散热减噪电力变压器壳体材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了散热减噪电力变压器壳体材料及其制备方法，该壳体材料由以下组分制备而得：聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯树脂、醋酸铜、次磷酸钠、钒酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、碳酸锌、四甲基硝酸铵、碳化钒、乙烯?丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、硅藻土、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、脱硫石膏、钛酸钾晶须、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠。本发明提供的电力变压器壳体材料的散热性和消声减噪性能良好，也表现出良好的力学性能，综合性能优异，满足电力变压器壳体材料应用需求。
【专利说明】
散热减噪电力变压器壳体材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于电力材料技术领域，尤其涉及散热减噪电力变压器壳体材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 变压器是一种用于电力传输系统中的变压设备，在电网系统中具有非常重要的作 用。变压器工作时，常因铁芯和线圈的振动而产生比较大的噪声，同时内部线圈也会产生大 量的热量。随着用电负荷的不断增加，变压器的数量迅速增加，所带来的噪声污染问题越来 越严重，危害人体身体健康。此外，变压器工作时线圈所产生的热量若不及时的散发出去， 不仅会损坏内部元件，影响变压器的正常工作，甚至还会影响整个电力系统的运作，此外还 可能会产生火灾危害。
[0003] 变压器外壳主要是用于保护其内部元件的安全，避免因小动物、雨水等异物进入 变压器内部而引起电力运行事故。为了避免或减少以上问题的发生，变压器外壳必须同时 具备良好的散热和减噪性能。现有技术的变压器外壳很难同时具备散热和减噪性能的同 时，还保持良好的机械强度和耐腐蚀性能。
【发明内容】
[0004] 为此，本发明提供散热减噪电力变压器壳体材料及其制备方法，解决现有技术中 以上至少一种技术问题。
[0005] 为此，本发明提供散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得： 聚硅醚40-60份、聚偏二氯乙烯12-24份、聚对苯二甲酸丁二醇酯8-15份、聚氨酯树脂5-13 份、醋酸铜5-10份、次磷酸钠6-13份、钒酸铵2-8份、聚乙烯吡咯烷酮3-6份、碳酸锌5-10份、 四甲基硝酸铵2-8份、碳化钒3-8份、乙烯-丁烯聚合物3-7份、醋酸乙烯共聚物1-5份、硅藻土 3-7份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯5-9份、脱硫石膏4-8份、钛酸钾晶须2-7份、三 羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5-10份、月桂醇硫酸钠2-6份。
[0006] 根据本发明的一个实施方式，其中，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚42-56 份、聚偏二氯乙烯14-21份、聚对苯二甲酸丁二醇酯9-13份、聚氨酯树脂6-12份、醋酸铜6-9 份、次磷酸钠7-11份、钒酸铵3-6份、聚乙烯吡咯烷酮3.2-5.6份、碳酸锌5.2-8.6份、四甲基 硝酸铵2.4-7.6份、碳化钒3.3-6.8份、乙烯-丁烯聚合物3.5-6.2份、醋酸乙烯共聚物1.4-4.5份、硅藻土 3.6-5.2份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯5.5-8.4份、脱硫石膏4.5-7.6份、钛酸钾晶须2.4-6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5.3-8.6份、月桂醇硫酸钠3-5.5 份。
[0007] 为此，本发明提供散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.5-1%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在50-70°C 温度下，搅拌2-5小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于70-85 °C下干燥5-10小时，得到预处 理料； 步骤2 )将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在70-90 °C高 速搅拌罐中搅拌混合30-60分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋 酸铜和步骤1)中的预处理料在40-60 °C下搅拌混合20-40分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在150-180°C下混炼15-30分钟； 步骤4)静置24-48小时后继续投入开炼机，在110-130 °C下返炼10-30分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料。
[0008] 根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤1)中，在65°C温度下，搅拌4小时;在步 骤1)中，于76°C下干燥8小时。
[0009] 根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤2)中，先在82°C高速搅拌罐中搅拌混合 50分钟;在步骤2)中，在55°C下搅拌混合35分钟。
[0010] 根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤3)中，在160°C下混炼25分钟。
[0011] 根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤4)中，在116°C下返炼20分钟。
[0012] 根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤5)中，双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/min;在步骤5)中，注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0013] 本发明的有益效果为： 本发明提供的电力变压器壳体材料的导热系数为0.345-0.514W/(m · K)之间，在250-1000Hz下平均吸声系数不低于0.58，表现出较佳的散热性和消声减噪性能，同时其拉伸强 度达46.4-52.6MPa，缺口冲击强度达25.8-29.3/kJ/m2，也表现出良好的力学性能，综合性 能优异，满足电力变压器壳体材料应用需求。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不 用来限制本发明的范围。
[0015] 实施例1 散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚40份、聚偏二氯 乙烯12份、聚对苯二甲酸丁二醇酯8份、聚氨酯树脂5份、醋酸铜5份、次磷酸钠6份、钒酸铵2 份、聚乙烯吡咯烷酮3份、碳酸锌5份、四甲基硝酸铵2份、碳化钒3份、乙烯-丁烯聚合物3份、 醋酸乙烯共聚物1份、硅藻土 3份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯5份、脱硫石膏4份、 钛酸钾晶须2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5份、月桂醇硫酸钠2份。
