[发明专利]一种GIS用微纳米结构环氧复合绝缘材料的制备方法

摘要

一种GIS用微纳米结构环氧复合绝缘材料的制备方法，该方法以绝缘、热学、力学性能优异且广泛应用于工业领域中环氧树脂为基体，以综合性能好的微米Al2O3和纳米Al2O3或TiO2粒子为复合填料，并通过在纳米Al2O3和纳米TiO2表面偶联改性引入硅氧键，使得无机Al2O3和TiO2粒子与有机环氧树脂间形成化学结合，同时提高了Al2O3和TiO2在环氧树脂中的分散性能。该方法能够克服现有技术中微纳米粒子团聚所产生的对环氧树脂击穿性能和介电性能的影响。根据该方法制得的GIS用微纳米结构环氧复合绝缘材料具有优异的热稳定性、击穿性能和介电性能。

主权项

一种GIS用微纳米结构环氧复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)填料粒子的改性及分散将纳米Al2O3或TiO2粒子加入酸酐类固化剂中，然后加入硅烷偶联剂，混合均匀后在0℃的冰浴中进行超声分散，再加入环氧树脂、微米Al2O3和促进剂，分散均匀，得到悬浊液；其中酸酐类固化剂的质量为环氧树脂质量的80～86％，促进剂的质量为环氧树脂质量的1～2％，微米Al2O3的质量为悬浊液质量的60～65％，纳米Al2O3或TiO2粒子的质量为悬浊液质量的1～5％，硅烷偶联剂的质量为纳米Al2O3或TiO2粒子质量的2～3％；所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯酐，促进剂为二甲基苄胺，硅烷偶联剂为3‑氨基丙基三乙氧基硅烷，环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂；所述的分散均匀具体是用自转公转搅拌机先在500～1000r/min的转速下旋转10～15min，再在1000～2000r/min的转速下旋转5～10min；所述的超声功率为400～600W，每次的超声时间为1～2s、超声间隙为1～2s，整个超声过程持续30～60min；2)环氧复合绝缘材料的制备将步骤1)得到的悬浊液放入真空干燥箱内，进行第一次真空脱气，然后将脱气后的悬浊液浇注到涂有脱模剂的模具内，再将模具放入真空干燥箱内进行第二次真空脱气，其中第一次真空脱气时的温度为40～60℃，压力为低于133Pa，时间为30～60min；第二次真空脱气时的温度为60～80℃，压力为低于133Pa，时间为60～120min；最后进行固化，固化过程分两步，首先在100～120℃下固化2～4h，然后在120～180℃下固化10～15h，固化完成后冷却、脱模，即得到GIS用微纳米结构环氧复合绝缘材料。