【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料，尤其是涉及一种基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法。
技术介绍
1、在直流输电工程中，阀厅直流侧出线需要单独设穿墙套管，高压套管作为电力设备的关键组成部分，其运行的可靠性对电网的安全稳定具有重要的影响。已投运的特高压直流工程所使用的穿墙套管均采用一体式结构的环氧树脂浸渍干式电容芯子充气式套管。作为连接内绝缘与外绝缘系统的纽带，环氧树脂浸渍干式电容芯子不仅要承受内部导电铜杆较高的电场力、热应力等的作用，还有自身介电损耗的热影响，绝缘安全裕度减小，从而降低了设备的寿命和可靠性。因此，特高压电力设备对环氧基介电材料的介电强度要求更高。
2、目前，国内外研究人员针对环氧树脂复合材料开展了一系列试验以及理论研究，大多集中在固化特性及增韧特性上，通过不同固化剂的复配，研究了耐高温、高韧性的环氧树脂固化体系，并对其结构、性能和机理进行了详细的研究。但在电力线路运行过程中，直流穿墙套管的电容芯子由于长期承受着高场强、高热量，其绝缘强度逐渐下降，因此，为了满足目前超高压输电的要求，提高穿墙套管环氧树脂浸渍干式电容芯子的介电性能至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，该制备方法利用金刚石改性环氧树脂，从而提高环氧树脂的介电性能，实现抑制环氧树脂绝缘材料制作的套管在老化过程中介电性能衰退。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，该基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方
3、s1：将环氧树脂溶解在丙酮中，称取不同份数的nds加入环氧树脂溶液中，进行超声处理，再加热搅拌去除丙酮，得到混合溶液；
4、s2：将步骤s1中得到的混合溶液加入反应釜，再向反应釜中加入固化剂混合均匀，获得未改性环氧树脂预备料和不同质量份数比的改性环氧树脂预备料；
5、s3：将环氧树脂预备料进行机械搅拌，得到分散均匀的浇注料；
6、s4：将助剂加入步骤s3中制得的浇注料中，再次进行机械搅拌，对浇注料进行预固化处理；
7、s5：将预固化后的浇注料放置在真空烘箱中，分别进行前固化和后固化，待固化完成样件冷却后，脱膜得到基于金刚石改性的环氧树脂试样。
8、采用上述技术方案，纳米颗粒由于其高表面能而容易团聚，通过丙酮溶液化处理环氧树脂，结合高强度超声液体处理器，以保证纳米金刚石均匀的分散在环氧树脂中；通过掺杂具有负电子亲和力的纳米金刚石(nds)在环氧树脂复合材料表面上构建较高的电荷势垒，以改变nd/环氧树脂复合材料表面上的电荷迁移行为，表面电荷陷阱可以阻碍迁移电荷并抑制这些过程的进展，最终提高聚合物的介电性能。
9、优选地，所述步骤s1中分别称取0～6份nds加入环氧树脂溶液中；使用独立的开/关脉冲发生器，设置10秒开和5秒关的脉冲循环程序进行超声处理15min。
10、优选地，所述步骤s1中在130℃加热，以200rad/min的转速搅拌30min去除丙酮。
11、优选地，所述步骤s2中的固化剂为甲基四氢苯酐(me-thpa)，加入的份数为84～86份。
12、优选地，所述步骤s3和所述步骤s4中机械搅拌的搅拌速率设定为400rad/min，搅拌温度保持在80℃，真空度保证≤100pa，以抽出反应液中的空气，搅拌时间设定为30min，完成搅拌后得到分散均匀的浇注料。将助剂的搅拌时间从标准的5min增加至30min，以对浇注料进行预固化处理，增加粘度，减少纳米金刚石的沉降；通过提高加入助剂后的搅拌时间，对浇筑液进行预固化处理以提高浇筑液粘度，从而减少纳米金刚石在固化过程的沉降问题，以保证纳米金刚石均匀地分散在环氧复合材料的试样中。
13、优选地，所述步骤s4中的助剂为n,n-二甲基苄胺，加入的份数为0.5份。
14、优选地，所述步骤s5中将预固化后的浇注料放置在预热80℃的真空烘箱中；以此减少固化时产生的收缩纹；使用真空泵抽气处理5min保证真空度≤100pa，以排出浇筑时注入的空气确保固化样件无气泡产生。
15、优选地，所述步骤s5中前固化温度为80℃，固化时间为4h；后固化温度为140℃，时间12h。
16、优选地，所述步骤s1中分别称取0份、2份、4份、6份nds加入环氧树脂溶液中。
17、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
18、(1)纳米颗粒由于其高表面能而容易团聚，通过丙酮溶液化处理环氧树脂，结合高强度超声液体处理器，以保证纳米金刚石均匀的分散在环氧树脂中；然后使用高速机械搅拌器与固化剂混合，通过提高加入助剂后的搅拌时间，对浇筑液进行预固化处理以提高浇筑液粘度，从而减少纳米金刚石在固化过程的沉降问题，以保证纳米金刚石均匀地分散在环氧复合材料的试样中；
19、(2)通过掺杂具有负电子亲和力的纳米金刚石(nds)在环氧树脂复合材料表面上构建较高的电荷势垒，以改变nd/环氧树脂复合材料表面上的电荷迁移行为，表面电荷陷阱可以阻碍迁移电荷并抑制这些过程的进展，最终提高聚合物的介电性能。
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1.一种基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中分别称取0～6份NDs加入环氧树脂溶液中；使用独立的开/关脉冲发生器，设置10秒开和5秒关的脉冲循环程序进行超声处理15min。
3.根据权利要求1所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中在130℃加热，以200rad/min的转速搅拌30min去除丙酮。
4.根据权利要求2所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的固化剂为甲基四氢苯酐，加入的份数为84～86份。
5.根据权利要求4所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S3和所述步骤S4中机械搅拌的搅拌速率设定为400rad/min，搅拌温度保持在80℃，真空度保证≤100Pa，以抽出反应液中的空气，搅拌时间设定为30min，完成搅拌后得到分散均匀的浇注料。
6.根据权利要求5所述的
7.根据权利要求5所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中将预固化后的浇注料放置在预热80℃的真空烘箱中；
8.根据权利要求7所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中前固化温度为80℃，固化时间为4h；后固化温度为140℃，时间12h。
9.根据权利要求7所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中分别称取0份、2份、4份、6份NDs加入环氧树脂溶液中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中分别称取0～6份nds加入环氧树脂溶液中；使用独立的开/关脉冲发生器，设置10秒开和5秒关的脉冲循环程序进行超声处理15min。
3.根据权利要求1所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中在130℃加热，以200rad/min的转速搅拌30min去除丙酮。
4.根据权利要求2所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中的固化剂为甲基四氢苯酐，加入的份数为84～86份。
5.根据权利要求4所述的基于金刚石改性提高环氧树脂介电性能的制备方法，其特征在于，所述步骤s3和所述步骤s4中机械搅拌的搅拌速率设定为4...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋欣峰，杜斌，樊培培，朱涛，罗翔宇，张国栋，陈楠清，黄基宏，李腾，黄刚，周正，赵航，王春阳，杜昊，张俊杰，贺成成，张德铭，刘载民，高怀正，方垒，陈良雪，何苗，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司超高压分公司，
类型：发明
国别省市：
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