CN114395114A - 一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法，涉及混合酯材料技术领域，该混合酯可降解绝缘材料，包括：二元酸和多元醇在催化剂作用下发生酯化反应形成的A类酯；达玛烯二醇II与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的B类酯；异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的C类酯；以及，抗氧化剂。本发明提供的混合酯可降解绝缘材料具有更佳的绝缘性能，稳定性更高，耐磨损能力提升；且具有更优的力学性能，其耐寒能力显著增强；在充油电气设备领域具有广阔的应用前景。

Description

一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明属于混合酯材料技术领域，具体涉及一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电力设备的绝缘材料大致可以分为固体、液体、气体三大类。不同设备，不同电压等级和不同容量的电力设备应选用不同的绝缘材料，以满足绝缘要求。一般电压等级较高的电力电缆常采用挤出成型的交联聚乙烯(XLPE)，聚氯乙烯(PVC)，乙丙橡胶，聚烯烃类等固态绝缘材料，新型低烟无毒绝缘材料也在不断推出中。另外，还有少量的电缆采用油浸纸作为绝缘介质。电压等级较低的电线电缆一般以聚氯乙稀、天然丁苯橡胶、乙烯－乙酸乙烯酯橡胶等作为绝缘介质。其中，XLPE作为电力电缆的绝缘材料因其优良的性能应用越来越广泛。并且，制造工艺从最初的“湿法交联”已经发展到现在的“干法交联”，XLPE电缆的性能得到了进一步提高。
现今，在变压器、电缆、断路器、电容器等充油电气设备中，出于绝缘或冷却的目的，使用有电绝缘油。充油电气设备由于在高电场下使用，故存在其内部发生局部放电的可能性。因此，对于用于充油电气设备的绝缘油，要求其具有优异的局部放电特性、即在高电场下不易发生局部放电(局部放电起始电压高)、即使发生局部放电也能迅速熄灭(局部放电熄灭电压高)。
作为电绝缘油的基础油，至今使用有矿物油、硅油、PCB(聚氯联苯)、二苄基甲苯等。但是，这些基础油一般可生物降解性差，泄露到环境中时的负荷成为问题。进一步，由于资源有限，今后对矿物油的使用存在受到限制的可能性。硅油一般粘度高且热传导性也低。因此，导致充油电气设备的冷却效果差，不易将充油电气设备小型化。鉴于绝缘材料存在污染性和危害性的物质，必须从源头做起，即需要在综合考虑绝缘材料良好的电气、机械性能的基础上，开发环境友好型绝缘材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法，该混合酯可降解绝缘材料具有更佳的绝缘性能，稳定性更高，耐磨损能力提升；且具有更优的力学性能，其耐寒能力显著增强。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种混合酯可降解绝缘材料，包括：
二元酸和多元醇在催化剂作用下发生酯化反应形成的A类酯；
达玛烯二醇II与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的B类酯；
异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的C类酯；
以及，抗氧化剂。本发明的混合酯含有作为构成醇的达玛烯二醇II和/或异鱼藤色烯异黄酮，与小分子有机酸发生酯化反应得到酯类化合物。其中，达玛烯二醇II的存在能够有效改善混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能，提升其耐磨损性能，且进一步增强材料的氧化-水解稳定性。异鱼藤色烯异黄酮的存在能够有效提升混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能，改善材料的氧化-水解稳定性，且增强材料的耐寒性能。本发明制备的混合酯可降解绝缘材料各原料组份之间存在较好的协同作用，具备优良绝缘性能、良好的机械性能，并且稳定性优良，具备生物可降解性，有望成为新型绝缘材料被广泛应用。
优选地，二元酸包括戊二酸、己二酸中的一种；多元醇包括1,4-丁烯二醇、(3E)-3-己烯-1,6-二醇中的一种。
优选地，小分子有机酸包括2-乙基丁酸、2-甲基戊酸、单水白屈氨酸、2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸中的一种。本发明采用单水白屈氨酸和/或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为小分子有机酸，制备得到混合酯可降解绝缘材料，单水白屈氨酸或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸的存在，均能够有效改善混合酯可降解绝缘材料的氧化-水解稳定性；两者复配使用，能够进一步增强混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能，改善其耐磨损性能，提升其稳定性，且显著改善了材料的力学性能，抗拉强度和撕裂强度进一步提高，耐寒能力也得到增加。
优选地，A类酯、B类酯、C类酯的质量比为1：0.1～0.4：0.2～0.5。
优选地，催化剂包括对甲苯磺酸。
