CN109135339B - 一种防潮改性电工级氧化镁的制备方法以及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防潮改性电工级氧化镁的制备方法，包括将电工级氧化镁粉末与氧化硅助剂混合制得电工级氧化镁基料；将有机硅防潮剂与稀释剂混合制得有机硅防潮剂烷基混合物；静电喷涂有机硅防潮剂烷基混合物于电工级氧化镁基料并且混合搅拌制得改性电工级氧化镁粉，烘干后制得防潮改性电工级氧化镁。本发明还提供了通过上述步骤得到的防潮改性电工级氧化镁及其应用。本发明的防潮改性电工级氧化镁采用静电喷涂有机硅防潮剂烷基混合物，使有机硅防潮剂均匀的涂抹于电工级氧化镁粉的表面形成疏水性防潮涂层，抗湿性能、抗水化性能和绝缘性能均大幅度提升，并且节约了有机硅防潮剂的用量，经济环保。

Description

一种防潮改性电工级氧化镁的制备方法以及应用
技术领域
本发明涉及电工级氧化镁生产技术领域，更具体地，涉及一种防潮改性电工级氧化镁的制备方法以及应用。
背景技术
防潮电工级氧化镁作为一种最重要的绝缘耐高温填充材料，其具有优越绝缘性能和高导热性被广泛应用在各种电加热元件中。防潮电工级氧化镁生产过程一般为：电熔镁砂磨料→有机硅防潮剂浇淋→搅拌→凉放，在该过程中，电熔氧化镁粉体与有机硅防潮剂包裹的均匀性难以控制，有机硅涂层包裹利用的不充分。为了进一步提升防潮电工级氧化镁状态的绝缘防潮能力，加入大量的有机硅防潮剂又会严重影响了电工级氧化镁粉的耐高温性能，使电加热元件的使用寿命降低。浇淋搅拌生产防潮电工级氧化镁的工艺造成了大量有机硅防潮剂的浪费和严重的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有防潮电工级氧化镁生产工艺中改性剂包裹不完全的缺陷，为实现该目的本发明提供了一种防潮改性电工级氧化镁及其制备方法，包括以下步骤：
S1.将粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末与氧化硅助剂混合均匀制得电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和氧化硅助剂的重量比为1：(0.004～0.01)；
S2.将有机硅防潮剂与稀释剂混合均匀制得防潮剂混合物，所述有机硅防潮剂和稀释剂的重量比为1：(0.2～0.5)；
S3.静电喷涂所述防潮剂混合物于所述电工级氧化镁基料并且混合搅拌制得改性电工级氧化镁粉，所述电工级氧化镁基料和防潮剂混合物的重量比为1：(0.001～0.003)；
S4.将所述改性电工级氧化镁粉于120～200℃烘干后制得防潮改性电工级氧化镁。
本发明所提供的防潮改性电工级氧化镁制备方法采用静电喷涂防潮剂混合物与电工级氧化镁基料，利用电离子吸附的原理，使有机硅防潮剂均匀的涂抹于电工级氧化镁粉的表面形成疏水性防潮涂层，制得的防潮改性电工级氧化镁抗湿性能、抗水化性能和绝缘性能均大幅度提升，并且节约了有机硅防潮剂的用量，经济环保。
本发明第二方面提供了如上所述的制备方法制备得到的防潮改性电工级氧化镁。
本发明第三方面提供了如上所述的防潮改性电工级氧化镁在制备电加热元件中的应用。
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。
本发明提供了一种防潮改性电工级氧化镁及其制备方法，包括以下步骤：
S1.将粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末与氧化硅助剂混合均匀制得电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和氧化硅助剂的重量比为1：(0.004～0.01)；
S2.将有机硅防潮剂与稀释剂混合均匀制得防潮剂混合物，所述有机硅防潮剂和稀释剂的重量比为1：(0.2～0.5)；
S3.静电喷涂所述防潮剂混合物于所述电工级氧化镁基料并且混合搅拌制得改性电工级氧化镁粉，所述电工级氧化镁基料和防潮剂混合物的重量比为1：(0.001～0.003)；
S4.将所述改性电工级氧化镁粉于120～200℃烘干后制得防潮改性电工级氧化镁。
本发明所提供的防潮改性电工级氧化镁制备方法采用静电喷涂防潮剂混合物，利用电离子吸附的原理，使有机硅防潮剂均匀的涂抹于电工级氧化镁粉的表面形成疏水性防潮涂层，制得的防潮改性电工级氧化镁抗湿性能、抗水化性能和绝缘性能均大幅度提升，并且节约了有机硅防潮剂的用量，经济环保。
进一步的，所述氧化硅助剂为二氧化硅。
进一步的，所述有机硅防潮剂选自甲基含氢硅油、甲基硅树脂和气相法白炭黑中的一种或多种。
进一步的，所述稀释剂选自二甲苯、甲苯和200号溶剂油中的一种或多种。
进一步的，所述防潮剂混合物由气相法白炭黑和200号溶剂油混合制得，所述气相法白炭黑和200号溶剂油的重量比为1：(0.3～0.4)；因为气相法白炭黑分散性较好，制备得到的防潮改性电工级氧化镁具有较好的流动性，从而实现防潮改性电工级氧化镁优良的防潮性能和电器性能，增加电加热元件的使用寿命。
进一步的，步骤S3中，所述静电喷涂的静电高压为30～80kV，喷涂压力为0.3～0.5MPa，可以采用各种符合要求的静电喷涂设备，包括静电喷枪等，而且静电喷涂设备的雾化喷嘴可以根据有机硅防潮剂的成分进行选择。
进一步的，使用恒流式静电喷涂机进行静电喷涂。
本发明第二方面提供了如上所述的制备方法制备得到的防潮改性电工级氧化镁。
本发明第三方面提供了如上所述的防潮改性电工级氧化镁在制备电加热元件中的应用。
下面通过实施例进一步详细说明本发明。以下实施例中所使用的电工级氧化镁中MgO≥98w％。
实施例1
1)筛选粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末，将其与二氧化硅混合搅拌混合得到电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和二氧化硅的重量比为1：0.06；
2)将甲基含氢硅油与二甲苯按照1：0.33的重量比混合均匀得到有机硅防潮剂硅烷混合物；
