一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，用于解决了环氧树脂材料表面电导较小，易使电荷积聚进而引发闪络的问题。本发明专利技术通过辉光放电等离子体中的活性粒子可促进EDOT单体的聚合，借助次大气压等离子体可在环氧树脂表面快速、环保的制备无孔、均匀、牢固的PEDOT涂层。PEDOT拥有比环氧树脂更好的电荷输运能力，可促进环氧树脂表面电荷的消散，从而减缓因电荷积聚引起的局部绝缘能力的降低，最终提升环氧树脂的表面闪络强度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法及装置
本专利技术属于环氧树脂功能材料
，尤其涉及一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法及装置。
技术介绍
环氧树脂因其低成本、高可靠性和易于加工等特点被广泛应用到GIL、GIS等设备的固体绝缘部分上，但严重的表面电荷积聚降低了环氧树脂的表面闪络强度，阻碍了环氧树脂的大规模应用。目前常用的解决方法是氟化、掺杂和表面涂覆。其中直接氟化工艺中危险性大，掺杂易降低材料本征击穿电压，因此表面涂覆成为了学者们研究的热点。201910211595.8以简化的圆台绝缘子为原型，采用涂覆表面非线性电导涂层的方法来制备具有电场自适应功能的新型绝缘子，从而提高直流闪络电压。然而，目前的涂层成型仍然依靠加热实现，制备过程缓慢，不利于大规模推广。辉光放电均匀、稳定、接近室温，可促使单体活化并聚合，因此辉光等离子体处理有代替热处理的潜力。201811310125.9报道了一种亚真空低温等离子体在线连续材料处理装置，实现了在亚真空环境下对一定宽幅范围内的材料的连续处理，相较于常压低温等离子体处理装置对材料具有更好的处理效果。另外，在涂层原料的选取上，现在的工业多采用加入炭黑来实现半导电性，因此材料的本征绝缘强度受掺杂工艺和原料粒径的影响较大，不利于实际生产。PEDOT(3,4-乙烯二氧噻吩)是最常用的导电聚合物之一，具有良好的化学稳定性，已经被广泛应用于触摸面板、光电二极管的制造上，但尚未被应用于高压绝缘领域。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)涂层的方法及装置，解决了环氧树脂材料表面电导较小，易使电荷积聚进而引发闪络、制作方法危险性大、工艺复杂和影响本征绝缘强度等问题。根据本专利技术实施例的一个方面提供的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，所述方法包括如下步骤：S1：在环氧树脂的上表面涂覆EDOT液膜，使EDOT液膜的厚度均匀保持在阈值厚度以下；S2：涂覆后的环氧树脂在气压为500-2000Pa和充满辉光等离子体的条件下进行四分钟到十分钟的聚合反应，得到PEDOT涂层改性的环氧树脂。其中，在步骤S1前，先将环氧树脂置于盛放乙醇的超声波清洁仪内进行清洗后，再将环氧树脂放入真空干燥箱中进行干燥，所述真空干燥箱内的温度为80度。其中，通过向安装在密闭容器内的上下两个平板电极通入交流电流生成所述辉光等离子体，两个所述平板电极分别连接高压电源为10kV/10kHz的交流电源的正极和负极，所述涂覆后的环氧树脂置于上下两个平板电极之间。其中，所述EDOT液膜通过刮涂器涂覆在环氧树脂上，所述阈值厚度为5μm。其中，使用聚苯乙烯代替所述环氧树脂。根据本专利技术实施例的另一个方面提供的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的装置，包括容器、两个分别对应安装在容器内的平板电极和两个分别对应安装在平板电极上的面板，高压电源通过高压导线和低压导线分别连接两个平板电极。其中，两个所述平板电极分别相互对应的安装在所述容器的上方和下方。其中，所述高压电源为10kV/10kHz的交流电源，所述容器为气压范围为500-2000Pa的密闭玻璃容器。其中，所述高压导线通过绝缘套筒穿过所述密闭玻璃容器，并与与置于上方的平板电极相连接。其中，所述面板为玻璃面板，两个所述面板分别对应紧贴安装在所述上方或下方的平板电极上，涂覆有EDOT液膜的环氧树脂放置在下方的面板上。从以上技术方案可以看出，本专利技术的实施例具有以下优点：1.辉光放电等离子体中的活性粒子可促进EDOT单体的聚合，借助次大气压等离子体可在环氧树脂表面快速、环保的制备无孔、均匀、牢固的PEDOT涂层。PEDOT拥有比环氧树脂更好的电荷输运能力，可促进环氧树脂表面电荷的消散，从而减缓因电荷积聚引起的局部绝缘能力的降低，最终提升环氧树脂的表面闪络强度；2.