[发明专利]一种耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套材料及耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种在湿热环境下具有可靠电绝缘性能的耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套材料及耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套。

背景技术

环氧树脂分子链中含有苯环和醚键，因此具有优良的电绝缘性、介电性能和柔韧性，被广泛的应用于工程塑料和复合材料等领域。酸酐固化的环氧值高的树脂强度较大，但较脆，需要设计配方改良耐热性能与柔韧性能相平衡的复配环氧树脂。另一方面，降低环氧树脂热膨胀系数的改性也是必须的。

陶瓷材料是用天然或人工合成化合物经过高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，但是陶瓷绝缘护套质脆、易开裂，加工成型困难、成本高。

目前，环氧树脂与陶瓷材料均不具备有较好的电绝缘性能、耐热性能的同时，又拥有较低的热膨胀系数、便捷而低成本的加工成型方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种成型方法简单、成本低廉、不易开裂且热膨胀系数相对较低的耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套材料及耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套材料，其包括复配环氧树脂及经过表面处理的微米陶瓷粉末，所述复配环氧树脂与所述经过表面处理的微米陶瓷粉末的质量比为1:(1～3)；所述经过表面处理的微米陶瓷粉末为经过硅烷偶联剂处理的γ-Al₂O₃粉末，粒径为10～30微米；所述复配环氧树脂由双酚F环氧树脂和4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂复配而成。

上述方案中，所述耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套材料还包括固化剂及促进剂，所述固化剂与所述复配环氧树脂的质量比为(114～141):100，所述促进剂(DMP-30)与所述复配环氧树脂的质量比为1:100。

上述方案中，所述双酚F环氧树脂与4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂的质量比为(2:8)～(8:2)。

上述方案中，所述复配环氧树脂的热变形温度为136.0℃～174.1℃。

上述方案中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，硅烷偶联剂的添加质量与γ-Al₂O₃粉末质量比为3:100。

一种耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套，其由以下方法制备得到：

1)取粒径为10～30微米的γ-Al₂O₃粉末，在去离子水中超声震荡分散，干燥；配置硅烷偶联剂的乙醇溶液，45℃超声震荡水解后，加入干燥后的γ-Al₂O₃粉末在60℃水浴中搅拌，表面处理完成后抽滤、干燥，得到经过表面处理的微米陶瓷粉末；

2)将双酚F环氧树脂与4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂进行复配，均匀混合，得到复配环氧树脂，所述双酚F环氧树脂与4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂的质量比为(2:8)～(8:2)；

3)将步骤1)得到的经过表面处理的微米陶瓷粉末和2)得到的复配环氧树脂混合，加入固化剂、促进剂，搅拌均匀；真空除泡后浇注，固化得到耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套。

上述方案中，所述复配环氧树脂与所述经过表面处理的微米陶瓷粉末的质量比为1:(1～3)。

上述方案中，所述固化剂与所述复配环氧树脂的质量比为(114～141):100，所述促进剂与所述复配环氧树脂的质量比为1:100。

上述方案中，所述硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷，硅烷偶联剂的添加质量与γ-Al₂O₃粉末质量比为3:100。

上述方案中，所述耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套的热变形温度为144.7℃～190.5℃，在90℃水浴中浸泡处理24h后体积电阻率为1.36×10¹³Ω·cm～1.87×10¹³Ω·cm。

本发明的有益效果为：

1.本发明制备的耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套中γ-Al₂O₃微米陶瓷粉末在复配环氧树脂中的分散性良好；

2.本发明制备的耐高温树脂基复合陶瓷绝缘护套相较于陶瓷护套，有更好的柔韧性，在使用环境中不易开裂。