CN104987642A - 一种耐高温的电气设备用绝缘材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温的电气设备用绝缘材料及其制备方法，所述的耐高温的电气设备用绝缘材料包括聚甲基丙烯酸丁酯11-20份、马来酸酐接枝聚丙烯8-16份、苯胺甲醛树脂4-10份、聚氯乙烯5-15份、聚甲基三乙氧基硅烷3-7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5-10份、亚磷酸二正丁酯3-7份、氢氧化钙3-6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4-8份。制备方法包括以下步骤：按重量投入以上的绝缘材料成分，搅拌至均匀；再将混合物用双螺杆挤出机进行挤出，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
Description
技术领域
本发明属于绝缘材料领域，涉及一种绝缘材料及其制备方法，特别是涉及一种耐高温的电气设备用绝缘材料及其制备方法。
背景技术
绝缘材料又称电介质，是电阻率高、导电能力低的物资。绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通。在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。 绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。绝缘材料的绝缘性能与温度有密切的关系。温度越高，绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度，每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度，在此温度以下，可以长期安全地使用，超过这个温度就会迅速老化。
发明内容
要解决的技术问题：电气设备用绝缘材料由于其应用环境的高标准，要求用于电气设备的绝缘材料需要具有良好的耐高温效果，只有具备良好的耐高温效果，才能保证绝缘材料性能的充分发挥，防止由于其耐高温效果较差而引起电气设备的损坏，本发明的目的是公开一种耐高温的用于电气设备的绝缘材料及其制备方法。
技术方案：本发明公开了一种耐高温的电气设备用绝缘材料，所述的耐高温的电气设备用绝缘材料包括下述重量份的成分：
聚甲基丙烯酸丁酯 11-20份、
马来酸酐接枝聚丙烯 8-16份、
苯胺甲醛树脂 4-10份、
聚氯乙烯 5-15份、
聚甲基三乙氧基硅烷 3-7份、
聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯 5-10份、
亚磷酸二正丁酯 3-7份、
氢氧化钙 3-6份、
亚乙基二硬脂酸酰胺 4-8份。
所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料，包括下述重量份的成分：
聚甲基丙烯酸丁酯 13-17份、
马来酸酐接枝聚丙烯 10-14份、
苯胺甲醛树脂 6-8份、
聚氯乙烯 8-12份、
聚甲基三乙氧基硅烷 4-6份、
聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯 7-9份、
亚磷酸二正丁酯 4-6份、
氢氧化钙 4-5份、
亚乙基二硬脂酸酰胺 5-7份。
一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50-60℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11-20份、马来酸酐接枝聚丙烯8-16份、苯胺甲醛树脂4-10份、聚氯乙烯5-15份、聚甲基三乙氧基硅烷3-7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5-10份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min-100r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3-7份、氢氧化钙3-6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4-8份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155-175℃，双螺杆挤出机一区温度为160-175℃，二区温度为180-195℃，三区温度为200-215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（1）中搅拌转速为60r/min-90r/min。
所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（3）中双螺杆挤出机一区温度为165℃。
所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（3）中二区温度为190℃。
所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，所述的步骤（3）中三区温度为205℃。
有益效果：本发明的制备方法制备得到的绝缘材料具有绝缘性能好、耐高温强度高、断裂伸长率高的特点，由于其优良的上述性能，保证了采用本发明的绝缘材料的电气设备工作的稳定性和安全性，进而保证了电气设备的正常运转，提高电气设备的工作效率。
具体实施方式：
实施例1
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至60℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯20份、马来酸酐接枝聚丙烯16份、苯胺甲醛树脂4份、聚氯乙烯15份、聚甲基三乙氧基硅烷3份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯10份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为100r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯7份、氢氧化钙3份、亚乙基二硬脂酸酰胺8份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为175℃，双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为195℃，三区温度为200℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
实施例2
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11份、马来酸酐接枝聚丙烯8份、苯胺甲醛树脂10份、聚氯乙烯5份、聚甲基三乙氧基硅烷7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3份、氢氧化钙6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155℃，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
实施例3
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至60℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯17份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、苯胺甲醛树脂6份、聚氯乙烯12份、聚甲基三乙氧基硅烷6份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯7份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为100r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯6份、氢氧化钙5份、亚乙基二硬脂酸酰胺5份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为175℃，双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为195℃，三区温度为200℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
