一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，属于环氧绝缘子技术领域，包括将含氟脱模剂均匀喷涂在模具内表面，放入干燥箱中烘烤干燥，形成致密脱模剂膜层；取出后，在致密脱模剂膜层外再次喷涂脱模剂，形成二次脱模剂膜层；将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内，静置一定时间，待浇注产生的气泡排尽；将浇注环氧树脂混合料的模具放入干燥箱内，按照温度梯度进行固化，冷却至室温脱模取样，得到静电消散性能改善的环氧绝缘子。本发明专利技术将含氟成分引入了环氧复合体系中，采用二次喷涂含氟脱模剂的预处理工序，形成含氟渗透层，减少了环氧树脂的静电电荷积聚，提高了环氧树脂表面的静电消散速度，操作简单方便，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法
本专利技术涉及环氧绝缘子
，具体涉及一种可减少环氧树脂的静电电荷积聚、提高环氧树脂表面静电消散速度的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法。
技术介绍
我国输电线路常经过地理和气象条件复杂的地区，社会经济的发展也使得线路走廊的选择成为一个日益严峻的问题。气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)具有输送容量大、布置灵活、与环境相互影响小以及不受灰尘、湿度和覆冰等外界环境因素影响等优点，适用于恶劣气象环境或廊道选择受限制的电力输送场合。在直流GIL中，环氧树脂盆式绝缘子长期工作在强电场、大电流、高温度、高压强的恶劣工况下，其表面会因多场的持续作用而堆积表面电荷，导致堆积处电场畸变，从而诱发沿面闪络。根据这一问题，研究者们提出了很多改性思路，其中，氟化处理是一种行之有效的改性方法。采用含氟成分，对环氧复合体系中的填料、基体或成品表面进行氟化处理，可以有效改善其电荷输运特性，加快静电电荷在绝缘子表面的消散速率，减小沿绝缘子表面的电场不均匀度，从而提升闪络触发电压。氟化的技术手段繁多，但是以往方法独立于绝缘子的生产工艺，在不添置新型生产设备的前提下很难有效的投入到工业应用中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少环氧树脂的静电电荷积聚，提高环氧树脂表面的静电消散速度的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，以解决上述
技术介绍
中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：本专利技术提供的一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，包括如下流程步骤：步骤S110：清洁模具内外表面，将含氟脱模剂均匀喷涂在不锈钢模具内表面，将模具放入干燥箱中烘烤干燥，在模具内表面形成致密脱模剂膜层；步骤S120：将模具在干燥箱中取出后，在致密脱模剂膜层外再次喷涂所述含氟脱模剂，利用余热形成二次脱模剂膜层；步骤S130：将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内，静置一定时间，待浇注产生的气泡排尽；步骤S140：将浇注环氧树脂混合料的模具放入干燥箱内，按照一定的温度梯度进行固化，自然冷却至室温并脱模取样，得到静电消散性能改善的环氧绝缘子。优选的，在步骤S130中，分别取双酚A型环氧树脂单体、甲基四氢苯酐固化剂、促进剂、球形50目改性微米Al2O3混合均匀，真空搅拌脱气，得到环氧树脂混合料。优选的，双酚A型环氧树脂单体、甲基四氢苯酐固化剂、促进剂、球形50目改性微米Al2O3的质量比为100:85:0.5:330。优选的，所述促进剂为2，4，6—三(二甲胺基甲基)苯酚。优选的，所述含氟脱模剂包括超小分子量聚四氟乙烯，所述超小分子量聚四氟乙烯的分子量为500-5000，所述超小分子量聚四氟乙烯站含氟脱模剂总质量的20％-40％。优选的，采用载有所述含氟脱模剂的气泵喷枪，以0.1mL/s的速率向不锈钢模具内表面均匀喷涂所述含氟脱模剂，喷涂量为0.005-0.015mL/cm2。优选的，将模具放入干燥箱内140℃烘烤10h形成致密的脱模剂膜层。优选的，所述真空搅拌脱气为在真空环境下维持60℃搅拌30h，待混合料内气泡全部排除。优选的，将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内静置时间为5min。优选的，按照一定的温度梯度进行固化包括140℃固化2h，后以160℃固化10h。