超高压变电站近人部位绝缘材料转让专利

申请号 : CN201510807630.4

文献号 : CN105255119B

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发明人 : 王超李强高立飞王黎红

申请人 : 国家电网公司国网河南省电力公司检修公司

摘要 :

本发明属于电力设备技术领域,具体涉及超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶20~30重量份,纳米氮化硼3~8重量份,纳米氢氧化铝0.5~2重量份,硬脂酸钠0.1~1重量份,蒸馏水15~45重量份,六钛酸钾晶须0.5~2重量份,纳米无机粉末5~20重量份,稀释剂5~10重量份,相容剂0.5~5重量份,阻燃剂1~5重量份,抗氧剂0.5~1重量份,交联剂3~5重量份。本发明制备得到的超高压变电站近人部位绝缘材料,能够有效抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚,提高材料抗老化性能,具有良好的机械性能、电气性能和热性能,物理性能优异。

权利要求 :

1.超高压变电站近人部位绝缘材料,其特征在于:包含的组分及其含量为:环氧树脂

100重量份,甲基乙烯基硅橡胶20 30重量份,纳米氮化硼3 8重量份,纳米氢氧化铝0.5 2重~ ~ ~量份,硬脂酸钠0.1 1重量份,蒸馏水15 45重量份,六钛酸钾晶须0.5 2重量份,纳米无机粉~ ~ ~末5 20重量份,稀释剂5 10重量份,相容剂0.5 5重量份,阻燃剂1 5重量份,抗氧剂0.5 1重~ ~ ~ ~ ~量份,交联剂3 5重量份;所述纳米无机粉末为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌的混合~物,粒径为20 50nm,所述二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5;

~

所述阻燃剂为氢氧化镁。

2.根据权利要求1所述的超高压变电站近人部位绝缘材料,其特征在于:所述稀释剂为丙酮、甲醛或乙酸乙酯中的一种。

3.根据权利要求1所述的超高压变电站近人部位绝缘材料,其特征在于:所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的超高压变电站近人部位绝缘材料,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂BBM或抗氧剂1010中的一种。

5.根据权利要求1所述的超高压变电站近人部位绝缘材料,其特征在于:所述交联剂为过氧化二苯甲酰、三烯丙基异三聚氰酸酯、二亚乙基三胺或过氧化二异丙苯中的一种。

6.根据权利要求1 5任一项所述的超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,其特~征在于:包括以下步骤:

1)将0.1 1重量份硬脂酸钠加入15 45重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在25 35℃~ ~ ~条件下搅拌30 60min,然后加入3 8重量份纳米氮化硼,超声波处理,过滤,然后在50 60℃~ ~ ~下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;

2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在160 200℃下混合15 30min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;

~ ~

3)将20 30重量份甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪~ ~中,在140 170℃下混合10 20min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;

~ ~

4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份六钛酸钾晶须、5 20重量份纳米无机粉末、5 10重量份稀释剂、~ ~ ~

0.5 5重量份相容剂放入密炼机中混炼25 40min,混炼温度为150 190℃,得到混合物料;

~ ~ ~

5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.5 1重量份抗氧剂、1 5重量份阻燃剂、3 5重~ ~ ~量份交联剂,在密炼机中混炼10 15min,混炼温度为150 190℃,得到混炼物;

~ ~

6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。

7.根据权利要求6所述的超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中超声处理工艺为:超声频率20 30kHz,功率300 500W,时间30 35min,重复3次,~ ~ ~每次间隔10 15min。

~

说明书 :

