CN113773608A - 绝缘件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘件及其制备方法。绝缘件按照质量份数，由如下材料组成：20份～80份的树脂聚合物、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料。这种绝缘件通过在树脂聚合物里添加无机材料，这种绝缘件有效增加或调节材料刚性、韧性以及弯曲强度等，并可改善树脂加工体系的流变性能，提高制品尺寸稳定，耐热性及表面光洁性。

Description

绝缘件及其制备方法
技术领域
本发明涉及高压绝缘技术领域，尤其是涉及一种绝缘件及其制备方法。
背景技术
高压电器对于密封和绝缘要求极高，目前用于高压绝缘领域的绝缘件一般为环氧树脂材料。
然而，传统的环氧树脂材料的绝缘件在使用时韧性及机械加工性能较弱。
发明内容
基于此，有必要提供一种增强韧性及机械加工性能的绝缘件及其制备方法。
一种绝缘件，按照质量份数，由如下材料组成：20份～80份的树脂聚合物、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料。
一种上述的绝缘件的制备方法，包括如下步骤：
按照质量份数，在真空状态下将20份～80份的树脂聚合物原料、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料加热融化并混合均匀后得到混合料；
保持所述真空状态，将所述混合料加压注入到模具中；
继续保持所述真空状态，对注入所述模具中的所述混合料进行烘烤成型；以及
冷却后脱模，得到所需要的绝缘件。
这种绝缘件通过在树脂聚合物里添加无机绝缘材料，提高了绝缘件整体的耐温及绝缘性能，通过添加增强材料韧性及机械加工性能的辅料，提高了绝缘件的韧性及机械加工性能。
结合说明书测试例部分，这种绝缘件有效增加或调节材料刚性、韧性以及弯曲强度等，并可改善树脂加工体系的流变性能，提高制品尺寸稳定，耐热性及表面光洁性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一实施方式的绝缘件的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一实施方式的绝缘件，按照质量份数，由如下材料组成：20份～80份的树脂聚合物、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料。
这种绝缘件通过在树脂聚合物里添加无机绝缘材料，提高了绝缘件整体的机械强度，通过添加增强材料韧性及机械加工性能的辅料，提高了绝缘件的韧性及机械加工性能。
结合说明书测试例部分，这种绝缘件有效增加或调节材料刚性、韧性以及弯曲强度等，并可改善塑料加工体系的流变性能，提高制品尺寸稳定，耐热性及表面光洁性。
优选的，本实施方式中，增强材料韧性及机械加工性能的辅料为碳酸钙。
碳酸钙与树脂亲合性好，可以起到较好的增强韧性及机械加工性能作用。
优选的，增强材料韧性及机械加工性能的辅料的质量份数为1.5份～3份。
优选的，本实施方式中，无机绝缘材料为氢氧化铝。
氢氧化铝属两性氢氧化物，既是弱酸又是弱碱。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。
优选的，树脂聚合物为环氧树脂聚合物，树脂聚合物可以为质量比为1.2～1.8：1的环氧树脂和固化剂反应得到。
更优选的，树脂聚合物可以为质量比为1.5：1的环氧树脂和固化剂反应得到。
环氧树脂和固化剂可以直接购买得到。
本实施方式中，颜料的质量份数为1.5份～3份。
颜料可以根据实际情况具体选择。
优选的，本实施方式中，绝缘件的各个组分的总质量份数为100份。
结合图1，本发明还公开了上述绝缘件的制备方法，包括如下步骤：
S10、按照质量份数，在真空状态下将20份～80份的树脂聚合物原料、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料加热融化并混合均匀后得到混合料。
优选的，树脂聚合物原料为质量比为1.2～1.8：1的环氧树脂和固化剂。
更优选的，树脂聚合物原料为质量比为1.5：1的环氧树脂和固化剂。