[0016] 本实施例散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.5%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在50°C温度 下，搅拌2小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于70°C下干燥5小时，得到预处理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在70°C高速 搅拌罐中搅拌混合30分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋酸铜和 步骤1)中的预处理料在40 °C下搅拌混合20分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在150 °C下混炼15分钟； 步骤4)静置24小时后继续投入开炼机，在11(TC下返炼10分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料;其中双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/ min;注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0017] 实施例2 散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚60份、聚偏二氯 乙烯24份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15份、聚氨酯树脂13份、醋酸铜10份、次磷酸钠13份、钒酸 铵8份、聚乙烯吡咯烷酮6份、碳酸锌10份、四甲基硝酸铵8份、碳化钒8份、乙烯-丁烯聚合物7 份、醋酸乙烯共聚物5份、硅藻土 7份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯9份、脱硫石膏8 份、钛酸钾晶须7份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯10份、月桂醇硫酸钠6份。
[0018] 本实施例散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为1%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在70°C温度下， 搅拌5小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于85 °C下干燥10小时，得到预处理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在90°C高速 搅拌罐中搅拌混合60分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋酸铜和 步骤1)中的预处理料在60 °C下搅拌混合40分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在180 °C下混炼30分钟； 步骤4)静置48小时后继续投入开炼机，在130°C下返炼30分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料;其中双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/ min;注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0019] 实施例3 散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚50份、聚偏二氯 乙烯18份、聚对苯二甲酸丁二醇酯11份、聚氨酯树脂9份、醋酸铜7份、次磷酸钠10份、钒酸铵 5份、聚乙烯吡咯烷酮4.5份、碳酸锌7.5份、四甲基硝酸铵5份、碳化钒5.5份、乙烯-丁烯聚合 物5份、醋酸乙烯共聚物3份、硅藻土 5份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯7份、脱硫石 膏6份、钛酸钾晶须4.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯7.5份、月桂醇硫酸钠4份。
[0020] 本实施例散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.75%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在60°C温度 下，搅拌3.5小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于78 °C下干燥7小时，得到预处理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在80°C高速 搅拌罐中搅拌混合45分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋酸铜和 步骤1)中的预处理料在50 °C下搅拌混合30分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在165 °C下混炼22分钟； 步骤4)静置36小时后继续投入开炼机，在120°C下返炼20分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料;其中双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/ min;注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0021] 实施例4 散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚42份、聚偏二氯 乙烯14份、聚对苯二甲酸丁二醇酯9份、聚氨酯树脂6份、醋酸铜6份、次磷酸钠7份、钒酸铵3 份、聚乙烯吡咯烷酮3.2份、碳酸锌5.2份、四甲基硝酸铵2.4份、碳化钒3.3份、乙烯-丁烯聚 合物3.5份、醋酸乙烯共聚物1.4份、硅藻土 3.6份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯5.5 份、脱硫石膏4.5份、钛酸钾晶须2.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5.3份、月桂醇硫酸钠 3份。