超高压变电站近人部位绝缘材料

技术领域

[0001] 本发明属于电力设备技术领域,具体涉及超高压变电站近人部位绝缘材料。

背景技术

[0002] 超高压输电网络是国家电网正在全力打造的智能电网的骨架和核心,建设超高压输电网络能够大幅度提升我国电网的输送能力,降低长距离电力输送损耗,但是更高的电压等级及直流输电对广泛应用于电气设备的绝缘材料的安全可靠性提出了重大挑战。高性能绝缘材料是构成高压、特高压输变电设备和网路的技术核心与关键,其电气性能的高低与稳定直接关系到了整个输电网络的电压等级与安全。由于电压极高,超高压变电站近人部位绝缘材料的安全、可靠、稳定性尤为重要。
[0003] 随着超高压、特高压直流输变电工程的建设,电力设备正朝着电压高、体积小、重量轻和高可靠性的方向发展。因此,研制高性能超高压变电站近人部位绝缘材料,对建设安全可靠、稳定高效的直流超高压输变网络、提升我国输电水平和节省资源具有重要意义。
[0004] 特高压电网中核心设备主要是环氧树脂基材料,环氧树脂属于中等极性高聚物,其大分子末端有环氧基,键中间有羟基和醚键,在固化过程中还会继续产生羟基和醚键,因此在外加电场时会产生感应电荷,导致环氧树脂的体积电阻率较非极性的聚合物有一定差距。目前,挂网运行的环氧树脂绝缘材料体积电阻率偏低,特别在直流高压下,电荷长期积聚造成表面闪络,是特高压电网安全的最大隐患之一。由于空间电荷分布不均匀会造成绝缘材料的畸变,影响其绝缘程度以及加速材料的老化,因此研制特高压绝缘材料的关键是抑制材料中的空间电荷分布。传统上用微米颗粒来改善环氧基复合材料的介电击穿性能,常使用钛酸钡增加介电性能,使用云母、黏土等微米颗粒提高击穿性能,但使用微米级的无机氧化物来改善介电和击穿性能存在一些不足,需要提高颗粒含量才能改善复合材料的介电和击穿性能,达不到轻量化的应用要求。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种抑制空间电荷分布、提高材料抗老化性能的超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0007] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶20 30重量份,纳米氮化硼3 8重量份,纳米氢氧化铝0.5 2重量份,硬脂~ ~ ~酸钠0.1 1重量份,蒸馏水15 45重量份,六钛酸钾晶须0.5 2重量份,纳米无机粉末5 20重~ ~ ~ ~
量份,稀释剂5 10重量份,相容剂0.5 5重量份,阻燃剂1 5重量份,抗氧剂0.5 1重量份,交~ ~ ~ ~
联剂3 5重量份。
~
[0008] 优选的,所述纳米无机粉末为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌的混合物,粒径为20 50nm,所述二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5。~
[0009] 优选的,所述稀释剂为丙酮、甲醛或乙酸乙酯中的一种。
[0010] 优选的,所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯。
[0011] 优选的,所述阻燃剂为氢氧化镁。
[0012] 优选的,所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂BBM或抗氧剂1010中的一种。
[0013] 优选的,所述交联剂为过氧化二苯甲酰、三烯丙基异三聚氰酸酯、二亚乙基三胺或过氧化二异丙苯中的一种。
[0014] 本发明还提供了上述超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0015] 1)将0.1 1重量份硬脂酸钠加入15 45重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在25~ ~ ~35℃条件下搅拌30 60min,然后加入3 8重量份纳米氮化硼,超声波处理,过滤,然后在50~ ~ ~
60℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0016] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在160 200℃下混合15 30min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;~ ~
[0017] 3)将20 30重量份甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变~ ~仪中,在140 170℃下混合10 20min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
~ ~
[0018] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份六钛酸钾晶须、5 20重量份纳米无机粉末、5 10重量份稀~ ~ ~释剂、0.5 5重量份相容剂放入密炼机中混炼25 40min,混炼温度为150 190℃,得到混合物~ ~ ~
料;
[0019] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.5 1重量份抗氧剂、1 5重量份阻燃剂、3~ ~5重量份交联剂,在密炼机中混炼10 15min,混炼温度为150 190℃,得到混炼物;
~ ~ ~
[0020] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0021] 优选的,所述步骤1)中超声处理工艺为:超声频率20 30kHz,功率300 500W,时间~ ~30 35min,重复3次,每次间隔10 15min。
~ ~
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0023] 1、纳米氮化硼通过表面改性,与环氧树脂的相容性更好,增加了纳米氮化硼在有机体中的分散性。采用纳米氮化硼改性环氧树脂,可以有效提高材料的耐热性能。
[0024] 2、甲基乙烯基硅橡胶具有耐高低温、耐候、耐臭氧、耐电晕、电气绝缘性能好、表面憎水等优异性能。采用纳米氢氧化铝改性甲基乙烯基硅橡胶,可以有效提高甲基乙烯基硅橡胶的耐漏电起痕和蚀损性能。
[0025] 3、采用无机纳米复合技术能够大幅度提高环氧树脂的体积电阻率,减少表面电荷积聚、优化电场分布、避免沿面闪络,同时提高环氧材料绝缘、力学及热学等综合性能。纳米复合材料的局部放电以及耐压性能具有明显优势,纳米复合材料还具有显著的协同效应,可综合发挥各组分的协同效能。
[0026] 4、本发明通过各种材料的有机结合,制备得到的超高压变电站近人部位绝缘材料,能够抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚,提高材料抗老化性能,具有良好的机械性能、电气性能和热性能,物理性能好,综合性能优异。