优选的，S10中，在真空状态下将20份～80份的树脂聚合物原料、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料加热融化并混合均匀后得到混合料操作为：将20份～80份的树脂聚合物原料加热至75℃～90℃融化，接着加入20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料，保温并且在真空状态下将树脂聚合物原料、无机绝缘材料、增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及颜料搅拌均匀，得到混合料。
更优选的，将20份～80份的树脂聚合物原料加热至80℃融化。
真空状态可以根据情况确定。
优选的，真空状态的真空度为500Pa～2000Pa。
在真空状态下制备混合料，可以尽可能的去除混合料中的空气。
S20、保持真空状态，将混合料加压注入到模具中。
混合料加压注入模具中，可以充分使混合料与模具无缝接合，使结构复杂、体积较大的元器件具有较佳的成形条件。
一般来说，可以通过加压注入设备完成将混合料加压注入到模具中的操作。
优选的，加压注入的操作中，压力可以为4KG～8KG。
更优选的，加压注入的操作中，压力可以为5KG。
S30、继续保持真空状态，对注入模具中的混合料进行烘烤成型。
优选的，烘烤成型的操作中，温度为120℃～150℃，时间为4h～24h。
更优选的，烘烤成型的操作中，温度为130℃，时间为10h。
S40、冷却后脱模，得到所需要的绝缘件。
一般来说，还包括对脱模后的绝缘件进行精修的操作。
以下为具体实施例。以下实施例制得的绝缘件均为绝缘板，规格为68.3mm×25.18mm×11.12mm。
实施例1
将70份的环氧树脂聚合物原料(质量比为1.5：1的环氧树脂和固化剂)加热至80℃融化，接着加入30份的氢氧化铝、2份的碳酸钙以及2份的颜料，保温并且在真空度为1000Pa的真空状态下将环氧树脂聚合物原料、氢氧化铝、碳酸钙以及颜料搅拌均匀，得到混合料。
保持真空度为1000Pa，通过加压注入设备将混合料加压注入到模具中。其中，加压注入的压力为5KG。
继续保持真空度为1000Pa，对注入模具中的混合料进行烘烤成型。其中，烘烤成型的温度为130℃，时间为10h。
冷却后脱模，并且对脱模后的绝缘件进行精修，得到所需要的绝缘板。
测量后发现其规格为68.28mm×25.11mm×11.22mm，记为样品1。
实施例2
将60份的环氧树脂聚合物原料(质量比为1.5：1的环氧树脂和固化剂)加热至80℃融化，接着加入40份的氢氧化铝、1.5份的碳酸钙以及2份的颜料，保温并且在真空度为1000Pa的真空状态下将环氧树脂聚合物原料、氢氧化铝、碳酸钙以及颜料搅拌均匀，得到混合料。
保持真空度为1000Pa，通过加压注入设备将混合料加压注入到模具中。其中，加压注入的压力为5KG。
继续保持真空度为1000Pa，对注入模具中的混合料进行烘烤成型。其中，烘烤成型的温度为130℃，时间为10h。
冷却后脱模，并且对脱模后的绝缘件进行精修，得到所需要的绝缘板。
测量后发现其规格为68.29mm×24.84mm×11.2mm，记为样品1。
实施例3
将80份的环氧树脂聚合物原料(质量比为1.5：1的环氧树脂和固化剂)加热至80℃融化，接着加入20份的氢氧化铝、3份的碳酸钙以及2份的颜料，保温并且在真空度为1000Pa的真空状态下将环氧树脂聚合物原料、氢氧化铝、碳酸钙以及颜料搅拌均匀，得到混合料。
保持真空度为1000Pa，通过加压注入设备将混合料加压注入到模具中。其中，加压注入的压力为5KG。
继续保持真空度为1000Pa，对注入模具中的混合料进行烘烤成型。其中，烘烤成型的温度为130℃，时间为10h。
冷却后脱模，并且对脱模后的绝缘件进行精修，得到所需要的绝缘板。
测量后发现其规格为68.3mm×25.18mm×11.12mm。
测试例1：阻燃性能测试
分别对样品1、样品2和样品3进行水平燃烧测试和垂直燃烧测试。
测试结果如下：
样品1：防火等级A1级，不燃，不起明火；
样品2：防火等级A1级，不燃，不起明火；
样品3：防火等级A1级，不燃，不起明火。
测试例2：耐温性能测试
分别对样品1、样品2和样品3进行耐温性能测试。
第一阶段检测方法如下：高温烘烤，样品1、样品2和样品3同时在140℃的烤箱里保温1h，测量外形尺寸变化量；
第一阶段样品1检测结果：长度方向增加0.15mm，宽度方向增加0.1mm，厚度方向增加0.03。
