[发明专利]一种电力设备用绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种电力设备用绝缘材料及其制备方法，由以下成分制备而成：甲基乙烯基硅橡胶、环氧树脂预聚液、改性苘麻纤维、钛酸丁酯、炭黑、氧化铝颗粒、改性复合纳米粉末、无水乙醇、抗氧剂、相容剂和交联剂。本发明制备的绝缘材料具有优异的力学性能、绝缘性能和耐高温性能，同时具有抗天候老化和高耐磨性，绿色环保对环境无污染，能够抑制绝缘材料中的空间电荷积聚，还具有良好的机械性能、电气性能和热性能，综合性能优异。

技术领域

本发明属于绝缘材料技术领域，具体涉及一种电力设备用绝缘材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国电力事业发展迅速，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模逐步扩大。电网中核心设备主要是环氧树脂基材料，环氧树脂属于中等极性高聚物，其大分子末端有环氧基，键中间有羟基和醚键，在固化过程中还会继续产生羟基和醚键，因此在外加电场时会产生感应电荷，导致环氧树脂的体积电阻率较非极性的聚合物有一定差距。目前，挂网运行的环氧树脂绝缘材料体积电阻率偏低，特别在直流高压下，电荷长期积聚造成表面闪络，是特高压电网安全的最大隐患之一。由于空间电荷分布不均匀会造成绝缘材料的畸变，影响其绝缘程度以及加速材料的老化，另外国内空气污染严重，气候条件复杂，作为电力安全头号大敌的输变电设备污闪防护依然任务艰巨。

公开号为CN101445627A，公开了一种高压直流电缆绝缘材料及其制备方法，该发明采用的技术方案是，将100重量份的低密度聚乙烯、0.1-1重量份的抗氧剂、0.5-5重量份的马来酸酐，放入密炼机中混炼，然后再加入0.1-5重量份的交联剂混炼10-15分钟，得到高压直流电缆绝缘材料，该发明制备的绝缘材料可以有效提高高压直流电缆的力学性能和电气性能，但是该发明不能很好的提高材料的耐腐蚀性能和抗老化性能，因此不适合推广生产。

公开号为CN103242643A，公开了一种超高压直流电缆绝缘材料及其制备方法，组分及其含量为：聚苯醚树脂20-60重量份、弹性体25-40重量份、相容剂0-5重量份、抗氧剂0.1-1重量份、离子液体修饰的无机纳米粒子0.5-5重量份、交联剂0.1-5重量份。本发明制备的绝缘材料柔韧性好、机械性能优良，并且可以有效提高超高压直流电缆的力学性能和电气性能，但是该发明制备过程复杂，成本较高，并且原材料获取较难，也不利于大规模生产。

因此，需要提供一种更好的高性能电力设备用的绝缘材料，来改善现有技术的不足，这也是对建设安全可靠、稳定高效的电力输变网络、提升我国输电水平和节省资源具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力设备用绝缘材料及其制备方法，本发明制备的绝缘材料具有优异的力学性能、绝缘性能和耐高温性能，同时具有抗天候老化和高耐磨性，绿色环保对环境无污染，能够抑制绝缘材料中的空间电荷积聚，还具有良好的机械性能、电气性能和热性能，综合性能优异。

本发明提供了如下的技术方案：

一种电力设备用绝缘材料，包括以下重量份的原料：甲基乙烯基硅橡胶25-28份、环氧树脂预聚液11-14份、改性苘麻纤维8-13份、钛酸丁酯6-10份、炭黑8-14份、氧化铝颗粒6-11份、改性复合纳米粉末7-12份、无水乙醇4-7份、抗氧剂3-6份、相容剂4-7份和交联剂3-6份。

优选的，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：甲基乙烯基硅橡胶26-28份、环氧树脂预聚液11-13份、改性苘麻纤维10-13份、钛酸丁酯8-10份、炭黑8-12份、氧化铝颗粒8-11份、改性复合纳米粉末7-11份、无水乙醇5-7份、抗氧剂3-5份、相容剂5-7份和交联剂4-6份。

优选的，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：甲基乙烯基硅橡胶27份、环氧树脂预聚液12份、改性苘麻纤维12份、钛酸丁酯9份、炭黑11份、氧化铝颗粒9份、改性复合纳米粉末8份、无水乙醇6份、抗氧剂3份、相容剂5份和交联剂4份。

一种电力设备用绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：