具体实施方式

[0027] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
[0028] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶20 30重量份,纳米氮化硼3 8重量份,纳米氢氧化铝0.5 2重量份,硬脂~ ~ ~酸钠0.1 1重量份,蒸馏水15 45重量份,六钛酸钾晶须0.5 2重量份,纳米无机粉末5 20重~ ~ ~ ~
量份,稀释剂5 10重量份,相容剂0.5 5重量份,阻燃剂1 5重量份,抗氧剂0.5 1重量份,交~ ~ ~ ~
联剂3 5重量份。
~
[0029] 所述纳米无机粉末优选为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌的混合物,粒径为20 50nm,所述二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比优选为1:0.8:1.2:1.5。二氧化~
硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌具有良好的耐热性能,可以提高绝缘材料的热稳定性,用纳米粒子填充增强聚合物,填料与基体接触面积大,并且纳米粒子表面活性中心多,可以和基体紧密结合,相容性较好,达到同时增韧和增强的作用。
[0030] 所述六钛酸钾晶须具有优异的耐腐蚀性、耐热隔热性、耐磨性、润滑性,电气绝缘性和高的红外反射,且其熔点高、密度小、拉伸强度高、导热系数低,具有优良的物理和化学性能。
[0031] 所述稀释剂优选为丙酮、甲醛或乙酸乙酯中的一种,加入稀释剂可以降低环氧树脂的粘度,利于复合材料的制备。
[0032] 所述相容剂优选为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯,马来酸酐接枝的相容剂比其它相容剂极性强,相容效果比较好。
[0033] 所述阻燃剂优选为氢氧化镁,其添加量少、阻燃效率高。
[0034] 所述抗氧剂优选为抗氧剂300、抗氧剂BBM或抗氧剂1010中的一种,适量抗氧剂的存在可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
[0035] 所述交联剂优选为过氧化二苯甲酰、三烯丙基异三聚氰酸酯、二亚乙基三胺或过氧化二异丙苯中的一种,交联剂可以使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构,提高材料的强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性。
[0036] 本发明还提供了上述超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0037] 1)将0.1 1重量份硬脂酸钠加入15 45重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在25~ ~ ~35℃条件下搅拌30 60min,然后加入3 8重量份纳米氮化硼,超声波处理,过滤,然后在50~ ~ ~
60℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0038] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在160 200℃下混合15 30min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;~ ~
[0039] 3)将20 30重量份甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变~ ~仪中,在140 170℃下混合10 20min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
~ ~
[0040] 4)将步骤2)得到的纳米纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.5 2重量份六钛酸钾晶须、5 20重量份纳米无机粉末、5 10重量~ ~ ~份稀释剂、0.5 5重量份相容剂放入密炼机中混炼25 40min,混炼温度为150 190℃,得到混~ ~ ~
合物料;
[0041] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.5 1重量份抗氧剂、1 5重量份阻燃剂、3~ ~5重量份交联剂,在密炼机中混炼10 15min,混炼温度为150 190℃,得到混炼物;
~ ~ ~
[0042] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0043] 在步骤1)中,所述超声处理工艺优选为:超声频率20 30kHz,功率300 500W,时间~ ~30 35min,重复3次,每次间隔10 15min,超声波可以增大物质分子运动频率和速度,有效缩~ ~
短改性时间,增强改性效果。所述表面改性的纳米氮化硼,与环氧树脂的相容性更好,增加了纳米氮化硼在有机体中的分散性。
[0044] 在步骤2)中,所述纳米氮化硼改性环氧树脂,可以有效提高材料的耐热性能。
[0045] 在步骤3)中,所述纳米氢氧化铝改性甲基乙烯基硅橡胶,有效提高了甲基乙烯基硅橡胶的耐漏电起痕和蚀损性能。
[0046] 在步骤4)中,所述纳米无机粉末为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌的混合物,粒径为20 50nm,二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比优选为1:0.8:1.2:1.5。~
二氧化硅、碳化硅、二氧化钛和氧化锌可以有效提高材料的绝缘材料的热稳定性和击穿强度,降低绝缘材料对裂纹的敏感性,增加尺寸稳定性,减少应力开裂的趋势,最终增强其耐压性能。采用无机纳米复合技术能够大幅度提高环氧树脂的体积电阻率,减少表面电荷积聚、优化电场分布、避免沿面闪络,同时提高环氧材料绝缘、力学及热学等综合性能。
