[发明专利]一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆及其制备方法和应用，其原料包括环氧树脂、聚醚环氧树脂、环氧固化剂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、端羧基丁腈橡胶和占原料质量百分含量为2‑6.5%的纳米级改性氮化硼，环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、端羧基丁腈橡胶和纳米级改性氮化硼的投料质量比为5.5‑17∶2‑7∶0.8‑2.5∶0.2‑2.5∶1；制备：先使环氧树脂与纳米级改性氮化硼混合，加入聚氨酯树脂反应，加入聚醚环氧树脂、端羧基丁腈橡胶、环氧固化剂与丙烯酸树脂，即制成；及其在超导绝缘材料中的应用；本发明绝缘树脂漆兼具优异的电气性能、加工性能、高导热和较好的低温下的力学性能。

技术领域

本发明属于超导绝缘领域，尤其涉及一种超导绝缘材料，具体涉及一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂由于具有优异的电绝缘性能、优良的力学性能以及良好的工艺性能，在超导绝缘系统中已获得广泛应用。然而作为高温超导绝缘材料，需要长期处于液氮温度下工作，所以要求环氧树脂必须具有优异的耐低温力学性能。此外，为防止由于热量传递受阻而引起失去超导效应的现象，造成对整个超导设备的破坏，还要求环氧树脂必须具有良好的导热性能，但由于传统环氧树脂在低温下表现出脆性特点，并且室温下的热导率较低，仅0.2W/mK左右，因此无法满足超导装置对绝缘树脂在低温力学性能和绝缘导热性能上的要求。

针对现有环氧树脂存在的脆性大，不耐低温等缺陷，目前现有技术中已做了一些改进，例如中国发明专利CN 103740059B，其公开了一种耐低温绝缘浸渍树脂，以重量计，所述耐低温绝缘浸渍树脂的原料配方如下：环氧树脂100份，聚氨酯环氧树脂40～90份，数均分子量在1500～2500之间的端酚羟基低分子量聚苯醚树脂20～50份，25℃下粘度在50～100mPa.s之间的低粘度聚醚环氧树脂100～200份，环氧固化剂10～30份，所述耐低温绝缘浸渍树脂的固化成型温度为120～160℃；以重量计，所述聚氨酯环氧树脂由如下原料制成：海因环氧树脂100份，数均分子量为1000～2000的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇15～30份，1,4-丁二醇1～3份，六亚甲基异氰酸酯5～10份；此专利虽然实现了环氧树脂基浸渍漆具有较好的耐低温性能，较好的电气绝缘性能，但是其并不能实现良好的导热，无法满足超导装置对绝缘树脂在绝缘导热性能上的要求。

为了提升导热性能，目前通常的做法之一是向树脂中添加导热填料，然而直接向树脂基体中掺入或者填充导热填料还存在以下一些技术难点：(1)在不增大界面热阻的同时，导热填料与聚合物基体的较好相容不易实现；(2)在不损失聚合物良好可加工性及低成本的同时，如何实现以少量的导热填料添加量，使聚合物基复合材料的热导率提高；(3)在保持聚合物绝缘性的前提下，如何提高聚合物的热导率。而目前本领域中还没有一种能够以环氧树脂为基体树脂且同时具备高导热和较好的低温下的力学性能的绝缘树脂漆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆，其能够兼具优异的电气性能、加工性能、高导热和较好的低温下的力学性能。

本发明还提供了一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆的制备方法。

本发明同时还提供了一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆在超导绝缘材料中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种适用于超导绝缘材料的耐低温导热绝缘树脂漆，所述绝缘树脂漆的原料包括环氧树脂、聚醚环氧树脂、环氧固化剂，所述原料还包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、端羧基丁腈橡胶和纳米级改性氮化硼，所述环氧树脂、所述聚氨酯树脂、所述丙烯酸树脂、所述端羧基丁腈橡胶和所述纳米级改性氮化硼的投料质量比为5.5-17∶2-7∶0.8-2.5∶0.2-2.5∶1，以质量百分含量计，所述纳米级改性氮化硼占所述原料的质量百分含量为2-6.5％。