[发明专利]一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。电气绝缘特高压环氧树脂组合物以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40、酚醛树脂20～40、异氰酸酯20～40、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。本发明在超高压电气中能够起到良好的绝缘效果，并添加改性剂、无机纳米混合物等，改性剂的添加显著提高了复合材料的热分解温度，从而使环氧树脂基体的玻璃化温度大幅度提高，无机纳米混合物的成分选择则进一步提高了环氧树脂的绝缘性能，同时可以有效提高环氧树脂的击穿强度，增加尺寸稳定性，减少应力开裂的趋势。

技术领域

本发明涉及一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。

背景技术

在电网输变电设备如变压器、开关、互感器、穿墙套管等中，绝缘件应用较多，尤其以环氧绝缘件应用较多，这些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以上直流特高压系统，在提高绝缘性能的同时还必须考虑空间电荷积累问题。

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力学和热学性能，然而环氧树脂的耐电老化性能和击穿强度将会降低，从而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。

发明内容

本发明针对上述背景技术所提及的技术问题，而采取以下技术方案来实现：

一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物，以重量份计，包括以下组分：环氧树脂100～200份、固化剂100～200份、聚硫橡胶20～40份、脲三聚氰胺甲醛树脂20～40份、酚醛树脂20～40份、异氰酸酯20～40份、聚四氟乙烯20～40份、无机纳米混合物20～30份、增韧剂10～20份。

作为优选实例，所述增韧剂为聚醚砜或聚酰亚胺中的任意一种或两者的组合物。

作为优选实例，所述固化剂为酸酐类固化剂。

作为优选实例，所述无机纳米混合物包括瓷粉和氧化铝。

作为优选实例，所述瓷粉和氧化铝的添加比例为1:1。

作为优选实例，所述无机纳米混合物的D50粒径为50～100nm。

一种电气绝缘特高压环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、将配方量的环氧树脂、聚硫橡胶、脲三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚四氟乙烯、无机纳米混合物放入高速搅拌机中均匀混合，均匀混合的同时使用超声波处理；

S2、超声波处理后再加入配方量的固化剂和增韧剂并均匀混合，混合过程中抽真空脱气，并浇注固化成型。

作为优选实例，所述S1中混合的温度为120～150℃，混合时间为1h～2h，搅拌速度为800～1000rpm，所述S2中混合的温度为40～60℃，混合时间为0.5h～1h，搅拌速度为400～600rpm。

本发明的有益效果是：本发明在超高压电气中能够起到良好的绝缘效果，并添加改性剂、无机纳米混合物等，改性剂的添加显著提高了复合材料的热分解温度，从而使环氧树脂基体的玻璃化温度大幅度提高，无机纳米混合物的成分选择则进一步提高了环氧树脂的绝缘性能，同时可以有效提高环氧树脂的击穿强度，增加尺寸稳定性，减少应力开裂的趋势。

具体实施方式