[发明专利]一种用于电力系统的绝缘材料及应用

说明书

 

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体地，涉及一种用于电力系统的绝缘材料及应用。

 

背景技术

电力绝缘材料在电力系统中应用范围广泛，应用领域包括电表壳体、电缆绝缘层、电缆护套管、抗冲击和高强度的零部件、防护罩、精密仪表零件、接插元件、高频头、印刷线路插座和端子排。电力绝缘材料按国家标准GB2900.5规定绝缘材料的定义是：“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高，通常在10～10Ω·m的范围内。如在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。目前电力绝缘材料的应用范围越来越广，而且对其性能的要求也越来越高。

目前，电力绝缘材料主要是用塑料做成板材，塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。上述绝缘材料一般具备一定的绝缘性能，但是机械性能、热稳定性、阻燃性能以及耐腐蚀性能往往达不到预期要求。为了克服上述缺陷，现有技术中也制备了很多类型和组成的电力绝缘材料；例如，中国发明专利CN101469118A公开了一种电表壳体用高分子材料，该高分子材料机械强度不够，并且成本较高，不利用推广使用；中国发明专利CN201210277279公开了一种高强高导热绝缘材料，该材料具备较好的热导性和绝缘性，但是该材料的机械强度不够，并且成本较高，不利用推广使用。现有技术亟待需要一种机械强度高、冷热稳定性高、阻燃性能较好、成本低廉以及耐腐蚀性能好的用于电力系统的绝缘材料。

 

发明内容

 本发明的目的是解决现有技术中电力系统绝缘材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种新型的电力系统绝缘材料，该绝缘材料不但具备较好的绝缘性能，而且具备机械强度高、耐腐蚀、阻燃性能好以及成本低廉等优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：

一种用于电力系统的绝缘材料，其由如下原料制备而成：

碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯、聚丙烯树脂。

具体地，由如下重量份的原料制备而成：

碳化硅粉1-2份、氢氧化铝1-2份、白云石粉2-3份、三氧化二锑2-3份、改性高岭土3-4份、改性硅藻土3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇5-7份、聚羟基乙酸5-7份、三烯丙基异氰脲酸酯6-9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、邻苯二甲酸酐8-10份、聚氯乙烯18-24份、聚丙烯树脂25-30份。

上述用于电力系统的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤： 

1）按照重量份称取各原料；

2）将碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土以及改性硅藻土投入到离心机中，500转/min离心搅拌5分钟，获得混合料，然后将混合料加入反应容器中，保温反应15分钟，温度控制在80℃，保温反应结束后，迅速冷却至室温，得到物料A备用；

3）制备复混物1：将二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯树脂，混合搅拌均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料B备用；

4）熔融注塑成型：将步骤2）所得物料A和步骤3）所得物料B投入到离心机中，500转/min离心搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中, 在300℃下注塑成型即得。

优选地，

改性高岭土的制备方法为：先用5%（V/V）盐酸浸泡高岭土10min，以没过高岭土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；

优选地，

改性硅藻土的制备方法为：先用5%（V/V）盐酸浸泡硅藻土10min，以没过硅藻土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；

优选地，碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉以及三氧化二锑的粒径均控制在500目。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明制备的用于电力系统的绝缘材料可以广泛应用于电力领域，包括电缆绝缘层、抗冲击和高强度的零部件、防护罩以及接插元件等；