本发明公开了一种抗拉柔韧型绝缘纸的制备方法，属于特种纸生产领域。
背景技术：
：电力变压器是电力系统中的核心部件，担负着电力系统电能传输的重要任务。油浸式变压器的内绝缘是以绝缘纸和变压器油组成的复合绝缘。近年来随着电压等级的不断提高，对变压器内绝缘的要求也越来越高。因此提高绝缘纸和变压器油所组成的复合绝缘的绝缘性能具有十分重要的实际意义。目前开展了大量的研究提高变压器油的绝缘性能，如向油中添加纳米粒子、采用各种植物油、采用各种植物油和矿物油的混合油等，取得了不少的成果，而对提高天然纤维素绝缘纸电气性能的改性研究还很少见。从19世纪90年代开始天然纤维素绝缘纸就被广泛用在油浸式电力设备中，虽然电绝缘材料有了较大的变化和进步，但纤维素绝缘纸具有价格低、机械强度大、尺寸容易控制、浸油后电气性能优良、环境友好等特点，是油浸变压器的首选绝缘材料。在传统的造纸行业当中为了提高纸张的各种性能，在造纸的过程中加入不同的无机填料以增强纸张的性能，但关于无机填料对绝缘纸绝缘性能的影响研究却很少。这是由于绝缘纸作为一种特种纸，除了对其绝缘性能有比较高的要求外，对其力学性能也有比较高的要求，而采用传统的微米级别的无机粒子对纸进行填充改性会大大降低纸张的力学性能。随着纳米技术的发展，近年来纳米级别的无机粒子的制备取得了很大的发展，而利用无机纳米粒子来增强改性聚合物的各项性能也成为了近年来的研究热点。纳米粒子粒径小，比表面积大，利用纳米粒子来改性聚合物在一定的含量内不但不会降低材料的力学性能，反而会使材料的力学性能有所提高。目前传统的绝缘纸还存在绝缘性能和拉伸强度无法进一步提高的问题，因此还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统绝缘纸绝缘性能和拉伸性能无法进一步提高的问题，提供了一种抗拉柔韧型绝缘纸的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）将表面活性剂与水按质量比1：15～1：20混合，并加入表面活性剂质量5～10倍的苯乙烯，表面活性剂质量2～4倍的二乙烯基苯，表面活性剂质量1～2倍的过氧化苯甲酰，表面活性剂质量3～5倍的环氧树脂和表面活性剂质量3～5倍的环氧稀释剂，于氮气氛围下，搅拌反应后，得添加剂坯料化合物，将添加剂坯料混合物与引发剂按质量比100：1～100：5混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得添加剂；（2）将废旧轮胎橡胶粉末与硫酸按质量比1：10～1：12混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，得改性废旧轮胎橡胶粉末；（3）将十二烷基苄基二甲基氯化铵与硅烷偶联剂按质量比2：1～3：1混合，并加入十二烷基苄基二甲基氯化铵质量5～6倍的海泡石和十二烷基苄基二甲基氯化铵质量10～18倍的水，搅拌反应后，过滤，得改性海泡石；（4）将混合木浆与改性海泡石按质量比5：1～6：1混合，并加入混合木浆0.1～0.3倍的改性废旧轮胎橡胶粉末，搅拌混合后，打浆，得混合木浆；（5）将混合木浆与添加剂按质量比10：3～10：4混合，并加入混合木浆质量0.02～0.08倍的乙二胺，搅拌混合后，得混合坯料，将混合坯料于纸张成型机中成型，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。步骤（1）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚中任意一种。步骤（1）所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸钠或过硫酸铵中任意一种。步骤（3）所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中任意一种。步骤（4）所述混合木浆为将质量分数为8～15%的针叶木浆和质量分数为12～18%的阔叶木浆按质量比1：1～1：2混合，得混合木浆。步骤（5）所述热压条件为于温度为120～180℃，压力为12～26mpa的条件下，热压10～20min。步骤（1）所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或甲苯缩水甘油醚中任意一种。本发明的有益效果是：（1）本发明在制备抗拉柔韧型绝缘纸时加入添加剂和改性废旧轮胎橡胶粉末，首先，废旧轮胎橡胶粉末在经过改性处理后，废旧轮胎橡胶粉末的吸水膨胀率提高，在加入产品中后，可使产品在具有较好的耐水性，从而提高产品在潮湿环境下的绝缘效果，其次，加入的添加剂为环氧树脂和聚苯乙烯的核壳微球，在产品制备过程中，可在热压阶段破裂，并将环氧树脂释放于产品中，并在坯料内含有的乙二胺的作用下发生固化反应，从而将改性废旧轮胎橡胶粉末与混合木浆内含有的纤维素进行粘合，进而使产品的柔韧性提高，绝缘性进一步提高；（2）本发明在制备抗拉柔韧型绝缘纸时使用改性海泡石，一方面，海泡石加入产品中后，可在产品制备过程中，在水中形成离散的纤维束结构，并在热压过程后与混合木浆中含有的纤维素形成缠绕结构，进而使产品的抗拉伸强度提高，另一方面，海泡石在经过在改性后与聚合物的亲和力提高，因此，加入的改性海泡石可增强添加剂中环氧树脂胶黏剂的粘结强度，进而使产品的抗拉伸强度进一步提高。具体实施方式将表面活性剂与水按质量比1：15～1：20混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入表面活性剂质量5～10倍的苯乙烯，表面活性剂质量2～4倍的二乙烯基苯，表面活性剂质量1～2倍的过氧化苯甲酰，表面活性剂质量3～5倍的环氧树脂和表面活性剂质量3～5倍的环氧稀释剂，再向三口烧瓶中以15～20ml/min的速率通入氮气，于温度为70～85℃，转速为230～350r/min的条件下，搅拌反应2～4h后，得添加剂坯料化合物，将添加剂坯料混合物与引发剂按质量比100：1～100：5混合于烧瓶中，并向烧瓶中以15～20ml/min的速率通入氮气，于温度为65～75℃，转速为250～300r/min的条件下，搅拌反应1～3h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤5～8次后，于温度为60～80℃的条件下干燥2～3h后，得添加剂；将废旧轮胎橡胶粉末与质量分数为70～80%的硫酸按质量比1：10～1：12混合，于温度为30～40