[发明专利]一种热稳定绝缘纸的制备方法

说明书

本发明涉及电气设备绝缘材料制备技术领域，具体涉及一种热稳定绝缘纸的制备方法。本发明制备的热稳定绝缘纸表面被酚醛树脂颗粒包覆，提高纸纤维的热稳定性，生成部分碳化硼，有助于将分解的小分子有机物转化为碳而留在胶层中，提高热处理过程中胶层结构变化的均匀性和稳定性，还能够导热起到导热降温的作用，本发明所用绝缘改性剂含钼酸以及钼盐，由于O‑Mo‑O键的键能远大于C‑O‑C键的键能，故能提高绝缘粘结剂热分解温度，在长期高温条件下晶须会被烧蚀，从而提高绝缘纸的强度，本发明中以金属氧化物和金属盐作为改性添加剂，还能够改善绝缘粘结剂的耐电压冲击性能，可以应用于小型大容量的变压器。

技术领域

本发明涉及电气设备绝缘材料制备技术领域，具体涉及一种热稳定绝缘纸的制备方法。

背景技术

绝缘材料又称电介质，是电阻率高、导电能力低的材料。在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。

绝缘纸是缠绕在变压器的各绕组上，是固定的绝缘材料，在变压器运行过程中是无法更换的。按照原材料的不同，绝缘纸可分为植物纤维纸、矿物纤维纸、合成纤维纸三大类。其中，普通绝缘纸主要采用植物纤维为原材料，如快巴纸和牛皮纸，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素等。绝缘纸广泛用作电机、电缆、电容器和变压器等设备的绝缘材料，也是层压制品、复合材料和预浸材料等绝缘材料的主要组成材料。但若长时间在超过其允许的最高工作温度下使用，会加速纤维素的分解，造成机械强度下降，绝缘击穿的概率增大，引发变压器故障，即绝缘纸的可靠性和使用寿命直接影响电器设备的安全和稳定。因此，对绝缘纸的某些性能，包括物理方面的机械性能，电气方面的绝缘性能和化学方面的热稳定性能等提出了较高的要求。

目前的绝缘纸是采用普通的牛皮绝缘纸，击穿场强较低，绝缘性有限，然而一旦有过电压产生，超过了牛皮绝缘纸的耐受电压，就会发生绝缘击穿事故。以纤维素为主要绝缘成分的绝缘纸耐热老化性较差，其会在变压器运行过程中发生纤维素的降解，降低聚合物分子链长度及材料的机械抗张强度，从而影响变压器的使用寿命。此外，普通绝缘纸由于热稳定性能的欠缺，也包括热老化导致的绝缘性能和机械性能的降低，限制了变压器向小型化、大容量方向发展。

因此，提供一种机械性能、绝缘性能和热稳定性好的绝缘纸具有重要意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前的绝缘纸是采用普通的牛皮绝缘纸，击穿场强较低，绝缘性有限，普通绝缘纸由于热稳定性能的欠缺，也包括热老化导致的绝缘性能和机械性能的降低，限制了变压器向小型化、大容量方向发展的缺陷，提供了一种热稳定绝缘纸的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种热稳定绝缘纸的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取350～400g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨2～3h，得到镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温，保温煅烧后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨2～3h，过筛得到镁矿粉；

（2）取200～220g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温，保温焙烧得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300～400mL氨水浸泡焙烧辉钼石，得到混合液，用硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值为6.5～7.0，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤3～5次，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温，干燥后得到绝缘改性剂；

（3）回收废弃的富硼渣，将富硼渣放入磨石机中研磨2～3h，过筛得到细化富硼渣，将400～500g细化富硼渣放入搅拌反应釜中，水浴加热，启动搅拌器，以400～500r/min的转速搅拌，向搅拌反应釜中加入300～400mL浓硫酸，搅拌反应，得到富硼浆液；