一种复合绝缘子材料及其制备方法技术

本申请涉及绝缘子技术领域，具体提供一种复合绝缘子材料及其制备方法。本申请的复合绝缘子材料原料组分按重量份数计包括：100份环氧树脂、1

【技术实现步骤摘要】
一种复合绝缘子材料及其制备方法


[0001]本申请涉及绝缘子
，具体地，涉及一种复合绝缘子材料及其制备方法

技术介绍

[0002]绝缘子目前在输电线路中大规模应用。常用的绝缘子高分子材料是硅橡胶和环氧树脂。硅橡胶具有耐高低温、表面能低、柔韧性好的特点，但也存在强度低、硬度低、防透水性能较差等不足。以环氧树脂为代表的硬质材料具有硬度高、强度大、耐老化、防透水性能好等特点，但也存在耐高低温性较差、韧性较差等不足。将硅橡胶和环氧树脂的性能进行综合，能发挥出两种材料的特点，提高了绝缘子的性能。常规的将硅橡胶和环氧树脂的性能进行综合的方法主要是采用有机硅改性环氧树脂，比如在环氧树脂中引入聚硅氧烷，但仍然需要平衡两种材料的性能，以期能具有更好的性能。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的上述技术问题，本申请提供一种复合绝缘子材料及其制备方法。
[0004]本申请采用如下的技术方案：一种复合绝缘子材料，原料组分按重量份数计包括：100份环氧树脂、1
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20份改性剂、5
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100份固化剂、0.5
‑
1.5份固化促进剂和5
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80份填料；所述改性剂为聚硅氧烷和乙烯基酯树脂的嵌段共聚物。
[0005]优选的，所述改性剂由单端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂经michael反应获得。
[0006]更优选的，所述单端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂的摩尔比1.5
‑
2:1。
[0007]优选的，所述改性剂由双端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂经michael反应获得。
[0008]更优选的，所述双端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂的摩尔比为0.6
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1.6:1。
[0009]优选的，所述乙烯基酯树脂由脂肪族环氧树脂或脂环族环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应获得。
[0010]优选的，所述固化剂选自酸酐类固化剂、胺类固化剂、潜伏性固化剂和低分子量聚酰胺树脂中的一种。
[0011]优选的，所述固化促进剂选自咪唑类固化促进剂和叔胺类固化促进剂中的一种或几种。
[0012]优选的，所述填料选自二氧化硅、硅灰石、氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、聚四氟乙烯微粉和聚乙烯微粉中一种或几种组合。
[0013]上述任一实施方案所述的复合绝缘子材料的制备方法，包括：将所述环氧树脂和所述填料混合均匀，加入所述改性剂和所述固化剂，混合均匀，继续加入所述固化促进剂，混合均匀，即得。
[0014]为了综合聚硅氧烷和环氧树脂的特点，本申请在改性剂结构中引入了乙烯基酯树脂结构，通过采用乙烯基酯树脂预先与聚硅氧烷反应，获得了嵌段物形式的改性剂，而且乙烯基酯树脂相比环氧树脂具有更好的耐腐蚀性能，能进一步提高绝缘子的耐腐蚀性能，同时乙烯基酯树脂中的羟基、以及嵌段共聚物中的亚氨基等可以参与环氧树脂的固化反应中，使得嵌段共聚物可以与环氧树脂一起固化交联，相比单纯的聚硅氧烷改性环氧树脂的复合绝缘子，本申请的复合绝缘子具有更高的机械强度、硬度、耐腐蚀性和防透水性，同时具有较为合适的韧性。
[0015]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请的改性剂中的乙烯基酯树脂链段可以提高环氧树脂的耐腐蚀性能，而且改性剂分子中的羟基、亚氨基等基团可以参与环氧树脂的固化反应。
[0016]2、本申请的改性剂中的乙烯基酯树脂链段弥补了聚硅氧烷链段对于环氧树脂强度、硬度、耐水渗透性等的不利影响，使得复合绝缘子在仍然具有高机械强度、高硬度和高防透水性的同时，也具有一定的韧性。
实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0018]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0019]本申请一方面提出一种复合绝缘子材料，原料组分按重量份数计包括：100份环氧树脂、1
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20份改性剂、5
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100份固化剂、0.5
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1.5份固化促进剂和5
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80份填料；上述改性剂为聚硅氧烷和乙烯基酯树脂的嵌段共聚物，其中聚硅氧烷为复合绝缘子提供一定的韧性、耐老化性和疏水性，乙烯基酯树脂为复合绝缘子提供耐化学腐蚀性，并尽量维持环氧树脂的高机械强度、高硬度、高防透水性等。