℃，转速为250～300r/min的条件下，搅拌反应1～2h后，过滤，得改性废旧轮胎橡胶粉末坯料，将改性废旧轮胎橡胶粉末坯料用去离子水洗涤5～8次后，得改性废旧轮胎橡胶粉末；将十二烷基苄基二甲基氯化铵与硅烷偶联剂按质量比2：1～3：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入十二烷基苄基二甲基氯化铵质量5～6倍的海泡石和十二烷基苄基二甲基氯化铵质量10～18倍的水，于温度为45～55℃，转速为200～300r/min的条件下，搅拌反应1～3h后，过滤，得改性海泡石；将混合木浆与改性海泡石按质量比5：1～6：1混合于打浆机中，并向打浆机中加入混合木浆0.1～0.3倍的改性废旧轮胎橡胶粉末，于温度为30～40℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，打浆，得混合木浆；将混合木浆与添加剂按质量比10：3～10：4混合，于温度为30～50℃，转速为250～380r/min的条件下，搅拌混合15～30min后，得混合坯料，将混合坯料于纸张成型机中制成120～130g/m2，厚度为0.2～0.3mm的湿纸坯，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚中任意一种。所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸钠或过硫酸铵中任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中任意一种。所述混合木浆为将质量分数为8～15%的针叶木浆和质量分数为12～18%的阔叶木浆按质量比1：1～1：2混合，得混合木浆。所述热压条件为于温度为120～180℃，压力为12～26mpa的条件下，热压10～20min。所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或甲苯缩水甘油醚中任意一种。实例1将表面活性剂与水按质量比1：20混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入表面活性剂质量10倍的苯乙烯，表面活性剂质量4倍的二乙烯基苯，表面活性剂质量2倍的过氧化苯甲酰，表面活性剂质量5倍的环氧树脂和表面活性剂质量5倍的环氧稀释剂，再向三口烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为85℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应4h后，得添加剂坯料化合物，将添加剂坯料混合物与引发剂按质量比100：5混合于烧瓶中，并向烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤8次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得添加剂；将废旧轮胎橡胶粉末与质量分数为80%的硫酸按质量比1：12混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得改性废旧轮胎橡胶粉末坯料，将改性废旧轮胎橡胶粉末坯料用去离子水洗涤8次后，得改性废旧轮胎橡胶粉末；将十二烷基苄基二甲基氯化铵与硅烷偶联剂按质量比3：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入十二烷基苄基二甲基氯化铵质量6倍的海泡石和十二烷基苄基二甲基氯化铵质量18倍的水，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得改性海泡石；将混合木浆与改性海泡石按质量比6：1混合于打浆机中，并向打浆机中加入混合木浆0.3倍的改性废旧轮胎橡胶粉末，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，打浆，得混合木浆；将混合木浆与添加剂按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为380r/min的条件下，搅拌混合30min后，得混合坯料，将混合坯料于纸张成型机中制成130g/m2，厚度为0.3mm的湿纸坯，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述引发剂为过硫酸钾。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述混合木浆为将质量分数为15%的针叶木浆和质量分数为18%的阔叶木浆按质量比1：2混合，得混合木浆。所述热压条件为于温度为180℃，压力为26mpa的条件下，热压20min。所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚。实例2将废旧轮胎橡胶粉末与质量分数为80%的硫酸按质量比1：12混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得改性废旧轮胎橡胶粉末坯料，将改性废旧轮胎橡胶粉末坯料用去离子水洗涤8次后，得改性废旧轮胎橡胶粉末；将十二烷基苄基二甲基氯化铵与硅烷偶联剂按质量比3：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入十二烷基苄基二甲基氯化铵质量6倍的海泡石和十二烷基苄基二甲基氯化铵质量18倍的水，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得改性海泡石；将混合木浆与改性海泡石按质量比6：1混合于打浆机中，并向打浆机中加入混合木浆0.3倍的改性废旧轮胎橡胶粉末，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，打浆，得混合木浆；将混合木浆于纸张成型机中制成130g/m2，厚度为0.3mm的湿纸坯，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述引发剂为过硫酸钾。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述混合木浆为将质量分数为15%的针叶木浆和质量分数为18%的阔叶木浆按质量比1：2混合，得混合木浆。