[0022] 本实施例散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.8%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在65°C温度 下，搅拌4小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于76 °C下干燥8小时，得到预处理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在82°C高速 搅拌罐中搅拌混合50分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋酸铜和 步骤1)中的预处理料在55 °C下搅拌混合35分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在160 °C下混炼25分钟； 步骤4)静置24-48小时后继续投入开炼机，在116 °C下返炼20分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料;其中双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/ min;注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0023] 实施例5 散热减噪电力变压器壳体材料，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚56份、聚偏二氯 乙烯21份、聚对苯二甲酸丁二醇酯13份、聚氨酯树脂12份、醋酸铜9份、次磷酸钠11份、钒酸 铵6份、聚乙烯吡咯烷酮5.6份、碳酸锌8.6份、四甲基硝酸铵7.6份、碳化钒6.8份、乙烯-丁烯 聚合物6.2份、醋酸乙烯共聚物4.5份、硅藻土5.2份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯 8.4份、脱硫石膏7.6份、钛酸钾晶须6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8.6份、月桂醇硫酸 钠5.5份。
[0024] 本实施例散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，包括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.6%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在65°C温度 下，搅拌4小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于75 °C下干燥8小时，得到预处理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在80°C高速 搅拌罐中搅拌混合40分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋酸铜和 步骤1)中的预处理料在55 °C下搅拌混合35分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在170 °C下混炼20分钟； 步骤4)静置40小时后继续投入开炼机，在125 °C下返炼18分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料;其中双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/ min;注射成型的温度为220-260°C，压力为6MPa。
[0025] 对比例1 本对比例与实施例1的不同之处在于:不添加钒酸铵、硅藻土和钛酸钾晶须。
[0026] 对比例2 本对比例与实施例1的不同之处在于:不添加碳化钒、次磷酸钠和脱硫石膏。
[0027] 性能测试
由上表可以看出，本发明提供的电力变压器壳体材料的导热系数为0.345-0.514W/ (m · K)之间，在250-lOOOHz下平均吸声系数不低于0.58,表现出较佳的散热性和消声减噪 性能，同时其拉伸强度达46.4-52.6MPa，缺口冲击强度达25.8-29.3/kJ/m 2，也表现出良好 的力学性能，综合性能优异，满足电力变压器壳体材料应用需求。
【主权项】
1. 散热减噪电力变压器壳体材料，其特征在于，由以下重量份的组分制备而得:聚硅醚 40-60份、聚偏二氯乙烯12-24份、聚对苯二甲酸丁二醇酯8-15份、聚氨酯树脂5-13份、醋酸 铜5-10份、次磷酸钠6-13份、钒酸铵2-8份、聚乙烯吡咯烷酮3-6份、碳酸锌5-10份、四甲基硝 酸铵2-8份、碳化钒3-8份、乙烯-丁烯聚合物3-7份、醋酸乙烯共聚物1-5份、硅藻土 3-7份、双 (二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯5-9份、脱硫石膏4-8份、钛酸钾晶须2-7份、三羟甲基丙 烷三甲基丙烯酸酯5-10份、月桂醇硫酸钠2-6份。2. 根据权利要求1所述的散热减噪电力变压器壳体材料，其特征在于，由以下重量份的 组分制备而得:聚硅醚42-56份、聚偏二氯乙烯14-21份、聚对苯二甲酸丁二醇酯9-13份、聚 氨酯树脂6-12份、醋酸铜6-9份、次磷酸钠7-11份、钒酸铵3-6份、聚乙烯吡咯烷酮3.2-5.6 份、碳酸锌5.2-8.6份、四甲基硝酸铵2.4-7.6份、碳化钒3.3-6.8份、乙烯-丁烯聚合物3.5-6.2份、醋酸乙烯共聚物1.4-4.5份、硅藻土3.6-5.2份、双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸 酯5.5-8.4份、脱硫石膏4.5-7.6份、钛酸钾晶须2.4-6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 5.3-8.6份、月桂醇硫酸钠3-5.5份。3. 如权利要求1或2所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，包 括以下制备步骤： 步骤1)将双(二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、次磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙 醇中，配置成质量浓度为0.5-1%的溶液，然后加入碳化钒、硅藻土和钛酸钾晶须，在50-70°C 温度下，搅拌2-5小时，抽滤得到滤饼，然后将滤饼置于70-85 °C下干燥5-10小时，得到预处 理料； 步骤2)将聚硅醚、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氨酯树脂先在70-90°C高 速搅拌罐中搅拌混合30-60分钟，然后加入乙烯-丁烯聚合物、醋酸乙烯共聚物、碳酸锌、醋 酸铜和步骤1)中的预处理料在40-60 °C下搅拌混合20-40分钟； 步骤3)将步骤2)中的混合料置于双棍开炼机进行混料，在混料过程中加入四甲基硝酸 铵、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、月桂醇硫酸钠，在150-180°C下混炼15-30分钟； 步骤4)静置24-48小时后继续投入开炼机，在110-130 °C下返炼10-30分钟，得到胶料； 步骤5)将步骤4)中的胶料投入双螺杆挤出机，经熔融挤出，再通过注射成型，即得散热 减噪电力变压器壳体材料。4. 根据权利要求3所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，在步 骤1)中，在65°C温度下，搅拌4小时;在步骤1)中，于76°C下干燥8小时。5. 根据权利要求3所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，在步 骤2)中，先在82°C高速搅拌罐中搅拌混合50分钟;在步骤2)中，在55°C下搅拌混合35分钟。6. 根据权利要求3所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，在步 骤3)中，在160 °C下混炼25分钟。7. 根据权利要求3所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，在步 骤4)中，在116 °C下返炼20分钟。8. 根据权利要求3所述的散热减噪电力变压器壳体材料的制备方法，其特征在于，在步 骤5)中，双螺杆挤出机的挤出温度为190-210°C，挤出转速为50r/min;在步骤5)中，注射成 型的温度为220-260 °C，压力为6MPa。
【文档编号】C08K3/34GK105968817SQ201610589829
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月26日
【发明人】潘明华
【申请人】潘明华