实施例4
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯13份、马来酸酐接枝聚丙烯14份、苯胺甲醛树脂8份、聚氯乙烯8份、聚甲基三乙氧基硅烷4份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯9份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯4份、氢氧化钙4份、亚乙基二硬脂酸酰胺7份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155℃，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
实施例5
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至55℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯13份、马来酸酐接枝聚丙烯15份、苯胺甲醛树脂12份、聚氯乙烯7份、聚甲基三乙氧基硅烷10份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为75r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯5份、氢氧化钙4份、亚乙基二硬脂酸酰胺6份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为165℃，双螺杆挤出机一区温度为165℃，二区温度为190℃，三区温度为205℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
对比例1
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11份、马来酸酐接枝聚丙烯8份、聚氯乙烯5份、聚甲基三乙氧基硅烷7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3份、氢氧化钙6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155℃，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
对比例2
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11份、聚氯乙烯5份、聚甲基三乙氧基硅烷7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3份、氢氧化钙6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155℃，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
对比例3
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11份、马来酸酐接枝聚丙烯8份、苯胺甲醛树脂10份、聚氯乙烯5份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3份、氢氧化钙6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155℃，双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
测定了本发明实施例1至5和对比例1至3的绝缘材料的体积电阻、耐高温强度、断裂伸长率，结果如下：
| 体积电阻（Ω· cm） | 断裂伸长率（%） | 耐高温强度 | |
| 实施例1 | 3×1013 | 168 | 90℃下12h无软化、形变 |
| 实施例2 | 2×1013 | 163 | 90℃下12h无软化、形变 |
| 实施例3 | 4×1013 | 179 | 100℃下12h无软化、形变 |
| 实施例4 | 6×1013 | 175 | 100℃下12h无软化、形变 |
| 实施例5 | 3×1014 | 194 | 110℃下12h无软化、形变 |
对比例如下：
| 体积电阻（Ω· cm） | 断裂伸长率（%） | 耐高温强度 | |
| 实施例1 | 4×1012 | 136 | 90℃下7h有软化现象 |
| 实施例2 | 2×1012 | 122 | 90℃下3h有软化现象 |
| 实施例3 | 5×1012 | 131 | 90℃下9h有软化现象 |
Claims (7)
1.一种耐高温的电气设备用绝缘材料，其特征在于，所述的耐高温的电气设备用绝缘材料包括下述重量份的成分：
聚甲基丙烯酸丁酯 11-20份、
马来酸酐接枝聚丙烯 8-16份、
苯胺甲醛树脂 4-10份、
聚氯乙烯 5-15份、
聚甲基三乙氧基硅烷 3-7份、
聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯 5-10份、
亚磷酸二正丁酯 3-7份、
氢氧化钙 3-6份、
亚乙基二硬脂酸酰胺 4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料，其特征在于，所述的耐高温的电气设备用绝缘材料包括下述重量份的成分：
聚甲基丙烯酸丁酯 13-17份、
马来酸酐接枝聚丙烯 10-14份、
苯胺甲醛树脂 6-8份、
聚氯乙烯 8-12份、
聚甲基三乙氧基硅烷 4-6份、
聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯 7-9份、
亚磷酸二正丁酯 4-6份、
氢氧化钙 4-5份、
亚乙基二硬脂酸酰胺 5-7份。
3.一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将高温搅拌罐温度从室温升高至50-60℃，温度不变后，按重量投入聚甲基丙烯酸丁酯11-20份、马来酸酐接枝聚丙烯8-16份、苯胺甲醛树脂4-10份、聚氯乙烯5-15份、聚甲基三乙氧基硅烷3-7份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯5-10份，对搅拌罐内成分搅拌，搅拌转速为50r/min-100r/min，搅拌至均匀；
（2）再向搅拌罐内按重量加入亚磷酸二正丁酯3-7份、氢氧化钙3-6份、亚乙基二硬脂酸酰胺4-8份，再将搅拌罐内成分搅拌，搅拌至均匀；
（3）将步骤（2）的混合物用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机模头温度为155-175℃，双螺杆挤出机一区温度为160-175℃，二区温度为180-195℃，三区温度为200-215℃，挤出后再用切粒机切粒，制备为耐高温的电气设备用绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中搅拌转速为60r/min-90r/min。
5.根据权利要求3所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中双螺杆挤出机一区温度为165℃。
6.根据权利要求3所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中二区温度为190℃。
7.根据权利要求3所述的一种耐高温的电气设备用绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中三区温度为205℃。
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