[发明专利]一种用于母线的绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘复合材料，属于高压电力配套绝缘材料领域，具体涉及一种用于母线的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

随着国内经济的不断发展，各变电站的用电负荷随之猛增，系统运行电流越来越大，负荷越来越集中，变电站的主变容量也越来越大，而以往工程中多采用多片矩形母排的连接方式或直接使用电缆连接，这些已不用很好的适应大电流的工作方式，同时引起附加损耗大、电流分布不均、肌肤效应系数增大造成载流能力下降和接点发热等现象越来越明显。

传统的用于母线的绝缘材料是环氧玻璃纤维、环氧树脂，它们机械强度不高、抗弯强度差、内部结构疏松、耐水性差、耐紫外线差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种用于母线的绝缘材料，能够在气候恶劣条件下运行，广泛用于电厂、电站，变电所，光伏电站、风力发电变电站，是输电力设备重要配是加工高压电力配套绝缘件重要材料，绝缘性、耐水性好，并提供其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于母线的绝缘材料，其组成成分按重量份数计如下：

上述一种用于母线的绝缘材料，优选的，其组成成分按重量份数

计如下：

上述一种用于母线的绝缘材料，其中，所述双酚A型环氧树脂与固化剂的重量分数之和为100份。

上述一种用于母线的绝缘材料，其中，所述固化剂为二氨基二苯基砜。

上述一种用于母线的绝缘材料的制备方法，其制备方法如下：

（1）对双酚A环氧树脂进行加热熔融，其加热温度为70-80℃，加热30分钟；

（2）对纳米有机蒙脱土在70—80℃的条件下真空处理120分钟；

（3）将步骤1得到的双酚A型环氧树脂、步骤2处理后的纳米有机蒙脱土、SiO₂微粉、ZnO微粉与BaTiO₃微粉加入球磨机中进行球磨、真空脱泡6小时，分散得一级混料，其中，球磨机温度设定为70-80℃，真空度为133Pa，转速为750—850转/分钟；

（4）将固化剂在80-90℃的条件下加热熔融30分钟备用；

（5）将步骤4得到的固化剂与步骤3中得到的一级混料混加入料罐中搅拌、真空脱泡2小时后得二级混料，其中，温度设定为70-80℃，真空度为133Pa，转速为800—850转/分钟；

（6）将二级混料加入已在100-120℃的温度下预热2小时的模具中进行真空浇注得绝缘层初胚；

（7）对步骤6中的已真空浇注过的绝缘层初胚进行一次固化，其中，一次固化温度为160-180℃，固化时间为50分钟；

（8）一次固化后绝缘层初胚模具上脱下后的绝缘层半成品，将绝缘层半成品进行二次固化即可得绝缘层成品，其中，二次固化温度为235-245℃，固化时间为120分钟。

本发明的有益效果为：

1.采用纳米有机蒙脱土复合绝缘材料，提高绝缘件运行可靠性，满足局放、动稳定和热稳定要求，采用真空浇注母线，去除浇注制品内部和表面的气隙和气泡，减少内部应力，防止产生裂纹，生产成本低，更适合大规模生产。

2.提高绝缘件介电常数，运行中降低了其介电损耗,绝缘材料介质损耗角正切小。纳米有机蒙脱土片层间存在一定量的二元胺和季铵盐有机剂处理，有机剂处理二元胺和季铵盐可以作为环氧树脂固化反应的固化剂，因此纳米蒙脱土片层的引入相当于在原有体系组成的基础上增加了极性固化剂含量。另外，体系中季铵盐虽然不参与环氧树脂固化反应，但是季铵盐也是环氧树脂固化促进剂，这样体系中极性基团的含量和活动性与纯环氧树脂相比有所增加，介电常数也就增大；纳米有机蒙脱土片层具有较大的厚度比，当大量硅酸盐片层分散具有较高交联密度的环氧网络中，将具有连续相结构的环氧基体网络分割开来，使环氧树脂得交联密度降低，与基体树脂分子链网络相比，片层具有更高的极性，所以会使介电常数增大。另外，由于硅酸盐片层黏土片层的表面极性作用，大分子树脂在硅酸盐片层黏土片层两侧的排列会不同于树脂基体相，大分子链结构的对称性降低，介电常数增大；