[0020]本申请中，环氧树脂无特别的限制，环氧树脂结构中可以包含苯环、碳碳双键、环烷基等，但从实际应用需求上，采用脂肪族环氧树脂或脂环族环氧树脂更好。脂肪族环氧树脂是指环氧树脂的主链结构中含有亚烷基，比如C4
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C12的直链亚烷基；脂环族环氧树脂是指环氧树脂的主链结构中含有亚环烷基，环烷基结构可以与环氧基团直接相连或者不直接相连。举例的，脂环族环氧树脂可以如下式（1）
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（3）所示，（1），（1）的化学名称为环己烷
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1,2
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二羧酸二缩水甘油酯，（2），
（2）的化学名称为3,4
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环氧环己基甲酸
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3',4'
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环氧环己基甲酯，（3），（3）的化学名称为二(3,4
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环氧环己基甲基)己二酸酯。
[0021]式（1）
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（3）脂环族环氧树脂仅作为示例，不做为对本申请的限制。
[0022]脂肪族环氧树脂可以是1,4
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丁二醇二缩水甘油醚、1,6
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己二醇二缩水甘油醚、1,8
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辛二醇二缩水甘油醚等，比如1,6
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己二醇二缩水甘油醚的结构如下式（4）所示。
[0023]（4）本申请一个优选的实施例中，改性剂由单端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂经michael反应获得。乙烯基树脂两个端基含有碳碳双键，可以与伯氨基发生michael加成反应。采用单端氨基聚硅氧烷与乙烯基酯树脂进行michael加成反应，可以获得嵌段共聚物。
[0024]本申请一个更优选的实施例中，单端氨基聚硅氧烷与乙烯基酯树脂的摩尔比1.5
‑
2:1。当单端氨基聚硅氧烷与乙烯基酯树脂的摩尔比为2:1时，michael加成反应的产物是ABA型三嵌段共聚物，A嵌段为聚硅氧烷，B嵌段为乙烯基酯树脂。当单端氨基聚硅氧烷与乙烯基酯树脂的摩尔比低于2:1，比如1.9:1、1.8:1、1.7:1、1.6:1、1.5:1等，获得的是AB型两嵌段共聚物和ABA型三嵌段共聚物的混合物。
[0025]本申请中，单端氨基聚硅氧烷是指聚硅氧烷的端基只有一个伯氨基，以伯氨基为3
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氨基丙基为例，一种单端氨基聚硅氧烷通式可以为NH2(CH2)3SiMe2O(SiOMe2)
m...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子材料，其特征在于，原料组分按重量份数计包括：100份环氧树脂、1
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20份改性剂、5
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100份固化剂、0.5
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1.5份固化促进剂和5
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80份填料；所述改性剂为聚硅氧烷和乙烯基酯树脂的嵌段共聚物。2.根据权利要求1所述的复合绝缘子材料，其特征在于，所述改性剂由单端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂经michael反应获得。3.根据权利要求2所述的复合绝缘子材料，其特征在于，所述单端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂的摩尔比1.5
‑
2:1。4.根据权利要求1所述的复合绝缘子材料，其特征在于，所述改性剂由双端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂经michael反应获得。5.根据权利要求4所述的复合绝缘子材料，其特征在于，所述双端氨基聚硅氧烷与所述乙烯基酯树脂的摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖常青，
申请(专利权)人：库沃格厦门电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：