[发明专利]导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于电力、通讯系统材料领域，尤其涉及一种导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉及其生产工艺。

背景技术

聚合物基导热复合材料的研究与开发在20世纪90年代开始成为功能性复合材料的研究热点之一。聚合物作为基体材料，具有重量轻、耐腐蚀、强度高、易加工和较好的力学性能，但同时存在易积累静电荷、导热性能差的缺点。散热在电子工业和电力工业中是一个至关重要的问题，比如对于电子元器件，热量来不及散除将导致其工作温度升高，产生电线包覆绝缘层或电力电缆护套管老化、熔触导致线路短路甚至着火等安全隐患。

目前聚合物基导热复合材料主要采用金属、石墨、炭黑、碳纤维等填充材料，这些导热复合材料虽具有优良的导热性能，但材料的介电常数低，易被电击穿。添加无机金属氧化物填料，并使得填料对基体的力学性能影响最小，形成一种新型功能复合材料，既能提高材料的导热能力，又能保持良好的绝缘性能和力学性能。所以对聚合物材料进行绝缘导热改性，具有重要的理论意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉及其生产工艺，解决了使用金属、石墨、炭黑、碳纤维等填充材料而绝缘性能不良的问题。由于采用复合导热粉，有效提高了复合材料的导热和绝缘性能，采用的生产配方及生产工艺，控制方便，确保了制品质量的稳定性，制品的主要优点是：弹性弯曲模量大、热导系数高、介电常数大、维卡软化温度高。

本发明的目的是这样实现的，所述的导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉，它是由下述重量百分比配比的原料制成：

不同粒径球形氧化铝      40～60%

纳米碳化硅                     10～20%

纳米氮化铝                      5～15%

纳米氧化锌                      6～12%

纳米氧化镁                      5～10%

纳米氮化硅                      4～8%

纳米氮化硼                       3～7%

钛酸酯偶联剂                    0.5-2%

所述的不同粒径球形氧化铝是由粒径在5~20μm和60~80μm的氧化铝按5-8∶2-5比例混合而成的。

所述的导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉，优选配比为：

不同粒径球形氧化铝       48%

纳米碳化硅                      16%

纳米氮化铝                      12%

纳米氧化锌                      8%

纳米氧化镁                      6%

纳米氮化硅                      4.8%

纳米氮化硼                      4.0%

钛酸酯偶联剂                    1.2%

所述的不同粒径球形氧化铝是由粒径在5~20μm和60~80μm的氧化铝按6∶4比例混合而成的。

本发明所述的导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉的生产工艺，包括如下步骤：将由粒径为5~20μm和粒径为60~80μm的氧化铝按重量比为6∶4比例称重混合后形成的不同粒径的球形氧化铝产品与纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氮化硅、纳米氮化硼按重量比为60∶20∶15∶10∶8∶6∶5比例称重后，分散在去离子水中，充分搅拌0.5~1小时，升温至70℃，加入钛酸酯偶联剂，钛酸酯偶联剂占纳米氧化铝、纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氮化硅和纳米氮化硼总重量的1%，恒温搅拌0.5~1小时，所得产物过滤、干燥，经乙醇浸泡后抽滤，最后在100~120℃下烘干2~4小时复配共混而成。

所述的纳米氧化铝、纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氮化硅、纳米氮化硼，是分别经80~100℃干燥1小时后备用。

本发明用于制备的导热绝缘电力电缆护套管专用料，它是由下述重量百分比配比的原料制成：

上述的导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉       35～45%