【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料，特别涉及一种高导热高韧性环氧树脂复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、当今经济迅猛发展，人们在生活、工作等各个领域中的用电量远超以往。为满足人们对电能的需求，常采用增大电网设备装机容量、提升电压等级等方法来提高电能的运输效率。然而，这将导致电力系统中出现短路电流增大，容性无功增加等问题。为了解决这一问题，常使用干式空心电抗器进行限制短路电流增大以及无功补偿。另外，干式空心电抗器在电力系统中也有滤波，限制过电压等作用。因此，干式空心电抗器在电力系统中扮演着不可或缺的角色。
2、环氧树脂因其良好的加工性能、绝缘性能、耐腐蚀性能以及粘结性而被广泛应用为干式空心电抗器匝间绝缘材料，但是随着电压等级的不断提高，环氧树脂绝缘材料的不足之处也逐渐暴露出来。一方面，环氧树脂热导率低，散热效果差，在长期的运行过程中，干式空心电抗器产生的大量热量无法得到快速有效的消散，易导致热点温度升高，加速绝缘材料的劣化。另一方面，干式空心电抗器常用环氧树脂绝缘材料内部交联密度大、韧性较差，在长期低频振动作用下，易发生开裂，导致固体绝缘材料性能严重退化。为了有效提高干式空心电抗器的运维水平和使用寿命，降低因绝缘失效导致干式空心电抗器故障的发生概率，助力电网可靠运行，有必要对干式空心电抗器中所用环氧树脂绝缘材料的性能进行提升。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术旨在提供一种高导热高韧性环氧树脂复合材料及其制备方法与应用。
2、本专利技术的技术方案如下：p>
3、一方面，提供一种高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：利用聚醚胺对氮化硼纳米管进行表面功能化处理，获得表面功能化处理后的bnnts，记为bnnts@pea；
5、s2：利用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯橡胶共聚物对所述bnnts@pea进行处理，获得egva包覆的氮化硼纳米管，记为bnnts@pea@egva；
6、s3：以所述bnnts@pea@egva作为纳米填料，环氧树脂作为基体，通过高温固化制备获得所述高导热高韧性环氧树脂复合材料。
7、作为优选，步骤s1中，利用聚醚胺对氮化硼纳米管进行表面功能化处理时，所述聚醚胺与所述氮化硼纳米管的质量比为1-3:1。
8、作为优选，步骤s2中，利用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯橡胶共聚物对所述bnnts@pea进行处理时，采用油浴加热搅拌的方式进行处理，温度为60-90 ℃，时间为2-4 h，转速为300-500 rpm。
9、作为优选，步骤s3中，通过高温固化制备获得所述高导热高韧性环氧树脂复合材料时，还包括固化剂和促进剂，且所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量比为90-110:80:1.6。
10、作为优选，所述固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐、二乙烯三胺、顺丁烯二酸酐中的任意一种或多种。
11、作为优选，所述促进剂为2, 4, 6-三（二甲胺基甲基）苯酚、二甲基丙烯酰胺、三乙胺中的任意一种或多种。
12、作为优选，步骤s3中，所述纳米填料的质量分数为0.5-2 %。
13、作为优选，步骤s3中，进行高温固化时，先在120 ℃保温2 h，然后再在130 ℃保温2 h。
14、另一方面，还提供一种采用上述任意一项制备方法制备而成的高导热高韧性环氧树脂复合材料及其作为干式空心电抗器匝间绝缘材料的应用。
15、本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术通过引入egva与pea，可显著改善bnnts在环氧树脂基体中的分散性，提高bnnts与环氧树脂基体的界面作用，将bnnts具有的高导热特性充分应用到环氧树脂复合材料中，同时egva还可显著提高环氧复合材料的力学韧性。
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1.一种高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，利用聚醚胺对氮化硼纳米管进行表面功能化处理时，所述聚醚胺与所述氮化硼纳米管的质量比为1-3:1。
3.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，利用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯橡胶共聚物对所述BNNTs@PEA进行处理时，采用油浴加热搅拌的方式进行处理，温度为60-90 ℃，时间为2-4 h，转速为300-500 rpm。
4.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，通过高温固化制备获得所述高导热高韧性环氧树脂复合材料时，还包括固化剂和促进剂，且所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量比为90-110:80:1.6。
5.根据权利要求4所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐、二乙烯三胺、顺丁烯二酸酐中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述纳米填料的质量分数为0.5-2 %。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，进行高温固化时，在110-130 ℃保温4 h。
9.一种高导热高韧性环氧树脂复合材料，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法制备而成。
10.如权利要求9所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料作为干式空心电抗器匝间绝缘材料的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，利用聚醚胺对氮化硼纳米管进行表面功能化处理时，所述聚醚胺与所述氮化硼纳米管的质量比为1-3:1。
3.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，利用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯橡胶共聚物对所述bnnts@pea进行处理时，采用油浴加热搅拌的方式进行处理，温度为60-90 ℃，时间为2-4 h，转速为300-500 rpm。
4.根据权利要求1所述的高导热高韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，通过高温固化制备获得所述高导热高韧性环氧树脂复合材料时，还包括固化剂和促进剂，且所述环氧树脂、固化剂和促进剂的质量比为90-110:80:1.6。
5.根据权利要求4所述的高导热高韧...
【专利技术属性】
技术研发人员：任俊文，姜国庆，王梓，杨帅，魏华超，袁浩文，贾申利，赵莉华，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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