一种中高温自修复绝缘材料的制备方法技术

本申请属于电气材料技术领域，特别是涉及一种中高温自修复绝缘材料的制备方法。目前的非本征自修复体系多为双组分的微胶囊体系，该体系结构复杂，在发生微放电缺陷时很难保证修复剂在失效前能够与催化剂相接触并完成自修复，而常用的单组份体系修复液含有不饱和双键，在中高温下容易提前失效。首先合成了具有阴离子催化能力的咪唑加成的环氧树脂基体，通过在该基体中引入包覆有稳定修复液的微胶囊，赋予绝缘材料修复微放电缺陷的能力。当微放电缺陷导致的电树枝发展到微胶囊时，会击破微胶囊并使修复液填充电树枝通道，然后在中高温的条件下，在通道壁内的氧阴离子基团的催化下固化，从而修复电树枝缺陷，同时完全恢复电气性能。

A preparation method of medium and high temperature self repairing insulating material

【技术实现步骤摘要】
一种中高温自修复绝缘材料的制备方法
本申请属于电气材料
，特别是涉及一种中高温自修复绝缘材料的制备方法。
技术介绍
聚乙烯、硅橡胶、环氧树脂等有机物及其复合材料广泛应用于电气绝缘中，在使用过程中，伴随着长期老化其内部不可避免地会产生以电树和水树为代表的微放电缺陷，这些微缺陷进一步发展将导致材料绝缘破坏，引起绝缘失效和设备故障。因此，如果能够使高分子材料具有自修复的功能，在缺陷发展初期对缺陷进行修复，即可解决上述问题，显著延长绝缘介质的使用寿命，提高产品的安全性。针对电缆中的微放电缺陷特别是水树缺陷，早期的修复技术主要采用干燥N2、憎水性化合物和硅氧烷三种材料作为修复介质对绝缘强度下降的电缆进行人为修复以延长电缆的使用寿命。该方法由于需要大量的人工干预、资源消耗大、效果不佳且对电树缺陷效果不明显等原因并未得到广泛应用。2001年，采用微胶囊对树脂基复合材料进行自修复的概念被首次提出，该方法在复合材料中埋入装有修复液体的微胶囊，当材料中产生微缺陷时，缺陷扩展会导致微胶囊破裂释放出修复液体与预埋在基体中的催化剂接触而发生交联聚合反应修补本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中高温自修复绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/n步骤1：按比例取环氧树脂和环氧树脂活性稀释剂混合均匀，制得修复液；/n步骤2：配制含有十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇的水溶液，向所述水溶液中缓慢加入所述修复液，搅拌形成均匀分散的水包油芯材乳液；/n步骤3：将尿素和甲醛按比例配制成溶液，搅拌形成水溶性的一羟甲脲和二羟甲脲的预聚物溶液，向所述述预聚物溶液中加入适量去离子水冷却到室温，并添加稀盐酸调节pH值至7；/n步骤4：将所述预聚物溶液加入到所述水包油芯材乳液中，并加入催化剂和pH值调节剂，调节溶液pH值至3～4，升温到50℃～60℃反应3～5小时后，去除未反应的芯材和壁...

【技术特征摘要】
1.一种中高温自修复绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤1：按比例取环氧树脂和环氧树脂活性稀释剂混合均匀，制得修复液；
步骤2：配制含有十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇的水溶液，向所述水溶液中缓慢加入所述修复液，搅拌形成均匀分散的水包油芯材乳液；
步骤3：将尿素和甲醛按比例配制成溶液，搅拌形成水溶性的一羟甲脲和二羟甲脲的预聚物溶液，向所述述预聚物溶液中加入适量去离子水冷却到室温，并添加稀盐酸调节pH值至7；
步骤4：将所述预聚物溶液加入到所述水包油芯材乳液中，并加入催化剂和pH值调节剂，调节溶液pH值至3～4，升温到50℃～60℃反应3～5小时后，去除未反应的芯材和壁材，冷却、洗涤、过筛，自然干燥得到微胶囊；
步骤5：按比例将环氧树脂与2-乙基-4-甲基咪唑混合，并加入环氧树脂的常温固化剂和所述微胶囊，混合均匀后真空除气，然后倒入模具中固化，得到具有电损伤自修复能力的自修复环氧树脂绝缘材料。


2.如权利要求1所述的中高温自修复绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。


3.如权利要求1所述的中高温自修复绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中环氧树脂活性稀释剂为亚烷基缩水甘油、丁基缩水甘油醚、1，4-丁二醇二...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，谢佳烨，李琦，胡军，高雷，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11