[发明专利]一种环氧微纳米共掺复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧微纳米共掺复合材料的制备方法，将微米氧化铝粒子及纳米氧化铝粒子烘干备用；将环氧树脂和酸酐固化剂分别预热备用；将环氧树脂、酸酐固化剂及促进剂混合搅拌，再进行脱泡；将烘干后的微米氧化铝粒子加入所得混合物中，搅拌后进行脱泡；将烘干后的纳米氧化铝粒子加入所得混合物中，搅拌后进行脱泡；将所得混合物在多级加热程序下加热保温，然后逐渐降低到室温，即得到环氧微纳米共掺复合材料。本发明可以提高环氧微米复合绝缘材料在SFsubgt;6/subgt;气氛中的直流沿面闪络电压，且工艺难度低、可操作性强。

技术领域

本发明属于高压绝缘材料领域，具体涉及一种环氧微纳米共掺复合材料的制备方法。

背景技术

环氧树脂因其良好的电、机械和热学性能，在电力设备中得到了广泛应用，如盆式绝缘子中使用大量微米粒子掺杂的环氧微米复合绝缘材料。然而，盆式绝缘子的沿面闪络电压远远低于相同尺寸的气氛间隙或者绝缘材料的体击穿电压，严重制约着电气系统的绝缘性能和高压电气设备的小型化发展。电气设备的绝缘系统发生沿面闪络后，将在闪络位置产生烧蚀与降解，使其绝缘强度下降，进而发展为绝缘击穿，导致系统绝缘崩溃，最终将致使电气设备产生故障甚至电力系统瘫痪。因此，提高绝缘材料的沿面闪络性能的方法，对实际工程应用具有十分重要的意义。

目前，学者们对提升绝缘材料的沿面闪络电压的方法研究中，主要有表面改性和体改性两种方式，表面改性的方法，如提升表面打磨，表面涂层，表面氟化等处理方式；体改性的方法，如微、纳米粒子掺杂，热处理，化学反应法等。研究表明，大量微米粒子掺杂入环氧树脂后，样品的断面的微观形貌发生改变，改变了原来环氧的平整的断面微观结构，这有利于增加环氧复合材料的机械性能，使得其沿面闪络电压提高的同时，在工程中得到更加广泛的应用。然而，对于盆式绝缘子这种已经掺杂大量微米填料的环氧微米复合材料，如何进一步提升环氧微米复合材料的沿面闪络电压，获得操作简单，行之有效的方法逐渐受到工程领域的关注。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种环氧微纳米共掺复合材料的制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明可以提高环氧微米复合绝缘材料在SF₆气氛中的直流沿面闪络电压，且工艺难度低、可操作性强。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环氧微纳米共掺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将微米氧化铝粒子及纳米氧化铝粒子烘干备用；将环氧树脂和酸酐固化剂分别预热备用；

2)将预热后的环氧树脂、酸酐固化剂及促进剂混合搅拌，再进行脱泡；

3)将烘干后的微米氧化铝粒子加入步骤2)所得混合物中，搅拌后进行脱泡；

4)将烘干后的纳米氧化铝粒子加入步骤3)所得混合物中，搅拌后进行脱泡；

5)将步骤4)所得混合物在多级加热程序下加热保温，然后自然降温到室温，即得到环氧微纳米共掺复合材料。

进一步地，步骤1)中微米氧化铝粒子和纳米氧化铝粒子的烘干温度为70℃-90℃，时间为11h-13h。

进一步地，步骤1)中环氧树脂和酸酐固化剂的预热温度为70℃-90℃，时间为11h-13h。

进一步地，步骤2)中搅拌时间为4-6min，脱泡时间为4-6min。

进一步地，步骤3)和步骤4)中搅拌时间为10-20min，脱泡时间为10-20min。

进一步地，步骤5)中多级加热程序具体为：首先升温至70℃-90℃并保温4个小时，然后升温至110℃-130℃并保温8个小时。

进一步地，所述环氧树脂采用双酚A型液态环氧树脂，所述促进剂采用液态甲基四氢苯酐。