优选地，抗氧化剂包括十二烷基二羟基苯、十二烷基邻苯二酚中的一种；上述抗氧化剂的添加量为A类酯、B类酯、C类酯总量的0.02～0.4wt％。
上述A类酯的制备方法，包括：
取二元酸和多元醇混合，加入二甲苯、对甲苯磺酸，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应2～4h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯。
优选地，二元酸和多元醇的摩尔比为1：0.9～1.2；二甲苯与二元酸的质量比为1.8～2.4：1；对甲苯磺酸的加入量为二元酸和多元醇总量的0.5～2wt％。
上述B类酯的制备方法，包括：
取达玛烯二醇II与小分子有机酸混合，加入二甲苯、对甲苯磺酸，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应3～5h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯。
优选地，达玛烯二醇II与小分子有机酸的摩尔比为0.9～1.2：1；达玛烯二醇II与二甲苯的固液比为0.4～0.6g：1mL；对甲苯磺酸的加入量为达玛烯二醇II与小分子有机酸总量的0.5～2wt％。
上述C类酯的制备方法，包括：
取异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸混合，加入二甲苯、对甲苯磺酸，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应3～5h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯。
优选地，异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸的摩尔比为0.9～1.2：1；异鱼藤色烯异黄酮与二甲苯的固液比为0.4～0.6g：1mL；对甲苯磺酸的加入量为异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸总量的0.5～2wt％。
上述混合酯可降解绝缘材料的制备方法，包括：取A类酯、B类酯、C类酯复混，加入抗氧化剂搅拌均匀得到混合酯可降解绝缘材料。
本发明还公开了一种混合酯可降解绝缘材料的制备方法，包括：取A类酯、B类酯、C类酯复混，加入抗氧化剂混匀，并在引发剂条件下通过自由基聚合得到混合酯可降解绝缘材料。本发明通过加入引发剂使得各组分之间发生自由基聚合，能够显著改善混合酯可降解绝缘材料的力学性能，其撕裂强度和抗张强度得到增强，且具有良好的耐低温性能。同时，聚合后还能够进一步提升混合酯可降解材料的绝缘性能和耐磨损性能。
具体地，上述混合酯可降解绝缘材料的制备方法，步骤为：
取A类酯、B类酯、C类酯复混，加入抗氧化剂混匀，然后恒温条件下滴加引发剂，75～85℃条件下反应4～7h得到混合酯可降解绝缘材料。
优选地，引发剂为BPO；上述引发剂的加入量为反应单体总量为1～2wt％。
更优选地，在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮；上述哌嗪异黄酮与A类酯的质量比为0.2～0.4：1。本发明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为聚合单体之一，对聚合物网络结构产生有益的影响，进一步提升材料的绝缘性能，增强其稳定性，改善其力学性能，撕裂强度和抗张强度显著增强，且增加其耐寒能力。
本发明的又一目的在于，提供了上述混合酯可降解绝缘材料在制备充油电气设备中的用途。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明的混合酯中达玛烯二醇II和/或异鱼藤色烯异黄酮的存在能够有效改善混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能，提升其耐磨损性能，且进一步增强材料的氧化-水解稳定性，增加材料的耐寒性能。本发明采用单水白屈氨酸和/或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为小分子有机酸，两者复配使用，进一步增强混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能和耐磨损性能，提升其稳定性，且显著改善了材料的力学性能和耐寒能力。此外，本发明还加入引发剂引发各组分自由基聚合，混合酯可降解绝缘材料的力学性能、耐寒能力得到改善，绝缘性能和耐磨损性能得到增强。同时加入哌嗪异黄酮作为聚合单体之一，进一步提升了材料的绝缘性能和稳定性，改善其力学性能和耐寒能力。本发明制备的混合酯可降解绝缘材料各原料组份之间存在较好的协同作用，综合性能优良，具备生物可降解性，有望成为新型绝缘材料被广泛应用。
因此，本发明提供了一种混合酯可降解绝缘材料及其制备方法，该混合酯可降解绝缘材料具有更佳的绝缘性能，稳定性更高，耐磨损能力提升；且具有更优的力学性能，其耐寒能力显著增强。
附图说明
图1为本发明试验例1中红外光谱测试结果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
一种混合酯可降解绝缘材料，包括：
二元酸和多元醇在催化剂作用下发生酯化反应形成的A类酯；
