[发明专利]抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法

说明书

本发明提供的一种抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法，利用了纳米TiO₂改性间位芳纶绝缘纸，可以使本身就具有优异性能的间位芳纶绝缘纸能够抑制空间电荷积聚，具有优异的绝缘性能和机械性能，适用于强电场环境；本发明的制备方法包括以下步骤：a、取间位芳纶短切纤维与间位芳纶纤维浆粕混合，经分散、疏解、打浆制得纸浆混合溶液；b、将步骤a中制得的纸浆混合溶液与纳米TiO₂去离子水溶液混合疏解后，打浆制得纳米TiO₂改性间位芳纶纸浆；c、将步骤b中制得的纳米TiO₂改性间位芳纶纸浆抄造成型，即制得抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸。

技术领域

本发明涉及造纸工业和材料工业交叉技术领域，具体涉及一种抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法。

背景技术

大型油浸式电力变压器被广泛应用于输配电，是电力系统中最重要的电力设备之一。大型油浸式电力变压器内部主要的绝缘形式是油纸绝缘结构，该结构在变压器的运行过程中会逐渐老化。由于变压器油纸绝缘老化的过程不可逆，而且，绝缘纸缠绕在绕组上，很难通过更换绝缘纸来解决其老化的问题，因此，绝缘纸的老化状态很大程度上决定着变压器的使用寿命。

研究表明，将绝缘材料置于强场下，材料内部的空间电荷会严重影响材料内部的电场分布，而材料内部的电场分布将极大地影响材料的绝缘性能。而且研究发现绝缘材料在交直流条件下空间电荷积聚效应不同，对绝缘性能造成的影响也不同；在高压直流条件下，绝缘材料内部空间电荷的积聚效应比较明显，这会导致绝缘材料内部场强的畸变；在高压交流条件下，绝缘材料内部空间电荷的积聚会产生变化，其变化机理较为复杂，也影响着绝缘材料的内部场强；总体来说，抑制空间电荷的积聚有利于提升绝缘材料的绝缘性能。

间位芳纶绝缘纸是一种常见的油浸式变压器用绝缘材料，但强场作用下的间位芳纶绝缘纸也会因为空间电荷积聚效应而影响其绝缘性能，因此，需要设计出一种能够抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法。

本发明提供的抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法，包括以下步骤：

a、取间位芳纶短切纤维与间位芳纶纤维浆粕混合后，经分散、疏解、打浆制得纸浆混合溶液；

b、将步骤a中制得的纸浆混合溶液与纳米TiO₂去离子水溶液混合疏解后，打浆制得纳米TiO₂改性间位芳纶纸浆；

c、将步骤b中制得的纳米TiO₂改性间位芳纶纸浆抄造成型，即制得抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸；

进一步，所述步骤a中，按重量比1:0.15～0.25取间位芳纶短切纤维与间位芳纶纤维浆粕；

进一步，所述步骤a中，分散方法为超声分散，分散时间为10～15min，温度为50～60℃；

进一步，所述步骤a中，疏解时搅拌速率为2900～3500rpm，搅拌时间为20～30min；

进一步，所述步骤b中，纳米TiO₂去离子水溶液的制备方法包括如下步骤：按重量比为1:400取纳米TiO₂粒子和去离子水混合制得悬浊液，然后将该悬浊液置于50～60℃温度下，超声处理10～20min，即得纳米TiO₂去离子水溶液；

进一步，所述纳米TiO₂粒子的粒径为32～38nm；

进一步，所述步骤b中，按重量比为1:0.1～0.15取纸浆混合溶液与纳米TiO2去离子水溶液；