[发明专利]一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料及其制备方法

权利要求书

1.一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在搅拌条件下，将超细高导电功能粉末和分散剂加入纺丝溶剂中，得到高导电功能粉末质量浓度为25％-50％的超细高导电功能粉末分散液；

(2)将间苯二甲酰氯与间苯二胺加入与步骤(1)相同的纺丝溶剂中进行聚合反应，然后加入中和剂，中和聚合液中溶解的氯化氢，过滤除去中和反应生成的盐，得到聚合物质量浓度为21-23％的间位芳纶聚合液；

(3)将步骤(1)制备的超细高导电功能粉末分散液和步骤2)制备的间位芳纶聚合液搅拌混合均匀后形成纺丝液，纺丝液采用湿法纺丝进行纺丝，再经过高温凝固浴、室温凝固浴、水洗、烘干、热处理、卷曲及切断过程，制得含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维；

(4)将间位芳纶短切纤维和步骤(3)制备的含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维，加入质量浓度为0.3～0.8％的分散剂溶液疏解分散均匀，得到质量浓度为0.01％～0.05％的含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维浆料；

(5)将间位芳纶沉析纤维进行磨浆处理，然后打浆分散制成质量浓度为0.1％～0.5％的间位芳纶沉析纤维浆料；

(6)将含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维浆料和间位芳纶沉析纤维浆料混合分散均匀，其中按照质量百分比计，含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维5％～70％，间位芳纶短切纤维0-65％，间位芳纶沉析纤维30％-60％；然后送入纸机流送系统，在纸机流送系统的配料箱中加入相对原料绝干总重量0.01％～0.1％的阳离子聚丙烯酰胺溶液，混合均匀得到纸浆；

(7)纸浆经湿法抄造成形，压榨烘干后经过热压处理得到高电导率芳纶绝缘纸基材料；

其中，以步骤(6)中的含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维、间位芳纶短切纤维、间位芳纶沉析纤维共计100％为原料绝干总重量基准。

2.根据权利要求1所述的一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中超细高导电功能粉末为云母、炭黑、纳米碳纤维或碳纳米管，粒径为纳微米尺寸；步骤(2)中中和剂为氧化钙、氢氧化钙或氨气。

3.根据权利要求1所述的一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中分散剂为聚乙二醇辛基苯基醚和聚乙烯基吡咯烷酮中的一种，纺丝溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，所述分散剂与所述纺丝溶剂的质量比为0.009：(1-0.015)：1。

4.根据权利要求1所述的一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)及步骤(3)均在室温下，及0.02MPa压力氮气干燥环境下进行。

5.根据权利要求1所述的一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维中按照质量百分比计，包括5％-50％的超细高导电功能粉末，50％-95％的间位芳纶；

步骤(3)中所述高温凝固浴为氯化钙溶液，所述氯化钙溶液中氯化钙的质量百分比为30％-60％，凝固浴温度为80-120℃，所述室温凝固浴为N，N-二甲基乙酰胺质量浓度为20％-80％的水溶液；

步骤(3)中所述水洗次数为3-8次，所述烘干温度为138-165℃，所述热处理的温度为177-204℃；

步骤(3)中所述含超细高导电功能粉末的间位芳纶短切纤维长度2-10mm，纤度2-4D。

6.根据权利要求1所述的一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述间位芳纶短切纤维的长度为7mm，纤度为2D，所述分散剂溶液中分散剂为聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪族聚氧乙烯丙烯醚、双子型磷酸盐中的一种或多种混合物，且分散剂为原料绝干总质量的0.03～0.08％。