达玛烯二醇II与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的B类酯；
异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的C类酯；
以及，抗氧化剂。
上述A类酯的制备：
按照摩尔比为1：1.05的比例取二元酸(戊二酸)和多元醇(1,4-丁烯二醇)混合，加入二甲苯(与二元酸的质量比为2.1：1)、对甲苯磺酸(加入量为二元酸和多元醇总量的1.2wt％)，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应3h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯。
上述B类酯的制备：
按照摩尔比为1.05：1的比例取达玛烯二醇II与小分子有机酸(2-乙基丁酸)混合，加入二甲苯、对甲苯磺酸(加入量为达玛烯二醇II与小分子有机酸总量的1.2wt％)，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应4h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯；其中，达玛烯二醇II与二甲苯的固液比为0.52g：1mL。
上述C类酯的制备：
按照摩尔比为1.05：1的比例取异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸(2-乙基丁酸)混合，加入二甲苯、对甲苯磺酸(加入量为异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸总量的1.2wt％)，加热溶解后，升温至液体沸腾，反应4h，蒸馏除去二甲苯、碱洗、水洗，干燥即得A类酯；其中，异鱼藤色烯异黄酮与二甲苯的固液比为0.52g：1mL。
上述混合酯可降解绝缘材料的制备方法，包括：按照A类酯、B类酯、C类酯的质量比为1：0.24：0.36的比例取各组分复混，加入抗氧化剂(其为十二烷基二羟基苯，添加量为A类酯、B类酯、C类酯总量的0.16wt％)，搅拌均匀得到混合酯可降解绝缘材料。
实施例2：
A类酯的制备与实施例1的区别在于：二元酸为己二酸；多元醇为(3E)-3-己烯-1,6-二醇。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2-甲基戊酸。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2-甲基戊酸。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的，A类酯、B类酯、C类酯的质量比为1：0.18：0.2。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1的区别为：抗氧化剂为十二烷基邻苯二酚。
实施例3：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为单水白屈氨酸。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为单水白屈氨酸。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1相同。
实施例4：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1相同。
实施例5：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为单水白屈氨酸。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1相同。
实施例6：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：小分子有机酸为单水白屈氨酸。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1相同。
实施例7：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例1相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备：按照A类酯、B类酯、C类酯的质量比为1：0.24：0.36的比例取各组分复混，加入抗氧化剂(其为十二烷基二羟基苯，添加量为A类酯、B类酯、C类酯总量的0.16wt％)混匀，然后恒温条件下滴加引发剂BPO(加入量为反应单体总量为1.5wt％)，82℃条件下反应5h得到混合酯可降解绝缘材料。
实施例8：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例3相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例3相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例7相同。
实施例9：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例4相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例4相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例7相同。
