[发明专利]一种氧化石墨烯基防水绝缘胶

说明书

本发明属于电工材料技术领域，公开了一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40‑60份、线性酚醛树脂12‑18份、脲醛树脂8‑10份、氧化石墨烯粉26‑50份、短玻璃纤维10‑20份、固化剂5‑7份、抗裂剂3‑5份、抗氧化剂1‑3份、填料100‑160份、稀释剂60‑90份，本发明的氧化石墨烯基防水绝缘胶,电气绝缘性强，抗水渗透性优异，防水效果好，收缩率低，填隙能力强，同时具备较好的力学性能。

技术领域

本发明属于电工材料技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯防水绝缘胶。

背景技术

绝缘胶是具有良好电绝缘性能的一种复合胶。被广泛应用于浇注电缆接头，浸渍电机、电器、发电机绕组，以及作变压器、电容器或无线电装置等的密封绝缘，电工及电子部件的表面护层等。随着社会和经济的发展，机电设备的应用更加广泛，而处于极端工作环境下的机电设备，对于绝缘胶的可靠性有更高要求，如在潮湿环境中，外界水分对设备的侵蚀尤为严重，如何在保持设备绝缘性能的前提下，有效应对水分的渗透，传统的绝缘胶显然有所不及。氧化石墨烯是是石墨烯的氧化物，石墨烯具有平面六边形点阵结构,每个碳原子有4个价电子其中3个电子(2s电子、2px电子及2py电子)形成平面的sp2杂化轨道,剩余一个轨道电子形成离域大π键，电子可在平面内自由移动，这种独特的结构赋予了石墨烯良好的导电性，而氧化石墨烯存在羟基、羧基、环氧基等活性基团，破坏了共轭结构，使得氧化石墨烯的不再具备导电性。利用这一性质，可将氧化石墨烯与传统的绝缘胶结合，制备新型、具备特殊应用条件的绝缘胶。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种抗水渗透性好，绝缘性能优良的绝缘胶。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种氧化石墨烯基防水绝缘胶，按重量份计，原料包括：溴化双酚A型环氧树脂40-60 份、线性酚醛树脂12-18份、脲醛树脂8-10份、氧化石墨烯粉26-50份、短玻璃纤维10-20份、固化剂5-7份、抗裂剂3-5份、抗氧化剂1-3份、填料100-160份、稀释剂60-90份。

进一步的，所述的氧化石墨烯防水绝缘胶，通过以下步骤制备而得：

(1)氧化石墨烯粉疏水改性及分散：将氧化石墨烯粉浸泡在200-300份蒸馏水中，高速剪切搅拌2h，加入5-9份聚二甲基硅氧烷、2-3份60％浓度水合肼、4-7份偶氮二异丁腈，升温至 80±5℃，氮气保护下冷凝回流反应18h，结束后酸洗至中性，减压抽滤去除溶剂，于40-50 ℃下热风干燥，得改性氧化石墨烯粉；室温20-30℃，以4-7份聚丙烯酸钠、6-8份聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，55-85份异丙醇为溶剂，并加入35-55份改性氧化石墨烯粉，初步混合后在功率120-200W的超声波下分散2-5h,再将溶液放入离心机内，设置转速1200-2000r/min 离心3-5h，即得；

(2)填料表面处理：A.一次改性：将填料于200-300℃下加热烘干，打散，降至室温，在 70％氧气浓度的空气气氛下，采用50-70Kv、6-8KHz的高压高频电流对填料进行放电处理3-5s，静置；B.二次改性：以无水乙醇与去离子水质量比9:1配制混合溶液，向混合溶液中缓慢滴入硅烷偶联剂KH550，升温至80℃并搅拌反应2h，得水解溶液；将水解溶液与填料混合，放入带回流搅拌装置的三口瓶中，升温90-100℃反应3-5h，抽滤去除溶剂，以波长12-20μm 的红外光干燥1-3h，得改性填料；

(3)合成绝缘胶:将溴化双酚A型环氧树脂、线性酚醛树脂及脲醛树脂溶于稀释剂，搅拌2-5h 后加入剩余组份，以转速600-1000r/min搅拌4-7h，即得。

进一步的，所述的氧化石墨烯粉是单层率30％氧化石墨烯粉与单层率50％氧化石墨烯粉的混合物，其中，单层率30％氧化石墨烯粉与单层率50％氧化石墨烯粉的质量比为2.4-3.6： 3.5-5.5。