[0047] 在步骤6)中,所述超高压变电站近人部位绝缘材料,能够有效抑制绝缘材料中的空间电荷积聚,提高材料抗老化性能,具有良好的机械性能、电气性能和热性能,物理性能好,综合性能优异。
[0048] 下面通过具体实施例,使本领域技术人员可以实施。
[0049] 实施例1
[0050] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶20重量份,纳米氮化硼3重量份,纳米氢氧化铝0.5重量份,硬脂酸钠0.1重量份,蒸馏水15重量份,六钛酸钾晶须0.5重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二~氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)5重量份,丙酮5重量份,马来酸酐接枝聚乙烯0.5重量份,氢氧化镁1重量份,抗氧剂300为0.5重量份,过氧化二苯甲酰3重量份。
[0051] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0052] 1)将0.1重量份硬脂酸钠加入15重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在25℃条件下搅拌30min,然后加入3重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率20kHz,功率300W,时间30min,重复3次,每次间隔10min,过滤,然后在50℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0053] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在160℃下混合15min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0054] 3)将20重量份甲基乙烯基硅橡胶、0.5重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在140℃下混合10min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0055] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.5重量份六钛酸钾晶须、5重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、~二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、5重量份丙酮、0.5重量份马来酸酐接枝聚乙烯放入密炼机中混炼25min,混炼温度为
150℃,得到混合物料;
[0056] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.5重量份抗氧剂300、1重量份氢氧化镁、3重量份过氧化二苯甲酰,在密炼机中混炼10min,混炼温度为150℃,得到混炼物;
[0057] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0058] 实施例2
[0059] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶22重量份,纳米氮化硼4重量份,纳米氢氧化铝0.8重量份,硬脂酸钠0.3重量份,蒸馏水20重量份,六钛酸钾晶须0.6重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二~氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)8重量份,甲醛6重量份,马来酸酐接枝聚丙烯15重量份,氢氧化镁2重量份,抗氧剂BBM为0.6重量份,三烯丙基异三聚氰酸酯3.5重量份。
[0060] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0061] 1)将0.3重量份硬脂酸钠加入20重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在28℃条件下搅拌35min,然后加入4重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率22kHz,功率350W,时间32min,重复3次,每次间隔12min,过滤,然后在55℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0062] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在165℃下混合18min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0063] 3)将22重量份甲基乙烯基硅橡胶、0.8重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在150℃下混合12min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0064] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.6重量份六钛酸钾晶须、8重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、~二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、6重量份甲醛、1重量份马来酸酐接枝聚丙烯放入密炼机中混炼28min,混炼温度为160℃,得到混合物料;
[0065] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.6重量份抗氧剂BBM、2重量份氢氧化镁、3.5重量份三烯丙基异三聚氰酸酯,在密炼机中混炼12min,混炼温度为160℃,得到混炼物;