实施例10：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例5相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例5相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例7相同。
实施例11：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例7相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例7相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例7的区别在于：在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮；上述哌嗪异黄酮与A类酯的质量比为0.29：1。
实施例12：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例8相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例8相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例8的区别在于：在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮；上述哌嗪异黄酮与A类酯的质量比为0.29：1。
实施例13：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例9相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例9相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例9的区别在于：在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮；上述哌嗪异黄酮与A类酯的质量比为0.29：1。
实施例14：
A类酯、B类酯、C类酯的制备与实施例10相同。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例10相同。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例10的区别在于：在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮；上述哌嗪异黄酮与A类酯的质量比为0.29：1。
实施例15：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1相同。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：采用1,4-丁烯二醇替代异鱼藤色烯异黄酮。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本实施例制备的。
一种混合酯可降解绝缘材料的制备过程与实施例1相同。
对比例1：
A类酯的制备与实施例1相同。
B类酯的制备与实施例1的区别在于：采用1,4-丁烯二醇替代达玛烯二醇II。
C类酯的制备与实施例1的区别在于：采用1,4-丁烯二醇替代异鱼藤色烯异黄酮。
一种混合酯可降解绝缘材料与实施例1的区别在于：A类酯、B类酯、C类酯为本对比例制备的。
试验例1：
红外光谱测试
测试用仪器为红外光谱仪(美国Perkin-Elmer FTIR 2000)，测试方法为溴化钾压片法；测试条件包括：波长范围4000～500cm-1。
对实施例7、实施例10-11制备的混合酯可降解绝缘材料进行上述测试，结果如图1所示。从图中分析可知，在实施例7制备的混合酯可降解绝缘材料的红外光谱中，3000～2800cm-1范围内存在甲基、亚甲基的特征吸收峰，1747cm-1附近存在羰基的特征吸收峰，1600～1500cm-1范围内存在苯环骨架振动的特征吸收峰，1140cm-1附近存在C-O键的特征吸收峰，且1640cm-1附近C＝C键的吸收峰强度明显减弱，以上结果表明实施例7中发生自由基聚合反应，成功制备混合酯可降解绝缘材料。相比于实施例7制备的混合酯可降解绝缘材料的红外测试结果，实施例10制备的混合酯可降解绝缘材料的红外图谱中，在3125cm-1附近出现N-H键的特征吸收峰，在1288cm-1附近出现C-N键的特征吸收峰，表明实施例10中混合酯可降解绝缘材料成功制备。相比于实施例7制备的混合酯可降解绝缘材料的红外测试结果，实施例11制备的混合酯可降解绝缘材料的红外图谱中，在3141cm-1附近出现N-H键的特征吸收峰，在1322cm-1附近出现C-N键的特征吸收峰，且600～1500cm-1范围内的苯环骨架振动的特征吸收峰强度明显增加，以上结果表明实施例11中混合酯可降解绝缘材料成功制备。
试验例2：
电绝缘性测定
测试采用数字超高电阻/微小电流计R8340A、液体电极DAC-OBE-2进行；测试方法参照JIS C2101-2010规定的标准进行，测定体积电阻率；测试温度90℃。
耐磨损性能测定
