[发明专利]提升环氧树脂绝缘材料沿面闪络电压的方法

说明书

本发明涉及一种提升环氧树脂绝缘材料沿面闪络电压的方法，具体包括以下步骤：S1含氟分子片段的制备：在已无水分的全氟丁醇中加入三氟化硼醚，分多次加入氢氧化钠，滴加环氧氯丙烷，进行醚化反应；加入溶剂苯进行萃取；过滤液体加热蒸馏，得到全氟丁醇缩水甘油醚7F‑BGE；S2环氧树脂复合材料的制备：将环氧树脂、固化剂和全氟丁醇缩水甘油醚7F‑BGE按配比混合，搅拌后得到分散均匀的浇注料；进行真空脱气；固化脱模后得到标准的测试样件；S3沿面闪络电压测试。通过引入含氟分子片段来调控环氧聚合物电荷运输行为，加快材料表面电荷迁移速率，减小局部空间电荷累计而造成的空间电荷畸变，从而提高环氧聚合物基体的沿面闪络电压。

技术领域

本发明涉及改性树脂的技术领域，具体涉及一种提升环氧树脂绝缘材料沿面闪络电压的方法。

背景技术

沿面闪络是指固体绝缘介质周围的气体或液体电介质被击穿时,沿固体绝缘介质,表面放电的现象,其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后,电极间的电压迅速下降到零,或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化,降低表面绝缘性能。沿面闪络是现代高压电气设备中影响和限制设备整体绝缘强度的一个非常重要的因素。目前,环氧树脂凭借着其优异的介电性能、机械性能及其灵活的使用工艺，已成为了现代高压电气设备中一种不可或缺的材料。所以，人们通常对环氧树脂体系绝缘材料中的分子结构进行设计，在保证击穿电压不下降的同时，提高绝缘材料的闪络电压。

目前，已经存在很多方法可以提高环氧聚合物基体沿面闪络电压，例如：1、在环氧聚合物体系中引入纳米填料，用偶联剂对纳米进行表面改性，将改性后的纳米和液态双酚A环氧树脂均匀混合，固化后的环氧树脂复合电介质的脉冲耐受电压和直流电压较纯环氧树脂分别提高了24.5％和23.65％。2、将环氧浇注绝缘部件进行表面涂覆材料和表面改性，在其表面形成涂覆膜层,使得改性后的绝缘部件具有与原来未改性材料拥有不相上下的电气强度,降低了表面电阻率,并且在交流的条件下，闪络电压得到大幅提升,提高了绝缘子的运行可靠性。

在中国专利文献CN109942793A中，公开了一种提高沿面闪络电压的有机氟改性环氧树脂及其制备方法和应用，选用双酚A环氧树脂和六氟双酚A作为原料，在催化剂三–(二甲胺基甲基)苯酚的作用下，在较温和的环境中制备得到有机氟改性环氧树脂；通过六氟双酚A对双酚A环氧树脂扩链改性，通过合成的方式将C-F键引入环氧树脂内部，从而不会破坏改性环氧树脂的表面状态。以此改性树脂作为基料，通过加入固化剂、填料和促进剂后制备得到改性树脂复合材料，提高了环氧树脂复合材料的沿面闪络电压。

但是上述技术方案中材料表面的电荷迁移速率在实际使用过程中发现还是比较慢，局部空间电荷累计而造成的空间电荷畸变较大，无法更好的提高环氧聚合物基体的沿面闪络电压。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种提升环氧树脂绝缘材料沿面闪络电压的方法，能够对环氧聚合物分子进行结构设计，增强环氧聚合物基体沿面闪络电压。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该提升环氧树脂绝缘材料沿面闪络电压的方法，具体包括以下步骤：

S1含氟分子片段的制备：

S1-1：将全氟丁醇油浴加热，再进行搅拌，馏分提纯，得无水分的全氟丁醇，密封保存备用；

S1-2：在所述步骤S1-1得到的已无水分的全氟丁醇中加入三氟化硼醚，分多次加入氢氧化钠反应，控制体系温度不变，滴加环氧氯丙烷，进行醚化反应；

滴加氢氧化钠的目的是为醚化反应提供碱性条件；

S1-3：待所述步骤S1-2反应后，加入溶剂苯进行萃取，分去下层水层，采用去离子水重复水洗，直至pH检测为7；

S1-4：将所述步骤S1-3得到的过滤液体加热蒸馏，得到全氟丁醇缩水甘油醚7F-BGE；

S2环氧树脂复合材料的制备：