[0066] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0067] 实施例3
[0068] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶25重量份,纳米氮化硼5重量份,纳米氢氧化铝1重量份,硬脂酸钠0.5重量份,蒸馏水25重量份,六钛酸钾晶须0.8重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二氧~化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)10重量份,丙酮7重量份,马来酸酐接枝聚乙烯1.5重量份,氢氧化镁3重量份,抗氧剂300为0.7重量份,二亚乙基三胺4重量份。
[0069] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0070] 1)将0.5重量份硬脂酸钠加入25重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在30℃条件下搅拌40min,然后加入5重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率25kHz,功率400W,时间33min,重复3次,每次间隔13min,过滤,然后在53℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0071] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在170℃下混合20min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0072] 3)将25重量份甲基乙烯基硅橡胶、1重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在160℃下混合15min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0073] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、0.8重量份六钛酸钾晶须、10重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化~硅、二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、7重量份丙酮、1.5重量份马来酸酐接枝聚乙烯放入密炼机中混炼30min,混炼温度为
170℃,得到混合物料;
[0074] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.7重量份抗氧剂300、3重量份氢氧化镁、4重量份二亚乙基三胺,在密炼机中混炼13min,混炼温度为170℃,得到混炼物;
[0075] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0076] 实施例4
[0077] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶28重量份,纳米氮化硼7重量份,纳米氢氧化铝1.5重量份,硬脂酸钠0.7重量份,蒸馏水30重量份,六钛酸钾晶须1.5重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二~氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)
15重量份,甲醛8重量份,马来酸酐接枝聚丙烯3重量份,氢氧化镁4重量份,抗氧剂BBM为0.8重量份,过氧化二苯甲酰4.5重量份。
[0078] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0079] 1)将0.7重量份硬脂酸钠加入30重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在32℃条件下搅拌45min,然后加入7重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率28kHz,功率450W,时间30min,重复3次,每次间隔15min,过滤,然后在58℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0080] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在180℃下混合25min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0081] 3)将28重量份甲基乙烯基硅橡胶、1.5重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在165℃下混合18min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0082] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、1.5重量份六钛酸钾晶须、15重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化~硅、二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、8重量份甲醛、3重量份马来酸酐接枝聚丙烯放入密炼机中混炼35min,混炼温度为180℃,得到混合物料;
[0083] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.8重量份抗氧剂BBM、4重量份氢氧化镁、4.5重量份过氧化二苯甲酰,在密炼机中混炼14min,混炼温度为180℃,得到混炼物;
[0084] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0085] 实施例5
