一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法技术

本申请涉及户外高压绝缘材料技术领域，尤其涉及一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法。一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，包括以下质量份数的原料：硅树脂25

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法


[0001]本申请涉及户外高压绝缘材料
，尤其涉及一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]绝缘子是输配电网中大量使用的绝缘设备，虽然成本较低，架构简单，但是对于整个电力系统的稳定安全运行发挥着不可或缺的作用。其中任何一个绝缘子发生故障，都有可能造成整个电力系统的安全事故。
[0003]目前，绝缘子的主要材料是硅橡胶和硅树脂，硅树脂具有优异的绝缘性能、耐热性能和耐候性能，因此被广泛应用于电力系统中。然而，由于硅树脂本身易燃，容易引起火灾事故，因此需要添加阻燃剂来提高其阻燃性能。

技术实现思路

[0004]本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料及其制备方法采用如下技术方案：一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，包括以下质量份数的原料：硅树脂25
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35份、填料45
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55份、增强剂5
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10份、助剂2
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5份、阻燃剂3
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5份，其中，所述阻燃剂为氢氧化铝改性氧化石墨烯，所述氢氧化铝的颗粒粒径为200
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300纳米、所述氧化石墨烯的粒径为10
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20μm。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请通过合理配比不同成份，可以得到具有优异绝缘性能、耐热性能、耐候性能和阻燃性能的硅树脂复合户外绝缘子浇注料。其中，硅树脂是这种阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料的主要基体材料，具有优良的耐热性、耐电性和机械强度等性能。填料起到增加复合材料体积的作用，同时也能提高它的耐热性和机械性能。增强剂能够提高复合材料的抗拉强度、弯曲强度和耐冲击性等性能。助剂则有助于改善复合材料的加工性能、润滑性和成型效果。阻燃剂的作用就是提高复合材料的阻燃性能，减少火灾风险。
[0007]氢氧化铝改性氧化石墨烯作为阻燃剂，具有很好的阻燃效果。氢氧化铝可以在高温下分解释放出水分，形成保护层，起到隔热和阻燃的作用。氧化石墨烯具有高比表面积和导热性能，可以增加材料的导热性能，从而提高阻燃效果。两者之间的协同作用可以提高材料的阻燃性能，并且可以减少阻燃剂的使用量，降低成本。氢氧化铝的颗粒粒径为200
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300纳米，这是因为粒径越小，表面积越大，与其他材料的接触面积也就越大，从而提高了阻燃效果。同时，氢氧化铝的颗粒粒径也不能太小，否则会影响材料的流动性和加工性能。氧化石墨烯的粒径为10
‑
20μm，这是因为氧化石墨烯具有较好的导电性和导热性，可以有效地吸收和散发热量，从而减缓火灾的蔓延速度。同时，氧化石墨烯的粒径也不能太小，否则会影
响材料的流动性和加工性能。
[0008]各组分之间的协同作用就是通过相互作用来提高复合材料的整体性能。填料通过增加材料体积和提高耐热性和机械性能来增强基体材料的性能；增强剂通过提高复合材料的抗拉强度、弯曲强度和耐冲击性等性能来增强基体材料的性能；助剂则有助于改善材料的加工性能、润滑性和成型效果；而阻燃剂则通过阻止火焰扩散来提高整个复合材料的阻燃性能。氢氧化铝改性氧化石墨烯的作用是提高复合材料的阻燃性能，减少火灾风险，并且与其他材料相互作用，从而形成一个强有力的热阻挡层，进一步提高复合材料的性能。
[0009]优选的，所述氢氧化铝改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：S21、将氧化石墨烯和氢氧化铝分别加入到无水乙醇中，经过搅拌混合；S22、将混合后的溶液进行超声处理，使其充分分散；S23、在温度为75
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85℃条件下进行凝胶化，得到氢氧化铝改性的氧化石墨烯；S24、将凝胶状产物干燥并进行球磨筛分，得到阻燃剂,阻燃剂的粒径为10
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20μm。
[0010]优选的，所述氧化石墨烯与所述氢氧化铝的质量比例为1
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3:10。
[0011]优选的，在步骤S21中，所述搅拌时间为25
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35min，在步骤S22中，所述超声处理的时间为25
