一种用于电力系统的绝缘材料及应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于电力【技术领域】，公开了一种用于电力系统的绝缘材料，其由如下原料制备而成，碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯、聚丙烯树脂。本发明制备的绝缘材料不但具备较好的绝缘性能，而且产品硬度、抗张性能以及断裂指数较好，还具备较好的阻燃性能和耐腐蚀性能，杜绝了极端环境下的安全隐患。
【专利说明】—种用于电力系统的绝缘材料及应用
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于电力【技术领域】，具体地，涉及一种用于电力系统的绝缘材料及应用。
[0003]
【背景技术】
[0004]电力绝缘材料在电力系统中应用范围广泛，应用领域包括电表壳体、电缆绝缘层、电缆护套管、抗冲击和高强度的零部件、防护罩、精密仪表零件、接插元件、高频头、印刷线路插座和端子排。电力绝缘材料按国家标准GB2900.5规定绝缘材料的定义是:“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高，通常在10~10 Ω.πι的范围内。如在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。目前电力绝缘材料的应用范围越来越广，而且对其性能的要求也越来越高。
[0005]目前，电力绝缘材料主要是用塑料做成板材，塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。上述绝缘材料一般具备一定的绝缘性能，但是机械性能、热稳定性、阻燃性能以及耐腐蚀性能往往达不到预期要求。为了克服上述缺陷，现有技术中也制备了很多类型和组成的电力绝缘材料；例如，中国发明专利CN101469118A公开了一种电表壳体用高分子材料，该高分子材料机械强度不够，并且成本较高，不利用推广使用；中国发明专利CN201210277279公开了一种高强高导热绝缘材料，该材料具备较好的热导性和绝缘性，但是该材料的机械强度不够，并且成本较高，不利用推广使用。现有技术亟待需要一种机械强度高、冷热稳定性高、阻燃性能较好、成本低廉以及耐腐蚀性能好的用于电力系统的绝缘材料。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的是解决现有技术中电力系统绝缘材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种新型的电力系统绝缘材料，该绝缘材料不但具备较好的绝缘性能，而且具备机械强度高、耐腐蚀、阻燃性能好以及成本低廉等优点。
[0008]为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的:
一种用于电力系统的绝缘材料，其由如下原料制备而成:
碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯、聚丙烯树脂。
[0009]具体地，由如下重量份的原料制备而成:碳化硅粉1-2份、氢氧化铝1-2份、白云石粉2-3份、三氧化二锑2-3份、改性高岭土3-4份、改性硅藻土 3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇5-7份、聚羟基乙酸5-7份、三烯丙基异氰脲酸酯6-9份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、邻苯二甲酸酐8-10份、聚氯乙烯18-24份、聚丙烯树脂25-30份。
[0010]上述用于电力系统的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
1)按照重量份称取各原料；
2)将碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土以及改性硅藻土投入到离心机中，500转/min离心搅拌5分钟，获得混合料，然后将混合料加入反应容器中，保温反应15分钟，温度控制在80°C，保温反应结束后，迅速冷却至室温，得到物料A备用；
3)制备复混物1:将二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯树脂，混合搅拌均匀，加入密炼机，在温度为90°C下混炼5分钟，得到物料B备用；
4)熔融注塑成型:将步骤2)所得物料A和步骤3)所得物料B投入到离心机中，500转/min离心搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得。
[0011]优选地，
改性高岭土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
优选地，
改性娃藻土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 1min,以没过娃藻土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
优选地，碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉以及三氧化二锑的粒径均控制在500目。
[0012]本发明取得的有益效果主要包括:
本发明制备的用于电力系统的绝缘材料可以广泛应用于电力领域，包括电缆绝缘层、抗冲击和高强度的零部件、防护罩以及接插元件等；
本发明制备的电力绝缘材料各原料组份之间具备较好的协同作用，具备优良绝缘性能的同时，可以达到较高的机械性能，并且具备优良的耐酸碱性能和阻燃性能；
本发明各原料成本低廉，有利于降低企业原料成本，促进工业化大规模推广生产和使用。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0015]实施例1
一种用于电力系统的绝缘材料，其由如下重量份的原料制备而成:
碳化硅粉1份、氢氧化铝1份、白云石粉2份、三氧化二锑2份、改性高岭土 3份、改性硅藻土 3份、二甲氨基乙氧基乙醇5份、聚羟基乙酸5份、三烯丙基异氰脲酸酯6份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷6份、邻苯二甲酸酐8份、聚氯乙烯18份、聚丙烯树脂25份。
[0016]上述用于电力系统的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