制备过程温和、稳定，产物均匀，不需要进行后续处理，能够实现环保和安全的制备过程，其方法简单，可实施性强；3.辉光放电等离子体的作用深度浅，不影响环氧树脂的击穿强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例一的流程框图；图2为本专利技术实施例一中的表面电位测试结果图；图3为本专利技术实施例一中的闪络电压测试结果图。图4为本专利技术实施例四的本专利技术提供的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，用于解决的上述技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。PEDOT(3,4-乙烯二氧噻吩)是最常用的导电聚合物之一，具有良好的化学稳定性，已经被广泛应用于触摸面板、光电二极管的制造上，但尚未被应用于高压绝缘领域。实施例一：如图1所示，本专利技术实施例提供的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，包括：S100；先将环氧树脂置于盛放乙醇的超声波清洁仪内进行清洗后，再将环氧树脂放入真空干燥箱中进行干燥，所述真空干燥箱内的温度为80度。该步骤为对环氧树脂喷涂EDOT液膜前，进行的清洁烘干操作，避免环氧树脂上的其他杂质所影响，得到的PEDOT涂层改性的环氧树脂的效果下降的问题。由于所述环氧树脂是放置在乙醇内清洗的，真空干燥箱中的温度优选80度，避免的对环氧树脂造成损害的同时，也能够蒸干环氧树脂上的乙醇。S101：在环氧树脂的上表面涂上EDOT液膜，使EDOT液膜的厚度均匀保持在阈值厚度以下；PEDOT是通过EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩单体)聚合产生的聚合物，优选的，所述阈值厚度为5μm，所述EDOT液膜的厚度超过5μm，容易造成液膜在环氧树脂分布不均匀的情况，导致得到的产品不能够具有较高表面闪络强度。S102：涂覆后的环氧树脂在气压为500-2000Pa和充满辉光等离子体的条件下进行四分钟到十分钟的聚合反应，得到PEDOT涂层改性的环氧树脂。通过辉光放电等离子体中的活性粒子可促进EDOT单体的聚合，借助次大气压等离子体可在环氧树脂表面快速、环保的制备无孔、均匀、牢固的PEDOT涂层。通过向安装在密闭容器内的上下两个平板电极通入交流电流生成所述辉光等离子体，两个所述平板电极分别连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/nS1：在环氧树脂的上表面涂覆EDOT液膜，使EDOT液膜的厚度均匀保持在阈值厚度以下；/nS2：涂覆后的环氧树脂在气压为500-2000Pa和充满辉光等离子体的条件下进行四分钟到十分钟的聚合反应，得到PEDOT涂层改性的环氧树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：在环氧树脂的上表面涂覆EDOT液膜，使EDOT液膜的厚度均匀保持在阈值厚度以下；
S2：涂覆后的环氧树脂在气压为500-2000Pa和充满辉光等离子体的条件下进行四分钟到十分钟的聚合反应，得到PEDOT涂层改性的环氧树脂。


2.根据权利要求1所述的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，其特征在于，在步骤S1前，先将环氧树脂置于盛放乙醇的超声波清洁仪内进行清洗后，再将环氧树脂放入真空干燥箱中进行干燥，所述真空干燥箱内的温度为80度。


3.根据权利要求2所述的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，其特征在于，通过向安装在密闭容器内的上下两个平板电极通入交流电流生成所述辉光等离子体，两个所述平板电极分别连接高压电源为10kV/10kHz的交流电源的正极和负极，所述涂覆后的环氧树脂置于上下两个平板电极之间。


4.根据权利要求3所述的一种基于辉光放电等离子体制备的PEDOT涂层的方法，其特征在于，所述EDOT液膜通过刮涂器涂覆在环氧树脂上，所述阈值厚度为5μm。


5.根据权利要求4所述的一种基于辉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷婷，贾磊，罗兵，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44