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35min，在步骤S23中，所述凝胶化的时间为1.5
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2.5h,在步骤S24中，所述干燥温度为100
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105℃，时间为10
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12h。
[0012]通过采用上述技术方案，氢氧化铝改性氧化石墨烯作为阻燃剂，它通过在复合材料中形成氧化铝和氧化石墨烯间的复合体系来达到阻燃的效果。氧化石墨烯具有很好的导电性，能够迅速吸收能量，并将其转移到周围的氧化铝颗粒中，从而形成一个有效的热阻挡层。这个阻燃层能够分解、熄灭、冷却火焰，从而达到很好的阻燃效果。氢氧化铝改性氧化石墨烯，具有较好的阻燃效果和机械性能，氧化铝改性氧化石墨烯之间的协同作用主要体现在以下几个方面：氢氧化铝和氧化石墨烯可以形成一种复合阻燃剂，具有更好的阻燃效果；氢氧化铝可以吸收热量，将其转化为水蒸气释放出来，从而降低材料温度，减缓火灾的蔓延速度；氧化石墨烯具有较好的导电性和导热性，可以有效地吸收和散发热量，从而减缓火灾的蔓延速度；氢氧化铝和氧化石墨烯可以提高材料的机械性能和耐热性能，从而增强材料的阻燃效果。氢氧化铝改性氧化石墨烯的作用机理主要包括以下几个方面：吸收热量：氢氧化铝可以吸收热量，将其转化为水蒸气释放出来，从而降低材料温度，减缓火灾的蔓延速度；隔离氧气：氧化石墨烯可以形成一层隔离层，阻止氧气进入材料内部，从而减缓火灾的蔓延速度，吸附有害气体：氢氧化铝和氧化石墨烯可以吸附有害气体，从而减少有害气体的释放量，保护环境和人类健康，提高材料的机械性能和耐热性能：氢氧化铝和氧化石墨烯可以提高材料的机械性能和耐热性能，从而增强材料的阻燃效果。
[0013]优选的，所述硅树脂为苯基甲基硅树脂、乙氧基硅氧烷、氢氧化二甲基硅氧烷中的一种或者多种。
[0014]通过采用上述技术方案，硅树脂作为主要基础材料，提供浇注料的硬度、强度和耐热性等性能。苯基甲基硅树脂具有较高的硬度和耐热性，乙氧基硅氧烷具有较好的流动性和加工性能，氢氧化二甲基硅氧烷则能提高浇注料的柔韧性和耐候性。同时，硅树脂还能与其他原料形成化学键，提高复合材料的综合性能。
[0015]优选的，所述填料为氧化锆、氧化镁、硅灰石中的一种或者多种。
[0016]通过采用上述技术方案，填料增加复合材料的强度和硬度，同时降低材料的成本。
氧化锆和氧化镁具有高硬度和高耐磨性，可以增加材料的硬度和耐磨性；硅灰石具有良好的填充性能，可以填充材料中的空隙，增加材料的密度和强度。
[0017]优选的，所述增强剂为碳纤维和玻璃纤维按照质量比1:1
‑
2的组合物。
[0018]通过采用上述技术方案，增强剂为碳纤维和玻璃纤维按照质量比1:1
‑
2的组合物，可以提高复合材料的强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：硅树脂25
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35份、填料45
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55份、增强剂5
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10份、助剂2
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5份、阻燃剂3
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5份，其中，所述阻燃剂为氢氧化铝改性氧化石墨烯，所述氢氧化铝的颗粒粒径为200
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300纳米、所述氧化石墨烯的粒径为10
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20μm。2.根据权利要求1所述一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，其特征在于，所述氢氧化铝改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：S21、将氧化石墨烯和氢氧化铝分别加入到无水乙醇中，经过搅拌混合；S22、将混合后的溶液进行超声处理，使其分散；S23、在温度为75
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85℃条件下进行凝胶化，得到氢氧化铝改性的氧化石墨烯；S24、将凝胶状产物干燥并进行球磨筛分，得到阻燃剂, 阻燃剂的粒径为10
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20μm。3.根据权利要求2所述一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，其特征在于，所述氧化石墨烯与所述氢氧化铝的质量比例为1
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3:10。4.根据权利要求2所述一种高效阻燃硅树脂复合户外绝缘子浇注料，其特征在于，在步骤S21中，所述搅拌时间为25
‑
35min，在步骤S22中，所述超声处理的时间为25
‑
35min，在步骤S23中，所述凝胶化的时间为1.5
‑
2.5h, 在步骤S24中，所述干燥温度为100
‑
10...

【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：