取混合酯14.7g，加入0.3g磷酸三甲苯酯，制备得到冷冻机油。然后采用壳式四球摩擦试验机进行磨斑直径检测。测试条件包括：载荷100N，转速1200rpm，温度75℃，时间60min，试验球SUJ-2。磨斑直径设定为3个固定球的垂直方向、水平方向的全部平均值，其值越小，表示耐磨损性越优异。
对对比例1、实施例1～15中制备的混合酯可降解绝缘材料进行上述测试，结果如表1所示：
表1性能指标测试结果
Figure BDA0003478771330000081
Figure BDA0003478771330000091
从表1中分析可知，实施例15制备的混合酯可降解绝缘材料的体积电阻率明显高于对比例1，实施例1的效果好于实施例15，表明混合酯制备过程中采用达玛烯二醇II或异鱼藤色烯异黄酮作为醇类物质，均能够有效提升混合酯的电绝缘性能。实施例3和实施例4的效果与实施例1相当，实施例5的效果显著好于实施例3-4的，表明混合酯制备过程中采用单水白屈氨酸和2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为B类酯或C类酯的小分子有机酸，两者复配使用，能够显著提升混合酯的绝缘性能。实施例7的制备的混合酯可降解绝缘材料的体积电阻率明显高于实施例1，实施例8的效果好于实施例3，实施例9的效果好于实施例4，实施例10的效果好于实施例5，表明将混合酯各组分通过自由基聚合形成聚合物，得到的可降解绝缘材料具有更优的绝缘效果。实施例11的效果好于实施例7，实施例12的效果好于实施例8，实施例13的效果好于实施例9，实施例14的效果好于实施例10，表明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为交联单体之一，能够进一步增强混合酯可降解绝缘材料的绝缘性能。
同时，实施例15制备的混合酯可降解绝缘材料的磨斑直径小于对比例1的，实施例1制备的混合酯可降解绝缘材料的磨斑直径与实施例15相当，实施例3、实施例4的效果均与实施例1相当，而实施例5的效果显著好于实施例3-4，表明混合酯制备过程中采用达玛烯二醇II作为醇类物质，能够有效提升混合酯的耐磨损性能，而异鱼藤色烯异黄酮作为醇类物质加入混合酯，对其耐磨损性能不产生消极影响。实施例3和实施例4的效果与实施例1相当，实施例5的效果显著好于实施例3-4的，表明混合酯制备过程中采用单水白屈氨酸和2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为B类酯或C类酯的小分子有机酸，两者复配使用时，能够显著增强混合酯的耐磨损性能。实施例7的制备的混合酯可降解绝缘材料的体积电阻率明显高于实施例1，实施例8的效果好于实施例3，实施例9的效果好于实施例4，实施例10的效果好于实施例5，表明将混合酯各组分通过自由基聚合形成聚合物，得到的可降解绝缘材料具有更优的耐磨效果。实施例11的效果与实施例7相当，实施例12的效果与实施例8相当，实施例13的效果与实施例9相当，实施例14的效果与实施例10相当，表明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为交联单体之一，对混合酯可降解绝缘材料的耐磨损性能不产生消极影响。
试验例3：
氧化-水解稳定性测定
测试采用旋转氧弹式氧化稳定度试验器RBOT-02进行。测试方法参照JIS K2514-2013规定的标准进行。具体操作包括：取49.50g混合酯样品，加入0.25g 4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、0.25g IRGANOX L57，再加入5mL水混合，然后和用#400型号砂纸打磨后的电解铜线(长3m，直径1.6mm)一同放入耐压容器中，之后压入氧气至压强达到620kPa；接着将耐压容器置于150℃的恒温槽中，并以100r/min的转速进行旋转，此时记为开始试验。将耐压容器中的压力达到最高时开始压力下降175kPa的点作为终点，进而计算出从试验开始时间到终点所用的时间，即RBOT寿命，其值越长表示氧化-水解稳定性越高。
对对比例1、实施例1～15中制备的混合酯可降解绝缘材料进行上述测试，结果如表2所示：
表2氧化-水解稳定性测试结果
Figure BDA0003478771330000101
Figure BDA0003478771330000111
从表2中分析可知，实施例15制备的混合酯可降解绝缘材料的RBOT寿命明显高于对比例1，实施例1的效果好于实施例15，表明混合酯制备过程中采用达玛烯二醇II或异鱼藤色烯异黄酮作为醇类物质，均能够有效提升混合酯的氧化-水解稳定性。实施例3和实施例4的效果均好于实施例1，实施例5的效果显著好于实施例3-4的，表明混合酯制备过程中采用单水白屈氨酸和/或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为B类酯或C类酯的小分子有机酸，两者单独使用或复配使用，均能够进一步增强混合酯的氧化-水解稳定性。实施例7的制备的混合酯可降解绝缘材料的RBOT寿命与实施例1相当，实施例8的效果与实施例3相当，实施例9的效果与实施例4相当，实施例10的效果与实施例5相当，表明将混合酯各组分通过自由基聚合形成聚合物，对可降解绝缘材料的氧化-水解稳定性不产生消极影响。实施例11的效果好于实施例7，实施例12的效果好于实施例8，实施例13的效果好于实施例9，实施例14的效果好于实施例10，表明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为交联单体之一，能够进一步增强混合酯可降解绝缘材料的氧化-水解稳定性。
