具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于油气分离复合薄膜制备技术领域，具体涉及一种具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜及其制备方法。该复合薄膜包括α‑Al2O3中空纤维基材，改质所述α‑Al2O3中空纤维基材的γ‑Al2O3中间层和包覆所述γ‑Al2O3中间层的聚四氟乙烯膜。通过调整原料配比和工艺条件，得到高耐久性和高气体渗透率复合薄膜。该复合薄膜可以使溶解在油中的气体更快的分离出来，缩短变压器的检测时间，当复合薄膜渗透端的体积为5.4mL时，气体平衡时间可缩短为1h，检测时间缩短至1h，同时其使用寿命至少为1000h。目前该复合薄膜主要应用于变压器油中气体的萃取，经过对萃取的气体进行分析，可以将分析结果作为变压器检测与维护的指标参数。

Composite films with high durability and gas permeability and their preparation methods

The invention belongs to the technical field of preparation of oil-gas separation composite film, in particular to a composite film with high durability and high gas permeability and a preparation method thereof. The composite film comprises a hollow fiber substrate of alpha Al2O3, a modified gamma Al2O3 intermediate layer of the hollow fiber substrate of alpha Al2O3 and a polytetrafluoroethylene film coated with the gamma Al2O3 intermediate layer. High durability and high gas permeability composite films were obtained by adjusting the ratio of raw materials and technological conditions. The composite film can separate the gas dissolved in oil faster and shorten the detection time of transformer. When the volume of the permeating end of the composite film is 5.4 mL, the gas equilibrium time can be shortened to 1 h, the detection time can be shortened to 1 h, and the service life of the composite film is at least 1000 H. At present, the composite film is mainly used in the extraction of gas in transformer oil. After analyzing the extracted gas, the analysis results can be used as the index parameters of transformer detection and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜及其制备方法
本专利技术属于油气分离复合薄膜制备
，具体涉及一种具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
变压器内的绝缘油和绝缘纸在热或电的作用下会逐渐老化和分解，产生氢气,一氧化碳,二氧化碳,甲烷,乙烷,乙烯和乙炔七种标志性气体，并溶解于绝缘油中，加快变压器老化。当存在潜伏性过热或放电故障时，会加快这些气体的产生。如果将绝缘油中的气体分离出来，检测出每种气体的具体含量，能及时分析变压器的故障种类和程度，有助于实现变压器的在线监测。油气分离的方法有动态顶空脱气法、真空完全脱气法、渗透膜脱气法等方法。由于渗透膜脱气法结构简单、容易操作，可以直接将油中气体分离出来，易于实现在线连续监测等要求，被广泛应用于变压器检测行业中。常见的油气分离膜有聚四氟乙烯、聚酰亚胺、无机-有机复合薄膜等。无机-有机复合薄膜具有化学稳定性好、耐高温、机械强度高、透气性好等优点被广泛应用于石油化工、环境工程等领域。聚四氟乙烯的自由体积分数为32.7％，普通聚合物的自由体积分数一般不超过10％，比较来说，聚四氟乙烯具有较高的气体渗透性，但机械强度较差，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜，其特征在于，包括α‑Al2O3中空纤维基材，改质所述α‑Al2O3中空纤维基材的γ‑Al2O3中间层和包覆所述γ‑Al2O3中间层的聚四氟乙烯膜。

【技术特征摘要】
1.具有高耐久性和高气体渗透率的复合薄膜，其特征在于，包括α-Al2O3中空纤维基材，改质所述α-Al2O3中空纤维基材的γ-Al2O3中间层和包覆所述γ-Al2O3中间层的聚四氟乙烯膜。2.具有高耐久性和高气体渗透率复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括：(1)制备勃姆石溶胶，静置备用；(2)制备聚乙烯醇溶液，备用；(3)将所述勃姆石溶胶与所述聚乙烯醇溶液混合均匀，并涂覆于α-Al2O3中空纤维基材表面，经烘干和煅烧后得到γ-Al2O3/α-Al2O3中空纤维基材；(4)将聚四氟乙烯溶液涂覆于封端的所述γ-Al2O3/α-Al2O3中空纤维基材表面后烘干，煅烧，制备得到复合薄膜。3.根据权利要求2所述的具有高耐久性和高气体渗透率复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，用封端剂将α-Al2O3中空纤维基材的一端封闭，使被封闭的一端向下，浸入所述勃姆石溶胶与所述聚乙烯醇溶液的混合溶液中实现γ-Al2O3中间层在α-Al2O3中空纤维基材表面的涂覆，从而改质α-Al2O3中空纤维基材。4.根据权利要求2或3所述的具有高耐久性和高气体渗透率复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述勃姆石溶胶浓度为2-3mol/L；所述聚乙烯醇溶液浓度为28-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈川，孙亮，刘昕，林跃生，马良智，祝志祥，韩钰，刘主光，易永利，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，美国亚利桑那州立大学，
类型：发明
国别省市：北京,11