[0086] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶25重量份,纳米氮化硼6重量份,纳米氢氧化铝1.8重量份,硬脂酸钠0.8重量份,蒸馏水35重量份,六钛酸钾晶须1.8重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二~氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)
18重量份,乙酸乙酯9重量份,马来酸酐接枝聚乙烯4重量份,氢氧化镁3重量份,抗氧剂300为0.6重量份,三烯丙基异三聚氰酸酯4重量份。
[0087] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0088] 1)将0.8重量份硬脂酸钠加入35重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在30℃条件下搅拌50min,然后加入6重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率25kHz,功率400W,时间33min,重复3次,每次间隔12min,过滤,然后在55℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0089] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在190℃下混合28min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0090] 3)将25重量份甲基乙烯基硅橡胶、1.8重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在150℃下混合15min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0091] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、1.8重量份六钛酸钾晶须、18重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化~硅、二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、9重量份乙酸乙酯、4重量份马来酸酐接枝聚乙烯放入密炼机中混炼30min,混炼温度为175℃,得到混合物料;
[0092] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入0.6重量份抗氧剂300、3重量份氢氧化镁、4重量份三烯丙基异三聚氰酸酯,在密炼机中混炼13min,混炼温度为175℃,得到混炼物;
[0093] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0094] 实施例6
[0095] 超高压变电站近人部位绝缘材料,包含的组分及其含量为:环氧树脂100重量份,甲基乙烯基硅橡胶30重量份,纳米氮化硼8重量份,纳米氢氧化铝2重量份,硬脂酸钠1重量份,蒸馏水45重量份,六钛酸钾晶须2重量份,粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、二氧化钛~和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:1.5)20重量份,乙酸乙酯10重量份,马来酸酐接枝聚乙烯5重量份,氢氧化镁5重量份,抗氧剂1010为1重量份,过氧化二异丙苯5重量份。
[0096] 超高压变电站近人部位绝缘材料的制备方法,包括以下步骤:
[0097] 1)将1重量份硬脂酸钠加入45重量份蒸馏水中,置于磁力搅拌器中,在35℃条件下搅拌60min,然后加入8重量份纳米氮化硼,超声波处理,超声频率30kHz,功率500W,时间35min,重复3次,每次间隔15min,过滤,然后在60℃下干燥,得到表面改性的纳米氮化硼;
[0098] 2)将步骤1)得到的表面改性的纳米氮化硼与100重量份环氧树脂依次加入到转矩流变仪中,在200℃下混合30min,得到纳米氮化硼改性环氧树脂,备用;
[0099] 3)将30重量份甲基乙烯基硅橡胶、2重量份纳米氢氧化铝加入到转矩流变仪中,在170℃下混合20min,得到纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶;
[0100] 4)将步骤2)得到的纳米氮化硼改性环氧树脂、步骤3)得到的纳米氢氧化铝改性的甲基乙烯基硅橡胶、2重量份六钛酸钾晶须、20重量份粒径为20 50nm的二氧化硅、碳化硅、~二氧化钛和氧化锌混合物(二氧化硅:碳化硅:二氧化钛:氧化锌的重量比为1:0.8:1.2:
1.5)、10重量份乙酸乙酯、5重量份马来酸酐接枝聚乙烯放入密炼机中混炼40min,混炼温度为190℃,得到混合物料;
[0101] 5)在步骤4)得到的混合物料中依次加入1重量份抗氧剂1010、5重量份氢氧化镁、5重量份过氧化二异丙苯,在密炼机中混炼15min,混炼温度为190℃,得到混炼物;
[0102] 6)将步骤5)得到的混炼物熔融挤出造粒,得到所述超高压变电站近人部位绝缘材料。
[0103] 性能测试
[0104] 1、试样的制备
[0105] 分别取实施例1 6得到的颗粒状材料5g,在交联温度为160℃、油压机压强为10MPa~的条件下,在平板硫化机上各制得厚度为为4mm、长为3cm、宽2.5cm的试样然后冷却至室温。
[0106] 2、耐化学药品性
[0107] 将实施例1~6得到的材料分别放入体积分数为3%的H2SO4、NaOH、NaCl溶液浸泡48h,均未变性,说明该绝缘材料耐化学药品性能良好。
[0108] 3、力学性能
[0109] 力学性能详见表1。
[0110] 表1 绝缘材料的力学性能
[0111]
[0112] 从表1可知,实施例1 6得到的材料理化性能指标均得到提高。~
[0113] 以上性能测试可以看出,本发明制备得到的超高压变电站近人部位绝缘材料,能够有效抑制电缆绝缘材料中的空间电荷积聚,提高材料抗老化性能,具有良好的机械性能、电气性能和热性能,物理性能好,综合性能优异。