所述热压条件为于温度为180℃，压力为26mpa的条件下，热压20min。所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚。实例3将表面活性剂与水按质量比1：20混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入表面活性剂质量10倍的苯乙烯，表面活性剂质量4倍的二乙烯基苯，表面活性剂质量2倍的过氧化苯甲酰，表面活性剂质量5倍的环氧树脂和表面活性剂质量5倍的环氧稀释剂，再向三口烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为85℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应4h后，得添加剂坯料化合物，将添加剂坯料混合物与引发剂按质量比100：5混合于烧瓶中，并向烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤8次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得添加剂；将十二烷基苄基二甲基氯化铵与硅烷偶联剂按质量比3：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入十二烷基苄基二甲基氯化铵质量6倍的海泡石和十二烷基苄基二甲基氯化铵质量18倍的水，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得改性海泡石；将混合木浆与改性海泡石按质量比6：1混合于打浆机中，并向打浆机中加入混合木浆0.3倍的废旧轮胎橡胶粉末，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，打浆，得混合木浆；将混合木浆与添加剂按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为380r/min的条件下，搅拌混合30min后，得混合坯料，将混合坯料于纸张成型机中制成130g/m2，厚度为0.3mm的湿纸坯，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述引发剂为过硫酸钾。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述混合木浆为将质量分数为15%的针叶木浆和质量分数为18%的阔叶木浆按质量比1：2混合，得混合木浆。所述热压条件为于温度为180℃，压力为26mpa的条件下，热压20min。所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚。实例4将表面活性剂与水按质量比1：20混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入表面活性剂质量10倍的苯乙烯，表面活性剂质量4倍的二乙烯基苯，表面活性剂质量2倍的过氧化苯甲酰，表面活性剂质量5倍的环氧树脂和表面活性剂质量5倍的环氧稀释剂，再向三口烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为85℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应4h后，得添加剂坯料化合物，将添加剂坯料混合物与引发剂按质量比100：5混合于烧瓶中，并向烧瓶中以20ml/min的速率通入氮气，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤8次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得添加剂；将废旧轮胎橡胶粉末与质量分数为80%的硫酸按质量比1：12混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得改性废旧轮胎橡胶粉末坯料，将改性废旧轮胎橡胶粉末坯料用去离子水洗涤8次后，得改性废旧轮胎橡胶粉末；将混合木浆与海泡石按质量比6：1混合于打浆机中，并向打浆机中加入混合木浆0.3倍的改性废旧轮胎橡胶粉末，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，打浆，得混合木浆；将混合木浆与添加剂按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为380r/min的条件下，搅拌混合30min后，得混合坯料，将混合坯料于纸张成型机中制成130g/m2，厚度为0.3mm的湿纸坯，得纸张湿坯料，将纸张湿坯料热压，即得抗拉柔韧型绝缘纸。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述引发剂为过硫酸钾。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述混合木浆为将质量分数为15%的针叶木浆和质量分数为18%的阔叶木浆按质量比1：2混合，得混合木浆。所述热压条件为于温度为180℃，压力为26mpa的条件下，热压20min。所述环氧稀释剂为环氧丙烷丁基醚。对比例：四川某科技有限公司生产的绝缘纸。将实例1至4所得绝缘纸和对比例产品进行性能检查，具体检查方法如下：拉伸性能：采用济南安尼麦特仪器有限公司的at-l-1型拉力试验机，最大拉力500n。根据gb/t12914中恒速拉伸法测量，原理：抗张强度试验仪在恒速拉伸的条件下，将规定尺寸的试样拉伸至断裂，测定其抗张力。样品宽15mm，拉力试验机夹距10cm，断裂时间为（20±5）s。绝缘性能：绝缘纸工频击穿场强按照gb/t1408进行，采用25号矿物油作为周围媒质，测试上述绝缘纸连续升压时样品的短时快速（10～20s）击穿强度。试验变压器容量为50kva/50kv，试验电压220v，升压速度为500v/s。每次测量试样数量6个，最后求取平均值。试验环境温度25℃，相对温度50%。具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4对比例抗张强度/kn/m8.98.28.58.37.5击穿场强/kv/mm63.757.158.657.551.2由表1检测结果可知，本发明所得抗拉柔韧型绝缘纸具有优异的拉伸性能和绝缘性能。当前第1页12