专利名称：交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，具体为一种交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法。
背景技术：
国内目前高功率脉冲下采用的绝缘材料包括有机玻璃、聚乙烯、聚酰胺等。该固体绝缘材料已经不能够满足工程设计的需要，体现在一方面是材料的介电强度达不到高压脉冲作用下的绝缘要求，在强电场作用下其电导非线性增加，电场强度达到某一临界值时，绝缘材料失去绝缘性能；另一方面是材料其它方面的性能不能满足设计需求。例如存在较强外部辐射的工作环境下，绝缘体的抗辐射损坏的能力就很重要，要求低介电损耗和高 抗电强度；绝缘结构承受较大的静态或动态力学负载的情况下，绝缘材料自身的力学强度性能尤为重要；在超高真空环境下，必须考虑绝缘体的表面放气率和吸水性。目前国内制造交联聚苯乙烯产品，尺寸达不到大型高功率脉冲装置的要求。
发明内容
本发明提供一种交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法，能够适用于高功率脉冲真空环境的绝缘。本发明提供了一种交联聚苯乙烯，其原料包括以质量百分比，85%_98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二异庚腈。所述原料优选包括以质量百分比，90%_95%苯乙烯，3%_8% 二乙烯基苯，1%_3%偶氮二异庚腈。所述原料优选包括以质量百分比，92%苯乙烯，6. 5% 二乙烯基苯，1. 5%偶氮二异
庚腈本发明还提供一种上述任一项所述的交联聚苯乙烯的制备方法，包括称取原料、混料；将混料后的所述原料注入I旲具中；将模具放入盐水中使其发生聚合反应；将聚合后的产物进行烘干。所述将模具放入盐水中使其发生聚合反应优选包括将模具放入盐水槽中，使盐水盖过所述模具，使苯乙烯发生聚合反应生成聚苯乙烯。所述盐水槽中盐水的温度优选为34°C 35°C ;所述聚合反应的反应时间优选为120-122个小时。所述混料时间优选为4-5个小时；和/ 或，所述将聚合后的产物进行烘干优选包括将聚合反应后的模具放入烘箱内，在90°C 110°C的温度下烘制12-14个小时；冷却模具至20°C 25°C。
本发明还提供一种由上述任一项所述的交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子，其特征在于，其直径大于I米；其厚度大于O.1米。所述高功率脉冲真空绝缘子的性能优选为电气强度达到60MV/m，介质损耗因数O. 00012 O. 00066，体积电阻率 > 1016 Ω .cm。本发明还提供一种上述任一项所述的高功率脉冲真空绝缘子的制备方法，包括上述任一项所述的交联聚苯乙烯的制备方法；按照绝缘子的尺寸将上述任一项所述烘干得到的产物加工成成品。通过本发明提供的一种交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法，能够达到如下有益效果本发明的交联聚苯乙烯，其原料包括以质量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二 乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二异庚腈，在制备时，通过混料、聚合、烘干制备交联聚苯乙烯毛坯，由该交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子直径大于I米；其厚度大于O.1米，其综合性能指标均高于现有材料，具有介电常数稳定，介电损耗因数小，耐高压击穿性能良好，真空性能好等优点，是一种较好的高功率脉冲真空绝缘子材料。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1为本发明一个具体实施例中高功率脉冲真空绝缘子的制备方法流程示意图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。本发明提供一种交联聚苯乙烯，其原料包括以质量百分比，85%_98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二异庚腈；本发明还提供上述交联聚苯乙烯的制备方法，包括称取原料、混料；将混料后的所述原料注入模具中；将模具放入盐水中使其发生聚合反应；将聚合后的产物进行烘干。本发明还提供一种由上述交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子，其直径大于I米；其厚度大于O.1米。本发明还提供上述交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子的制备方法，包括称取原料、混料；将混料后的所述原料注入模具中；将模具放入盐水中使其发生聚合反应；将聚合后的产物进行烘干；按照绝缘子的尺寸将烘干得到的产物加工成成品。本发明的交联聚苯乙烯，其原料包括以质量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二异庚腈，在制备时，通过混料、聚合、烘干制备交联聚苯乙烯毛坯，由该交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子直径大于I米；其厚度大于O.1米，其综合性能指标均高于现有材料，具有介电常数稳定，介电损耗因数小，耐高压击穿性能良好，真空性能好等优点，是一种较好的高功率脉冲真空绝缘子材料。本发明用于高功率脉冲真空绝缘子的大型交联聚苯乙烯产品属于新型高分子功能材料制备领域，该材料广泛应用于高功率脉冲条件下的能量储存、脉冲形成、传输、开关等部件或器件中，主要起着电磁能量储存、高压绝缘支撑、多相界面高压隔离等作用，其绝缘性能是影响脉冲功率装置性能的重要因素。