试验例4：
力学性能测定
混合酯样品处理：采用复合材料液体成型技术对混合酯样品进行处理。
对对比例1、实施例1～15中制备的混合酯可降解绝缘材料进行上述测试，结果以及测试标准如表3所示：
表3力学性能测试结果
Figure BDA0003478771330000112
Figure BDA0003478771330000121
从表3中分析可知，实施例15制备的混合酯可降解绝缘材料的撕裂强度和抗张强度与对比例1相当，实施例1的效果与实施例15相当，表明混合酯制备过程中采用达玛烯二醇II或异鱼藤色烯异黄酮作为醇类物质，均对混合酯可降解绝缘材料的力学性能不产生消极影响。实施例3、实施例4的效果与实施例1相当，而实施例5的效果显著好于实施例3-4，表明混合酯制备过程中采用单水白屈氨酸和/或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为B类酯或C类酯的小分子有机酸，两者单独使用时对材料的力学性能不产生消极影响，而复配使用时，能够有效增强混合酯可降解绝缘材料的撕裂强度和抗张强度，改善其力学性能。实施例7的制备的混合酯可降解绝缘材料的撕裂强度和抗张强度要高于实施例1，实施例8的效果好于实施例3，实施例9的效果好于实施例4，实施例10的效果好于实施例5，表明将混合酯各组分通过自由基聚合形成聚合物，对可降解绝缘材料的力学性能起到增强的效果。实施例11的效果好于实施例7，实施例12的效果好于实施例8，实施例13的效果好于实施例9，实施例14的效果好于实施例10，表明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为交联单体之一，能够进一步增强混合酯可降解绝缘材料的力学性能。
此外，-70℃条件下处理1d后，实施例15制备的混合酯可降解绝缘材料的抗张强度变化率与对比例1相当，实施例1的制备的混合酯可降解绝缘材料的抗张强度变化率小于实施例15，表明混合酯制备过程中采用异鱼藤色烯异黄酮作为醇类物质，能够有效提升混合酯可降解绝缘材料的耐寒性能。实施例3、实施例4的效果与实施例1相当，而实施例5的效果显著好于实施例3-4，表明混合酯制备过程中采用单水白屈氨酸和/或2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸作为B类酯或C类酯的小分子有机酸，两者单独使用时对材料的耐寒性能不产生消极影响，而复配使用时，能够有效改善混合酯可降解绝缘材料的耐寒能力。实施例7的制备的混合酯可降解绝缘材料的抗张强度变化率小于实施例1，实施例8的效果好于实施例3，实施例9的效果好于实施例4，实施例10的效果好于实施例5，表明将混合酯各组分通过自由基聚合形成聚合物，对可降解绝缘材料的耐寒性能起到增强的效果。实施例11的效果好于实施例7，实施例12的效果好于实施例8，实施例13的效果好于实施例9，实施例14的效果好于实施例10，表明在混合酯可降解绝缘材料的制备过程中加入哌嗪异黄酮作为交联单体之一，能够进一步增强混合酯可降解绝缘材料的耐寒能力。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混合酯可降解绝缘材料，包括：
二元酸和多元醇在催化剂作用下发生酯化反应形成的A类酯；
达玛烯二醇II与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的B类酯；
异鱼藤色烯异黄酮与小分子有机酸在催化剂作用下发生酯化反应形成的C类酯；
以及，抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种混合酯可降解绝缘材料，其特征在于：所述二元酸包括戊二酸、己二酸中的一种；所述多元醇包括1,4-丁烯二醇、(3E)-3-己烯-1,6-二醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种混合酯可降解绝缘材料，其特征在于：所述小分子有机酸包括2-乙基丁酸、2-甲基戊酸、单水白屈氨酸、2,3-二氢-1H-吡呤-1,7-二羧酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种混合酯可降解绝缘材料，其特征在于：所述A类酯、B类酯、C类酯的质量比为1：0.1～0.4：0.2～0.5。
5.根据权利要求4所述的一种混合酯可降解绝缘材料，其特征在于：所述催化剂包括对甲苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的一种混合酯可降解绝缘材料，其特征在于：所述抗氧化剂包括十二烷基二羟基苯、十二烷基邻苯二酚中的一种。
7.权利要求1所述混合酯可降解绝缘材料的制备方法，包括：取A类酯、B类酯、C类酯复混，加入抗氧化剂搅拌均匀得到混合酯可降解绝缘材料。
8.一种混合酯可降解绝缘材料的制备方法，包括：取权利要求1中所述A类酯、B类酯、C类酯复混，加入抗氧化剂混匀，并在引发剂条件下通过自由基聚合得到混合酯可降解绝缘材料。
9.一种混合酯可降解绝缘材料，其由权利要求8所述制备方法制备得到。
10.权利要求1所述混合酯可降解绝缘材料或权利要求9所述混合酯可降解绝缘材料在制备充油电气设备中的用途。
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