[发明专利]一种耐特高电压绝缘树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐特高电压绝缘树脂及其制备方法。所述方法：将40～68份基体树脂与5～15份增韧剂混合后在惰性气体保护下在60～100℃搅拌1～3h，得到增韧型基体树脂；将10～35份陶瓷添加剂与溶剂进行球磨，得到陶瓷添加剂分散液；将陶瓷添加剂分散液、增韧型基体树脂、10～25份硅烷和3～8份分散剂在室温下搅拌2～3小时，得到混合物；将混合物进行减压蒸馏去除溶剂，得到硅烷改性增韧型基体树脂；往硅烷改性增韧型基体树脂中加入0.5～3份促进剂并搅拌均匀，制得耐特高电压绝缘树脂。本发明制得的耐特高电压绝缘树脂兼具优异的热学性能、力学性能和电气绝缘性能。

技术领域

本发明属于绝缘树脂技术领域，具体涉及一种耐特高电压绝缘树脂及其制备方法。

背景技术

相比普通的高压输电，特高压输电具有输送容量特大、送电距离特远、线路损耗特低、走廊占地特少等特点，是将来输电系统中发展的主要方向。特高压设备绝缘件起到电绝缘和承力的作用，其性能将直接决定输变电设备的绝缘性能及运行可靠性。随着我国电力系统朝特高压、直流电、大电流输电网络方向发展，对绝缘件性能提出了更高的要求，特别是1100kV以上交流特高压系统，其综合性能的提高通常难以兼顾，其耐热性能的提高往往以牺牲力学性能和电气性能为代价，如何通过配方及工艺优化来平衡耐热性能、电气绝缘性能及力学性能是目前特高压绝缘件研究的难点。

目前的环氧树脂主要以添加Al₂O₃微粒为主，Al₂O₃微粒的加入可以提高环氧树脂的热学性能，然而环氧树脂的力学性能、耐电老化性能和击穿强度将会降低，从而导致在特高压电场中产生放电击穿和产品开裂的风险大大提高，严重影响环氧树脂绝缘件的使用寿命。

基于上述问题，本发明提出了一种耐特高电压绝缘树脂及其制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本发明提供了一种耐特高电压绝缘树脂及其制备方法。本发明制得的耐特高电压绝缘树脂兼具优异的热学性能、力学性能和电气绝缘性能。

本发明在第一方面提供了一种耐特高电压绝缘树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将40～68重量份基体树脂与5～15重量份增韧剂混合，然后在惰性气体保护下在60～100℃搅拌1～3h，得到增韧型基体树脂；

(2)将10～35重量份陶瓷添加剂与溶剂进行球磨，得到陶瓷添加剂分散液；

(3)将所述陶瓷添加剂分散液、所述增韧型基体树脂、10～25重量份硅烷和3～8重量份分散剂在室温下搅拌2～3小时，得到混合物；

(4)将所述混合物进行减压蒸馏去除溶剂，得到硅烷改性增韧型基体树脂；

(5)往所述硅烷改性增韧型基体树脂中加入0.5～3重量份促进剂并搅拌均匀，制得耐特高电压绝缘树脂。

优选地，所述基体树脂为环氧树脂、聚酰胺改性环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、硼改性酚醛树脂、二甲苯改性环氧树脂中的一种或者多种；所述增韧剂为液体聚硫橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶中的一种或多种；所述陶瓷添加剂为镁橄榄石颗粒、氧化铝颗粒、氮化硼颗粒、氮化硅颗粒、氮化铝颗粒、石英陶瓷颗粒中的一种或者多种；所述溶剂为乙醇和/或丙酮；所述硅烷为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲基乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷中的一种；所述分散剂为KH550、KH560、KH570、KH602、KH792中的一种或多种；和/或所述促进剂为N,N-二甲基苄胺、季铵盐、N,N-二(缩水甘油基)苯胺中的一种或多种。

优选地，所述陶瓷添加剂的平均粒径为1～2μm；和/或所述陶瓷添加剂的纯度为99.5％以上。

优选地，所述耐特高电压绝缘树脂包含以重量份数计的如下组分：