一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。电气绝缘特高压环氧树脂组合物以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40、酚醛树脂20～40、异氰酸酯20～40、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。本发明专利技术在超高压电气中能够起到良好的绝缘效果，并添加改性剂、无机纳米混合物等，改性剂的添加显著提高了复合材料的热分解温度，从而使环氧树脂基体的玻璃化温度大幅度提高，无机纳米混合物的成分选择则进一步提高了环氧树脂的绝缘性能，同时可以有效提高环氧树脂的击穿强度，增加尺寸稳定性，减少应力开裂的趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法，属于环氧树脂

技术介绍
在电网输变电设备如变压器、开关、互感器、穿墙套管等中，绝缘件应用较多，尤其以环氧绝缘件应用较多，这些绝缘件起到电绝缘和承力的作用，其性能将直接决定输变电设备的绝缘性能及运行可靠性。随着我国电力系统朝特高压、直流电、大电流输电网络方向发展，对绝缘件性能提出了更高的要求，特别是1100kV以上直流特高压系统，在提高绝缘性能的同时还必须考虑空间电荷积累问题。目前的环氧树脂主要以添加Al2O3微粒为主，Al2O3微粒的加入可以提高环氧树脂的力学和热学性能，然而环氧树脂的耐电老化性能和击穿强度将会降低，从而在特高压电场中产生放电击穿和产品开裂的风险大大提高，严重影响环氧树脂绝缘件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术针对上述
技术介绍
所提及的技术问题，而采取以下技术方案来实现：一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40份、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40份、酚醛树脂20～40份、异氰酸酯20～40份、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。作为优选实例，所述增韧剂为聚醚砜或聚酰亚胺中的任意一种或两者的组合物。作为优选实例，所述固化剂为酸酐类固化剂。作为优选实例，所述无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。作为优选实例，所述瓷粉和氧化铝的添加比例为1:1。作为优选实例，所述无机纳米混合物的D50粒径为50～100nm。一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、将配方量的环氧树脂、聚硫橡胶、脲三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚四氟乙烯、无机纳米混合物放入高速搅拌机中均匀混合，均匀混合的同时使用超声波处理；S2、超声波处理后再加入配方量的固化剂和增韧剂并均匀混合，混合过程中抽真空脱气，并浇注固化成型。作为优选实例，所述S1中混合的温度为120～150℃，混合时间为1h～2h，搅拌速度为800～1000rpm，所述S2中混合的温度为40～60℃，混合时间为0.5h～1h，搅拌速度为400～600rpm。本专利技术的有益效果是：本专利技术在超高压电气中能够起到良好的绝缘效果，并添加改性剂、无机纳米混合物等，改性剂的添加显著提高了复合材料的热分解温度，从而使环氧树脂基体的玻璃化温度大幅度提高，无机纳米混合物的成分选择则进一步提高了环氧树脂的绝缘性能，同时可以有效提高环氧树脂的击穿强度，增加尺寸稳定性，减少应力开裂的趋势。具体实施方式为了对本专利技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100份、固化剂100份、聚硫橡胶20份、脲三聚氰胺甲醛树脂20份、酚醛树脂20份、异氰酸酯20份、聚四氟乙烯20份、无机纳米混合物20份、增韧剂10份。增韧剂为聚醚砜。固化剂为酸酐类固化剂。无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。瓷粉和氧化铝的添加比例为1:1。无机纳米混合物的D50粒径为50nm。一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、将配方量的环氧树脂、聚硫橡胶、脲三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚四氟乙烯、无机纳米混合物放入高速搅拌机中均匀混合，均匀混合的同时使用超声波处理；S2、超声波处理后再加入配方量的固化剂和增韧剂并均匀混合，混合过程中抽真空脱气，并浇注固化成型。S1中混合的温度为120℃，混合时间为1h，搅拌速度为800rpm，S2中混合的温度为40℃，混合时间为0.5h，搅拌速度为400rpm。实施例二一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂150份、固化剂100份、聚硫橡胶20份、脲三聚氰胺甲醛树脂25份、酚醛树脂30份、异氰酸酯35份、聚四氟乙烯40份、无机纳米混合物25份、增韧剂15份。增韧剂为聚醚砜和聚酰亚胺的组合物，组合比例为1:1。固化剂为酸酐类固化剂。无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。瓷粉和氧化铝的添加比例为1:2。无机纳米混合物的D50粒径为75nm。一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、将配方量的环氧树脂、聚硫橡胶、脲三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚四氟乙烯、无机纳米混合物放入高速搅拌机中均匀混合，均匀混合的同时使用超声波处理；S2、超声波处理后再加入配方量的固化剂和增韧剂并均匀混合，混合过程中抽真空脱气，并浇注固化成型。S1中混合的温度为130℃，混合时间为1.5h，搅拌速度为900rpm，S2中混合的温度为50℃，混合时间为0.7h，搅拌速度为500rpm。实施例三一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂200份、固化剂150份、聚硫橡胶40份、脲三聚氰胺甲醛树脂20份、酚醛树脂40份、异氰酸酯20份、聚四氟乙烯40份、无机纳米混合物30份、增韧剂20份。增韧剂为聚酰亚胺。固化剂为酸酐类固化剂，可以为单组分酸酐类固化剂，也可以为多组分酸酐类固化剂的混合物，例如选择芳香族酸酐、脂环族酸酐或直链脂肪族酸酐中的任意两种或者至少三种的混合物，上述种类酸酐的加入可以将环氧树脂中的羟基充分反应，提高环氧树脂的交联度，提高环氧树脂组合物的物理性能。无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。瓷粉和氧化铝的添加比例为1:3。无机纳米混合物的D50粒径为100nm。一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、将配方量的环氧树脂、聚硫橡胶、脲三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚四氟乙烯、无机纳米混合物放入高速搅拌机中均匀混合，均匀混合的同时使用超声波处理；S2、超声波处理后再加入配方量的固化剂和增韧剂并均匀混合，混合过程中抽真空脱气，并浇注固化成型。S1中混合的温度为150℃，混合时间为2h，搅拌速度为1000rpm，S2中混合的温度为60℃，混合时间为1h，搅拌速度为600rpm。选取市售的特高压电气用环氧树脂作为对比例。将多个实施例和对比例进行性能测试，性能测试标准如下：拉伸强度测试、断裂伸长率、弯曲强度采用GB/T2567—2008；玻璃化转变温度采用GB/T22567—2008；介电强度采用GB/T1408—2006；体积电阻率采用GB/T1410—2006，同时测试环氧树脂组合物的精度标准符合GB/T7304-2014和GB/T1677-2008，性能测试结果如下面表一：表一由表一得知，本专利技术得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40份、酚醛树脂20～40份、异氰酸酯20～40份、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40份、酚醛树脂20～40份、异氰酸酯20～40份、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。


2.根据权利要求1所述的一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于：所述增韧剂为聚醚砜或聚酰亚胺中的任意一种或两者的组合物。


3.根据权利要求1所述的一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于：所述固化剂为酸酐类固化剂。


4.根据权利要求1所述的一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于：所述无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。


5.根据权利要求4所述的一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，其特征在于：所述瓷粉和氧化铝的添加比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：何愈，何俊凌，
申请(专利权)人：上海雄润树脂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31