本专利技术有益效果：通过一种柔和的高效的方法将含氟成分引入了环氧复合体系中，对脱模剂涂敷工序进行改进，采用二次喷涂含氟脱模剂的预处理工序，在复合材料表面有效形成含氟渗透层，减少了环氧树脂的静电电荷积聚，提高了环氧树脂表面的静电消散速度，克服了盆式绝缘子材料易积聚表面电荷的短板，操作简单，实施方便，成本低廉，具有较强的工业应用性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所述的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法流程图。图2为本专利技术实施例所述的含硅脱模剂表面微观结构示意图。图3为本专利技术实施例所述的含硅脱模剂硅元素在复合材料不同深度的含量分布曲线图。图4为本专利技术实施例所述的含氟脱模剂表面微观结构示意图。图5为本专利技术实施例所述的含氟脱模剂氟元素在复合材料不同深度的含量分布曲线图。图6为本专利技术实施例所述的样品表面电荷测试所采用的监测与充电设备示意图。图7为本专利技术实施例所述的四种样品的表面电荷积聚二维测试结果示意图。图8为本专利技术实施例所述的绝缘材料消散过程中的表面电位衰减的归一化曲线示意图。图9为本专利技术实施例所述的采用等温表面电位衰减法计算得到的电位陷阱分布结果示意图。图10为本专利技术实施例所述的绝缘材料电阻率测试结果示意图。图11为本专利技术实施例所述的绝缘材料直流预压后的沿面闪络电压测试结果示意图。具体实施方式下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本专利技术所必须的。实施例如图1所示，本专利技术实施例提供一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，包括如下流程步骤：步骤S110：清洁模具内外表面，将含氟脱模剂均匀喷涂在不锈钢模具内表面，将模具放入干燥箱中烘烤干燥，在模具内表面形成致密脱模剂膜层；步骤S120：将模具在干燥箱中取出后，在致密脱模剂膜层外再次喷涂所述含氟脱模剂，利用余热形成二次脱模剂膜层；步骤S130：将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内，静置一定时间，待浇注产生的气泡排尽；步骤S140：将浇注环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，其特征在于，包括如下流程步骤：/n步骤S110：清洁模具内外表面，将含氟脱模剂均匀喷涂在不锈钢模具内表面，将模具放入干燥箱中烘烤干燥，在模具内表面形成致密脱模剂膜层；/n步骤S120：将模具在干燥箱中取出后，在致密脱模剂膜层外再次喷涂所述含氟脱模剂，利用余热形成二次脱模剂膜层；/n步骤S130：将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内，静置一定时间，待浇注产生的气泡排尽；/n步骤S140：将浇注环氧树脂混合料的模具放入干燥箱内，按照一定的温度梯度进行固化，自然冷却至室温并脱模取样，得到静电消散性能改善的环氧绝缘材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，其特征在于，包括如下流程步骤：
步骤S110：清洁模具内外表面，将含氟脱模剂均匀喷涂在不锈钢模具内表面，将模具放入干燥箱中烘烤干燥，在模具内表面形成致密脱模剂膜层；
步骤S120：将模具在干燥箱中取出后，在致密脱模剂膜层外再次喷涂所述含氟脱模剂，利用余热形成二次脱模剂膜层；
步骤S130：将环氧树脂混合料浇注至形成脱模剂膜层的模具内，静置一定时间，待浇注产生的气泡排尽；
步骤S140：将浇注环氧树脂混合料的模具放入干燥箱内，按照一定的温度梯度进行固化，自然冷却至室温并脱模取样，得到静电消散性能改善的环氧绝缘材料。


2.根据权利要求1所述的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，其特征在于，在步骤S130中，分别取双酚A型环氧树脂单体、甲基四氢苯酐固化剂、促进剂、球形50目改性微米Al2O3混合均匀，真空搅拌脱气，得到环氧树脂混合料。


3.根据权利要求2所述的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，其特征在于，双酚A型环氧树脂单体、甲基四氢苯酐固化剂、促进剂、球形50目改性微米Al2O3的质量比为100:85:0.5:330。


4.根据权利要求3所述的改善静电消散特性的环氧绝缘复合材料制备方法，其特征在于，所述含氟脱模剂包括超小分子量聚四氟乙烯，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢庆，阮浩鸥，律方成，詹振宇，吴更腾，宋景萱，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13