液与填料混合，放入带回流搅拌装置的三口瓶中，升温90-100℃反应3-5h，抽滤去除溶剂，以波长12-20μm的红外光干燥1-3h，得改性填料；(3)合成绝缘胶:将溴化双酚A型环氧树脂、线性酚醛树脂及脲醛树脂溶于稀释剂，搅拌2-5h后加入剩余组份，以转速600-1000r/min搅拌4-7h，即得。进一步的，所述的氧化石墨烯粉是单层率30％氧化石墨烯粉与单层率50％氧化石墨烯粉的混合物，其中，单层率30％氧化石墨烯粉与单层率50％氧化石墨烯粉的质量比为2.4-3.6：3.5-5.5。进一步的，所述的步骤(1)的操作为：室温20-30℃，按重量份计。以4-7份聚丙烯酸钠、6-8份聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，5-9份聚二甲基硅氧烷为改性剂，55-85份异丙醇为溶剂，并加入35-55份氧化石墨烯粉，初步混合后在功率120-200W的超声波下分散2-5h,再将溶液放入离心机内，设置转速1200-2000r/min离心3-5h，即得。更进一步的，所述的填料为云母粉、中空玻璃微珠、木粉和轻质碳酸钙的混合物，其中，云母粉、中空玻璃微珠、木粉和轻质碳酸钙的质量比为3.6-5.4：2.8-4.0：3.8-6.4：2.0-3.6。更进一步的，所述的步骤(2)的操作为：以无水乙醇与去离子水质量比9:1配制混合溶液，向混合溶液中缓慢滴入硅烷偶联剂KH550，升温至80℃并搅拌反应2h，得水解溶液；将水解溶液与填料混合，放入带回流搅拌装置的三口瓶中，升温90-100℃反应3-5h，抽滤去除溶剂，以波长12-20μm的红外光干燥1-3h，得改性填料。更再进一步的，所述的稀释剂为正丁醚、四氯化碳、甲苯、环己烷、三氯甲烷和二硫化碳中的一种，均为分析纯。更再进一步的，所述的玻璃纤维为AR玻璃短纤维，长度为50-70mm。更再进一步的，所述的步骤(3)的操作为：将溴化双酚A型环氧树脂、线性酚醛树脂及脲醛树脂溶于稀释剂，搅拌2-5h后加入剩余组份，以转速600-1000r/min搅拌4-7h，即得。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用组合型改性剂对氧化石墨烯粉进行表面处理与分散，打散氧化石墨烯粉的团聚沉积，得到稳定分散的疏水性氧化石墨烯粉，处理后的氧化石墨烯具有较高疏水率，并可高效均匀地分散在树脂中，成为具有良好绝缘与抗水渗透的胶体。(2)本专利技术在合成绝缘胶前对填料进行二次改性，增强了填料与树脂的粘结性能,提高绝缘胶机械加工性能，且混合填料经硅烷偶联剂处理后与树脂的相容性增加，在树脂中的分散性增强，有效减少了填料与树脂间的气泡、空隙等缺陷，进而提高了缘胶的绝缘性能。(3)本专利技术使用玻璃纤维作为增强及绝缘材料，玻璃纤维由于自身具有较高的拉伸强度，吸水性较小，与树脂具有良好的粘结性能等的优点，能有效降低树脂的固化收缩率，提高抗水渗透性，并一定程度上增强了绝缘胶的力学性能。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本专利技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，按重量份计，原料为：溴化双酚A型环氧树脂40份、线性酚醛树脂12份、脲醛树脂8份、短玻璃纤维10份。固化剂：对羟基苯磺酸5份。抗裂剂：SY-K3份。抗氧化剂：抗氧剂22461份。氧化石墨烯粉：26份，其中，单层率30％氧化石墨烯粉与单层率50％氧化石墨烯粉的质量比为2.4：3.5。填料：100份，其中，云母粉、中空玻璃微珠、木粉和轻质碳酸钙的质量比为3.6：2.8：3.8：2.0。稀释剂：正丁醚60份。AR短玻璃纤维：10份，长50mm。制备氧化石墨烯基防水绝缘胶的步骤如下：(1)氧化石墨烯粉分散：室温20℃，按重量份计。以4份聚丙烯酸钠、6份聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，5份聚二甲基硅氧烷为改性剂，55份异丙醇为溶剂，并加入35份氧化石墨烯粉，初步混合后在功率120W的超声波下分散5h,再将溶液放入离心机内，设置转速1200r/min离心5h，即得；(2)填料表面处理：以无水乙醇与去离子水质量比9:1配制混合溶液，向混合溶液中缓慢滴入硅烷偶联剂KH550，升温至80℃并搅拌反应2h，得水解溶液；将水解溶液与填料混合，放入带回流搅拌装置的三口瓶中，升温90℃反应5h，抽滤去除溶剂，以波长12μm的红外光干燥1h，得改性填料；(3)合成绝缘胶：将溴化双酚A型环氧树脂、线性酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，其特征在于：按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40‑60份、线性酚醛树脂12‑18份、脲醛树脂8‑10份、氧化石墨烯粉26‑50份、短玻璃纤维10‑20份、固化剂5‑7份、抗裂剂3‑5份、抗氧化剂1‑3份、填料100‑160份、稀释剂60‑90份。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，其特征在于：按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40-60份、线性酚醛树脂12-18份、脲醛树脂8-10份、氧化石墨烯粉26-50份、短玻璃纤维10-20份、固化剂5-7份、抗裂剂3-5份、抗氧化剂1-3份、填料100-160份、稀释剂60-90份。2.根据权利要求书1所述的一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，其特征在于：其是通过以下步骤制备而得：(1)氧化石墨烯粉疏水改性及分散：将氧化石墨烯粉浸泡在200-300份蒸馏水中，高速剪切搅拌2h，加入5-9份聚二甲基硅氧烷、2-3份60％浓度水合肼、4-7份偶氮二异丁腈，升温至80±5℃，氮气保护下冷凝回流反应18h，结束后酸洗至中性，减压抽滤去除溶剂，于40-50℃下热风干燥，得改性氧化石墨烯粉；室温20-30℃，以4-7份聚丙烯酸钠、6-8份聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，55-85份异丙醇为溶剂，并加入35-55份改性氧化石墨烯粉，初步混合后在功率120-200W的超声波下分散2-5h,再将溶液放入离心机内，设置转速1200-2000r/min离心3-5h，即得；(2)填料表面处理：A.一次改性：将填料于200-300℃下加热烘干，打散，降至室温，在70％氧气浓度的空气气氛下，采用50-70Kv、6-8KHz的高压高频电流对填料进行放电处理3-5s，静置；B.二次改性：以无水乙醇与去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宗宜，
申请(专利权)人：广西驰胜农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45