O按照重量份称取各原料； 2)将碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土以及改性硅藻土投入到离心机中，500转/min离心搅拌5分钟，获得混合料，然后将混合料加入反应容器中，保温反应15分钟，温度控制在80°C，保温反应结束后，迅速冷却至室温，得到物料A备用；其中，改性高岭土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
改性娃藻土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 1min,以没过娃藻土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉以及三氧化二锑的粒径均控制在500目；
3)制备复混物1:将二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯树脂，混合搅拌均匀，加入密炼机，在温度为90°C下混炼5分钟，得到物料B备用；
4)熔融注塑成型:将步骤2)所得物料A和步骤3)所得物料B投入到离心机中，500转/min离心搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得。
[0017]实施例2
一种用于电力系统的绝缘材料，其由如下重量份的原料制备而成:
碳化硅粉2份、氢氧化铝2份、白云石粉3份、三氧化二锑3份、改性高岭土 4份、改性硅藻土 4份、二甲氨基乙氧基乙醇7份、聚羟基乙酸7份、三烯丙基异氰脲酸酯9份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷9份、邻苯二甲酸酐10份、聚氯乙烯24份、聚丙烯树脂30份。
[0018]上述用于电力系统的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
O按照重量份称取各原料；
2)将碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土以及改性硅藻土投入到离心机中，500转/min离心搅拌5分钟，获得混合料，然后将混合料加入反应容器中，保温反应15分钟，温度控制在80°C，保温反应结束后，迅速冷却至室温，得到物料A备用；
改性高岭土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
改性娃藻土的制备方法为:先用5% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 1min,以没过娃藻土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得；
碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉以及三氧化二锑的粒径均控制在500目；
3)制备复混物1:将二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯树脂，混合搅拌均匀，加入密炼机，在温度为90°C下混炼5分钟，得到物料B备用；
4)熔融注塑成型:将步骤2)所得物料A和步骤3)所得物料B投入到离心机中，500转/min离心搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得。
[0019]实施例3
本发明制备的用于电力系统的绝缘材料的性能测试:
针对本发明实施例1和2制备的绝缘材料进行性能测试；所得材料的测试结果见表
1-2:
【权利要求】
1.一种用于电力系统的绝缘材料，其特征在于，所述绝缘材料由如下原料制备而成: 碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐、聚氯乙烯、聚丙烯树脂。
2.如权利要求1所述的绝缘材料，其特征在于，所述绝缘材料由如下重量份的原料制备而成: 碳化硅粉1-2份、氢氧化铝1-2份、白云石粉2-3份、三氧化二锑2-3份、改性高岭土3-4份、改性硅藻土 3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇5-7份、聚羟基乙酸5-7份、三烯丙基异氰脲酸酯6-9份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、邻苯二甲酸酐8-10份、聚氯乙烯18-24份、聚丙烯树脂25-30份。
3.如权利要求1或2所述的绝缘材料,其特征在于,所述绝缘材料的制备方法包括以下步骤: 1)按照重量份称取各原料； 2)将碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉、三氧化二锑、改性高岭土以及改性硅藻土投入到离心机中，500转/min离心搅拌5分钟，获得混合料，然后将混合料加入反应容器中，保温反应15分钟，温度控制在80°C，保温反应结束后，迅速冷却至室温，得到物料A备用； 3)制备复混物1:将二甲氨基乙氧基乙醇、聚羟基乙酸、三烯丙基异氰脲酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲 酸酐、聚氯乙烯以及聚丙烯树脂，混合搅拌均匀，加入密炼机，在温度为90°C下混炼5分钟，得到物料B备用； 4)熔融注塑成型:将步骤2)所得物料A和步骤3)所得物料B投入到离心机中，500转/min离心搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得。
4.如权利要求1-3任其一所述的绝缘材料，其特征在于， 所述改性高岭土按照如下方法制备而成:先用5%盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得； 所述改性硅藻土按照如下方法制备而成:先用5%盐酸浸泡硅藻土 lOmin，以没过硅藻土为准，500转/min离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为500目的粉末，即得； 所述碳化硅粉、氢氧化铝、白云石粉或三氧化二锑的粒径均控制在500目。
【文档编号】C08L23/12GK104130503SQ201410366003
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】苗立华, 赵飞, 王庆新, 丁文霞, 王潇, 孙兆健, 张照伟, 娄莹 申请人:国家电网公司, 国网山东平邑县供电公司