3)静电喷涂所述防潮剂混合物于电工级氧化镁基料并且混合搅拌，制得改性电工级氧化镁粉，所述静电喷涂的静电高压为30kV，喷涂压力为0.3MPa，所述有机硅防潮剂硅烷混合物和电工级氧化镁基料的重量比为1：0.001；
4)将所述改性电工级氧化镁粉于150℃烘干后制备得到防潮改性电工级氧化镁。
实施例2
1)筛选粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末，将其与二氧化硅混合搅拌混合得到电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和二氧化硅的重量比为1：0.06；
2)将甲基硅树脂与甲苯按照1：0.4的重量比混合均匀得到有机硅防潮剂硅烷混合物；
3)静电喷涂所述防潮剂混合物于电工级氧化镁基料并且混合搅拌，制得改性电工级氧化镁粉，所述静电喷涂的静电高压为50kV，喷涂压力为0.4MPa，所述有机硅防潮剂硅烷混合物和电工级氧化镁基料的重量比为1：0.002；
4)将所述改性电工级氧化镁粉于180℃烘干后制备得到防潮改性电工级氧化镁。
实施例3
1)筛选粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末，将其与二氧化硅混合搅拌混合得到电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和二氧化硅的重量比为1：0.06；
2)将气相法白炭黑与200号溶剂油按照1：0.33的重量比混合均匀得到有机硅防潮剂硅烷混合物；
3)静电喷涂所述防潮剂混合物于电工级氧化镁基料并且混合搅拌，制得改性电工级氧化镁粉，所述静电喷涂的静电高压为80kV，喷涂压力为0.5MPa，所述有机硅防潮剂硅烷混合物和电工级氧化镁基料的重量比为1：0.003；
4)将所述改性电工级氧化镁粉于200℃烘干后制备得到防潮改性电工级氧化镁。
对比例1
1)筛选粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末，将其与二氧化硅混合搅拌混合得到电工级氧化镁基料；
2)将甲基含氢硅油与二甲苯按照1：0.33的重量比混合均匀得到有机硅防潮剂硅烷混合物；
3)将所述有机硅防潮剂硅烷混合物与电工级氧化镁基料搅拌混合制得改性电工级氧化镁粉，所述有机硅防潮剂硅烷混合物和电工级氧化镁基料的重量比为1：0.003；
4)将所述改性电工级氧化镁粉于室温下放置6h后制得防潮改性电工级氧化镁。
测试实施例1
本测试实施例根据《JBT 8508-1996电工级氧化镁》的实验方法测试实施例1～3和对比例1中制备得到的防潮改性电工级氧化镁的吸水率、抗水化、绝缘电阻、绝缘耐压强度、泄漏电流、热态绝缘电阻和热态绝缘耐压强度，具体结果见表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
吸湿率％ 0.009 0.006 0.003 0.106
抗水化率％ 0.003 0.002 0.001 0.086
绝缘电阻MΩ 30×10<sup>5</sup> 40×10<sup>5</sup> 50×10<sup>5</sup> 10×10<sup>5</sup>
绝缘耐压强度V 2800 2900 3000 2500
泄漏电流mA 0.04 0.03 0.02 0.08
热态绝缘电阻MΩ 4 5 8 2
热态绝缘耐压强度V 2400 2500 2600 2000
经实施例1～3与对比例1比较可以看出，采用本发明提供的防潮改性电工级氧化镁，采用静电喷涂有机硅防潮剂的技术方案，可以显著减少有机硅防潮剂的使用过量和分布不均匀，使其防潮性能和电气性能都大幅提升，尤其是采用气相法白炭黑作为防潮剂静电喷涂制得的防潮改性电工级氧化镁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防潮改性电工级氧化镁的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1.将粒径为45～270μm的电工级氧化镁粉末与氧化硅助剂混合均匀制得电工级氧化镁基料，所述电工级氧化镁粉末和氧化硅助剂的重量比为1：(0.004～0.01)；
S2.将有机硅防潮剂或气相法白炭黑与稀释剂混合均匀制得防潮剂混合物，所述有机硅防潮剂和稀释剂的重量比或气相法白炭黑和稀释剂的重量比为1：(0.2～0.5)；
S3.静电喷涂所述防潮剂混合物于所述电工级氧化镁基料，同时混合搅拌制得改性电工级氧化镁粉，所述电工级氧化镁基料和防潮剂混合物的重量比为1：(0.001～0.003)；
S4.将所述改性电工级氧化镁粉于120～200℃烘干后制得防潮改性电工级氧化镁。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化硅助剂为二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅防潮剂选自甲基含氢硅油和甲基硅树脂中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为选自二甲苯、甲苯和200号溶剂油中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述防潮剂混合物由气相法白炭黑和200号溶剂油混合制得，所述气相法白炭黑和200号溶剂油的重量比为1：(0.3～0.4)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述静电喷涂的静电高压为30～80kV，喷涂压力为0.3～0.5MPa。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，使用恒流式静电喷涂机进行静电喷涂。
8.一种防潮改性电工级氧化镁，其特征在于，该防潮改性电工级氧化镁根据权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制备得到的。
9.权利要求8中所述的防潮改性电工级氧化镁在制备电加热元件中的应用。
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