接下来，本发明将通过一些具体实施例来说明交联聚苯乙烯，其原料包括主要原料苯乙烯，催化剂二乙烯基苯，催化剂偶氮二异庚腈；其添加量为，以质量百分比计，85%_98%苯乙烯，其包含了 85%_98%的任意值，比如85%、87%、90%、92%、95%、98%或其中任意两值之间的范围；1%_10%二乙烯基苯，其包含了 1%_10% 的任意值，比如1%、2%、3%、4%、5%、6%、6· 5%、 7%、8%、9%、10%或其中任意两值之间的范围；加快反应速度，缩短反应时间。O. 5%-5%偶氮二异庚腈，其包含了 O. 5%-5%的任意值，比如0. 5%、1%、1· 5%、2%、2. 5%、3%、3. 5%、4%、4. 5%、5%或其中任意两值之间的范围；加快反应速度，缩短反应时间。将上述交联聚苯乙烯加工成高功率脉冲真空绝缘子，直径大于I米；其厚度大于O.1米，具备较好的性能，电气强度达到60MV/m，介质损耗因数O. 00012 O. 00066,体积电阻率> 1016 Ω · cm。可以采用如下方法来制备上述的交联聚苯乙烯，包括步骤101，称取原料；原料为上述的各原料。步骤102，将原料进行混料；按上述原料按照不同的添加量放入混料设备，混料4-5小时，需要保证时间短，且混合均匀。步骤103，将混料后的原料注入|旲具中；放入模具后方面后面的加工。步骤104，将模具放入盐水中使其发生聚合反应；将模具放入盐水槽，盐水温度严格控制在34°C 35°C的范围反应，反应120-122小时后将模具取出。苯乙烯发生聚合反应，生成聚苯乙烯；不同的配方，聚合时间不同；当苯乙烯液体聚合后完全变成聚苯乙烯固体，则反应结束。步骤105，将聚合后的产物进行烘干；将模具放入烘箱内，在90°C -110°C下烘制12-14小时，然后关闭烘箱，模具随炉冷却至20°C _25°C时取出，取出后打开模具，即得到交联聚苯乙烯毛坯；烘干可以在常压下进行，烘干时间与原料的量、烘干条件、烘干设备没有关系，是将毛坯表面渗入的少量水蒸汽。上述说的交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子的制备方法，如图1所示，首先采用上述步骤101-步骤105，然后执行步骤106按照绝缘子的尺寸将步骤105烘干得到的产物加工成成品。通过本发明提供的一种交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法，能够达到如下有益效果本发明的交联聚苯乙烯，其原料包括以质量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二乙烯基苯，O. 5% -5%偶氮二异庚腈，在制备时，通过混料、聚合、烘干制备交联聚苯乙烯毛坯，由该交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子直径大于I米；其厚度大于O.1米，其综合性能指标均高于现有材料，具有介电常数稳定，介电损耗因数小，耐高压击穿性能良好’真空性能好等优点，是一种较好的高功率脉冲真空绝缘子材料。本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种交联聚苯乙烯，其特征在于，其原料包括以质量百分比，85%-98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二异庚腈。
2.如权利要求1所述的交联聚苯乙烯，其特征在于，所述原料包括以质量百分比，90%-95%苯乙烯，3%-8% 二乙烯基苯，1%-3%偶氮二异庚腈。
3.如权利要求1或2所述的交联聚苯乙烯，其特征在于，所述原料包括以质量百分比，92%苯乙烯，6. 5% 二乙烯基苯，1. 5%偶氮二异庚腈。
4.一种权利要求1-3任一项所述的交联聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，包括 称取原料、混料； 将混料后的所述原料注入模具中； 将模具放入盐水中使其发生聚合反应； 将聚合后的产物进行烘干。
5.如权利要求4所述的交联聚苯乙烯的制备方法，其特征在于， 所述将模具放入盐水中使其发生聚合反应包括将模具放入盐水槽中，使盐水盖过所述模具，使苯乙烯发生聚合反应生成聚苯乙烯。
6.如权利要求5所述的交联聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述盐水槽中盐水的温度为34°C 35°C ;所述聚合反应的反应时间为120-122个小时。
7.如权利要求4-6任一项所述的交联聚苯乙烯的制备方法，其特征在于， 所述混料时间为4-5个小时； 和/或， 所述将聚合后的产物进行烘干包括将聚合反应后的模具放入烘箱内，在90°C 110°C的温度下烘制12-14个小时；冷却模具至20°C 25°C。
8.一种由如权利要求1-3任一项所述的交联聚苯乙烯制备的高功率脉冲真空绝缘子，其特征在于，其直径大于I米；其厚度大于O.1米。
9.如权利要求8所述的高功率脉冲真空绝缘子，其特征在于，电气强度达到60MV/m，介质损耗因数O. 00012 O. 00066，体积电阻率> 1016 Ω · cm。
10.一种如权利要求8或9任一项所述的高功率脉冲真空绝缘子的制备方法，其特征在于，包括 权利要求4-7任一项所述的交联聚苯乙烯的制备方法； 按照绝缘子的尺寸将权利要求4-7任一项所述烘干得到的产物加工成成品。
全文摘要
本发明涉及化工领域，具体为一种交联聚苯乙烯、高功率脉冲真空绝缘子及制备方法；该交联聚苯乙烯的原料包括以质量百分比，85%-98%苯乙烯，1%-10%二乙烯基苯，0.5%-5%偶氮二异庚腈；交联聚苯乙烯制备方法，包括称取原料、混料；将混料后的所述原料注入模具中；将模具放入盐水中使其发生聚合反应；将聚合后的产物进行烘干；高功率脉冲真空绝缘子其直径大于1米；其厚度大于0.1米；高功率脉冲真空绝缘子的制备方法，包括了交联聚苯乙烯制备方法，然后按照绝缘子的尺寸将烘干得到的产物加工成成品。本发明能够适用于高功率脉冲真空环境的绝缘。
文档编号H01B19/00GK103012646SQ20131000445
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者李信, 鲁伟员, 刘伟, 张先 申请人:四川久信科技集团有限公司