一种可自愈复合绝缘材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105602193A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510640632.9(22)申请日2015.09.30(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人杨颖王文轩(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人廖元秋(51)Int.Cl.C08L63/00(2006.01)C08L63/04(2006.01)C08L77/06(2006.01)C08G69/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种可自愈复合绝缘材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种可自愈复合绝缘材料及其制备方法，属于电力工业绝缘材料制作技术领域，该复合绝缘材料由基于氢键的自愈材料组分和绝缘材料通过溶液共混的方式制得的。该复合材料的制备过程分为两步：第一步，以脂肪酸多聚体混合物、脂肪族多胺和脲为原料制备基于氢键的自愈材料组分；第二步，将氢键自愈材料组分与绝缘材料在溶液中溶解共混，形成均相混合体系，将混合溶液中的溶剂以加热抽真空的方式除去，得到复合绝缘材料。本发明制得的复合绝缘材料具有一定的自愈能力，提高了其在使用期间的可靠性与材料的使用寿命。CN105602193ACN105602193A权利要求书1/1页1.一种可自愈复合绝缘材料，其特征在于，该复合绝缘材料是由基于氢键的自愈材料组分和绝缘材料通过溶液共混的方式制得的；该基于氢键的自愈材料组分是由脂肪酸多聚体混合物、脂肪族多胺和脲三种原料制得的，其中脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺的质量比为1.1-4.8:1，脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺反应生成的中间体与脲的质量比为12.6-24.6:1，绝缘材料与基于氢键的自愈材料组分的质量比为0.25-9:1。2.如权利要求1所述的可自愈复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，所选用的脂肪酸多聚体混合物中脂肪酸单体、脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体的质量分数为(0.5-18％):(50-98％):(1.5-32％)。3.如权利要求1所述的可自愈复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，所选用的脂肪族多胺为乙二胺、丙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺中具有至少两个氨基的脂肪烃中的任一种。4.如权利要求1所述的可自愈复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，所选用的溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷卤代烃之中的任一种。5.如权利要求1所述的可自愈复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，混合所选用的绝缘材料为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂以及线性酚醛型环氧树脂之中的任一种。6.一种如权利要求1所述的可自愈复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，该制备方法是通过以下步骤实现的：(1)可自愈复合绝缘材料的第一步制备过程：(1-1)称取质量比为1.1-4.8:1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以150-200℃的温度加热12-36小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物；(1-2)将步骤(1-1)得到的中间体产物与脲以12.6-24.6:1的质量比混合后，采用油浴锅以100-140℃的温度加热6-10小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到基于氢键的自愈材料组分；(2)可自愈复合绝缘材料的第二步制备过程：(2-1)将步骤(1)制备好的基于氢键的自愈材料组分在鼓风干燥箱中以60-80℃加热20-40min，使其充分液化，得到具有较好的流动性的基于氢键的自愈材料组分；(2-2)将充分液化后的基于氢键的自愈材料组分溶于溶剂(溶剂与基于氢键的自愈材料组分质量比为1-2:1)形成自愈材料溶液，并将装有溶液的容器封口后，以60-80℃加热10-30min；(2-3)将绝缘材料环氧树脂加入到步骤(2-2)中得到的自愈材料溶液进行混合并以60-80℃预热1-3min，机械搅拌3-5min，得到混合物溶液；环氧树脂与步骤(1-2)得到的基于氢键的自愈材料组分的质量比为0.25-9:1(使得环氧树脂占复合绝缘材料总质量的20-90％)；(2-4)将步骤(2-3)得到的混合物溶液置于真空干燥箱中在50-70℃下抽真空，在真空环境下静置20-40min使得该混合物溶液中的溶剂完全排出；(2-5)将去除溶剂的混合物在60-100℃下加热12-24h使其固化，得到成品可自愈复合绝缘材料。2CN105602193A说明书1/6页一种可自愈复合绝缘材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电力工业绝缘材料制作技术领域，特别涉及一种可自愈复合绝缘材料及其制备方法。背景技术[0002]随着电力设备小型化的发展趋势，固态绝缘材料在某些应用场合体现出一定的优势，例如干式变压器，电力电缆等等。在