CN107805370A - 抗老化变压器封装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗老化变压器封装材料及其制备方法，该制备方法包括：1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水进行接触反应、过滤取滤饼以制得改性分子筛；2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水进行包覆反应、过滤取滤饼以制得改性剂；3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂混合以制得抗老化变压器封装材料。该封装材料具有优异的使用寿命，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

Description

抗老化变压器封装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及变压器封装材料，具体地，涉及一种抗老化变压器封装材料及其制备方法。
背景技术
干式变压器主要由铁芯、高压线圈、低压线圈、封装层4部件组成，其中，铁芯、高压线圈和低压线圈这三者之间均需要封装材料进行封装以达到绝缘和固定的作用。目前，最常用的封装层材料为环氧树脂。环氧树脂是一种广泛应用的化工原料，具有难燃，阻燃和优越的电气性能，比空气和变压器油的绝缘强度还高，浇注成型后的变压器线圈具有机械强度高，优越的防潮、防尘性能，广泛应用于城市电网，尤其是对防火、安全要求高的场所。
由于变压器在具体工作过程中会产生大量的热，进而导致封装材料老化，进而使得变压器的使用寿命也受到极大的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗老化变压器封装材料及其制备方法，该封装材料具有优异的使用寿命，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种抗老化变压器封装材料的制备方法，该制备方法包括：
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水进行接触反应、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水进行包覆反应、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂混合以制得抗老化变压器封装材料。
本发明还提供了一种抗老化变压器封装材料，该抗老化变压器封装材料通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明通过各原料和各步骤的共同作用使得制得的封装材料具有优异的使用寿命，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种抗老化变压器封装材料的制备方法，该制备方法包括：
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水进行接触反应、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水进行包覆反应、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂混合以制得抗老化变压器封装材料。
在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤1)中，分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水的重量比为10：0.7-1：2-5：12-15：15-20。
在本发明的步骤1)中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤1)中，接触反应满足以下条件：先将体系自40-50℃以0.4-0.6℃/min升温80-100℃并保温2-4h，然后以1-1.5℃/min降温至55-60℃并保温5-7h。
在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤2)中，改性分子筛、壳聚糖、水的重量比为10：1-3：20-30。
在本发明的步骤2)中，包覆反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤2)中，包覆反应满足以下条件：反应温度为55-70℃，反应时间为8-10h。
在本发明的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤3)中，环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂的重量比为100：33-45：13-18：10-19：3-8：25-30：30-40：4-9。
在本发明的步骤3)中，混合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的封装材料具有优异的使用寿命，优选地，在步骤3)中，混合满足以下条件：混合温度为15-35℃，混合时间为40-60min。
本发明还提供了一种抗老化变压器封装材料，该抗老化变压器封装材料通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水按照10：0.9：3：14：18的重量比进行接触反应(先将体系自45℃以0.5℃/min升温90℃并保温3h，然后以1.2℃/min降温至58℃并保温6h)、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水按照10：2：25的重量比进行包覆反应(反应温度为60℃，反应时间为9h)、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂按照100：38：15：15：5：28：35：6的重量比进行混合(混合温度为25℃，混合时间为50min)以制得抗老化变压器封装材料A1。
实施例2
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水按照10：0.7：2：12：15的重量比进行接触反应(先将体系自40℃以0.4℃/min升温80℃并保温2h，然后以1℃/min降温至55℃并保温5h)、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水按照10：1：20的重量比进行包覆反应(反应温度为55℃，反应时间为8h)、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂按照100：33：13：10：3：25：30：4的重量比进行混合(混合温度为15℃，混合时间为40min)以制得抗老化变压器封装材料A2。
实施例3
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水按照10：1：5：15：20的重量比进行接触反应(先将体系自50℃以0.6℃/min升温100℃并保温4h，然后以1.5℃/min降温至60℃并保温7h)、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将改性分子筛、壳聚糖、水按照10：3：30的重量比进行包覆反应(反应温度为70℃，反应时间为10h)、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂按照100：45：18：19：8：30：40：9的重量比进行混合(混合温度为35℃，混合时间为60min)以制得抗老化变压器封装材料A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得变压器封装材料B1，不同的是，步骤1)未使用纳米氧化锌。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得变压器封装材料B2，不同的是，步骤1)未使用硫酸钠。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得变压器封装材料B3，不同的是，步骤2)未使用壳聚糖。
应用例1
将上述变压器封装材料混炼(混炼温度为145℃，混炼时间为50min)，然后将混炼物浇筑于电压器线芯中以制得变压器。
检测例1
检测刚制备的变压器封装层的体积电阻率并以此为基准，然后将变压器进行工作并实时检测变压器封装层的体积电阻率直至变压器封装层的体积电阻率下降10％，该过程经历的时间为使用寿命，具体见表1。
表1
变压器封装材料 A1 A2 A3 B1 B2 B3
使用寿命(月) 48 46 50 30 33 43
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种抗老化变压器封装材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水进行接触反应、过滤取滤饼以制得改性分子筛；
2)接着将所述改性分子筛、壳聚糖、水进行包覆反应、过滤取滤饼以制得改性剂；
3)将环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和所述改性剂混合以制得所述抗老化变压器封装材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述分子筛、十二烷基二甲基苄基氯铵盐、纳米氧化锌、硫酸钠和水的重量比为10：0.7-1：2-5：12-15：15-20。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述接触反应满足以下条件：先将体系自40-50℃以0.4-0.6℃/min升温80-100℃并保温2-4h，然后以1-1.5℃/min降温至55-60℃并保温5-7h。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述改性分子筛、壳聚糖、水的重量比为10：1-3：20-30。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述包覆反应满足以下条件：反应温度为55-70℃，反应时间为8-10h。
6.根据权利要求1-3、5中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述环氧树脂、蓖麻油、轻质碳酸钙、氢氧化铝、硫酸铝、三乙醇胺、松香和改性剂的重量比为100：33-45：13-18：10-19：3-8：25-30：30-40：4-9。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述混合满足以下条件：混合温度为15-35℃，混合时间为40-60min。
8.一种抗老化变压器封装材料，其特征在于，所述抗老化变压器封装材料通过权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备而得。
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