第一阶段样品2检测结果：长度方向增加0.29mm，宽度方向增加0.13mm，厚度方向增加0.05mm。
第一阶段样品3检测结果：长度方向增加0.45mm，宽度方向增加0.2mm，厚度方向增加0.08mm。
第二阶段检测方法如下：高温烘烤，样品1、样品2和样品3同时在200℃的烤箱里保温1h，测量外形尺寸变化量。
第二阶段样品1检测结果：长度方向增加0.87mm，宽度方向增加0.31mm，厚度方向增加0.09。
第二阶段样品2检测结果：长度方向增加0.92mm，宽度方向增加0.34mm，厚度方向增加0.1mm。测试例2
第二阶段样品3检测结果：长度方向增加1.46mm，宽度方向增加0.42mm，厚度方向增加0.22mm。
测试例3：电阻值检测
检测仪器：最大量程：21kV电压，2000G欧兆欧表。
测试结果如下：
样品1：5kV电压下电阻大于2000兆欧，10kV电压下电阻大于2000兆欧，15kV电压下电阻为223兆欧，16kV电压下电阻为165兆欧。
样品2：5kV电压下电阻大于2000兆欧，10kV电压下电阻大于2000兆欧，15kV电压下电阻为213兆欧，16kV电压下电阻为49兆欧。
样品3：5kV电压下电阻大于2000兆欧，10kV电压下电阻大于2000兆欧，15kV电压下电阻为61兆欧，16kV电压下电阻为178兆欧。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种绝缘件，其特征在于，按照质量份数，由如下材料组成：20份～80份的树脂聚合物、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料。
2.根据权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述增强材料韧性及机械加工性能的辅料为碳酸钙。
3.根据权利要求2所述的绝缘件，其特征在于，所述增强材料韧性及机械加工性能的辅料的质量份数为1.5份～3份。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的绝缘件，其特征在于，所述无机绝缘材料为氢氧化铝。
5.根据权利要求4所述的绝缘件，其特征在于，所述树脂聚合物为环氧树脂聚合物，所述树脂聚合物为质量比为1.2～1.8：1的环氧树脂和固化剂反应得到。
6.根据权利要求5所述的绝缘件，其特征在于，所述颜料的质量份数为1.5份～3份。
7.一种权利要求1～6中任意一项所述的绝缘件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，在真空状态下将20份～80份的树脂聚合物原料、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料加热融化并混合均匀后得到混合料；
保持所述真空状态，将所述混合料加压注入到模具中；
继续保持所述真空状态，对注入所述模具中的所述混合料进行烘烤成型；以及
冷却后脱模，得到所需要的绝缘件。
8.根据权利要求7所述的绝缘件的制备方法，其特征在于，所述在真空状态下将20份～80份的树脂聚合物原料、20份～80份的无机绝缘材料、0.8份～10份的增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的颜料加热融化并混合均匀后得到混合料操作为：
将20份～80份的所述树脂聚合物原料加热至75℃～90℃融化，接着加入20份～80份的所述无机绝缘材料、0.8份～10份的所述增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及0.8份～10份的所述颜料，保温并且在所述真空状态下将所述树脂聚合物原料、所述无机绝缘材料、所述增强材料韧性及机械加工性能的辅料以及所述颜料搅拌均匀，得到所述混合料。
9.根据权利要求7所述的绝缘件的制备方法，其特征在于，所述真空状态的真空度为500Pa～2000Pa。
10.根据权利要求7所述的绝缘件的制备方法，其特征在于，所述加压注入的操作中，压力为4KG～8KG；
所述烘烤成型的操作中，温度为80℃～150℃，时间为4h～24h。
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