一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣紙廣泛用作電機、電纜、電容器和變壓器等設(shè)備的絕緣材料，也是層壓制品、復(fù)合材料和預(yù)浸材料等絕緣材料的主要組成材料。由于絕緣紙的特殊用途，要求其必須具備一些不同于其它紙種的特性，主要包括機械性能、電氣性能和熱穩(wěn)定性。而且由于各類電氣設(shè)備使用環(huán)境的不同，如濕熱條件下運行的電機、化工廠經(jīng)常接觸高濃度的腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的電機、在有放射性輻射下運行的電機等，要求絕緣紙還要有較好的物理化學(xué)性能和環(huán)境適應(yīng)性。采用天然纖維素制備的絕緣紙從19世紀(jì)90年代開始就被廣泛應(yīng)用于各種油浸式的電力設(shè)備中作為絕緣材料，雖然現(xiàn)在的絕緣材料有了較大的變化和進步，但纖維素絕緣紙具有價格低、機械強度大、尺寸容易控制、浸油后電氣性能優(yōu)良、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，仍然是油浸變壓器的首選絕緣材料，在傳統(tǒng)的造紙行業(yè)當(dāng)中為了提高紙張的各種性能，利用多種物理化學(xué)方法對紙進行改性。利用無機填料來改性絕緣紙可以得到性能更加優(yōu)異的絕緣紙，但是目前國內(nèi)外對于這方面的研究很少。
[0003]納米二氧化鈦具有很大的比表面積，因此在其表面產(chǎn)生的羥基數(shù)量就多而纖維素表面也帶有大量的羥基，就為納米二氧化鈦粒子與纖維素之間的緊密結(jié)合提供了條件，保證納米二氧化鈦在纖維素上的附著率，并且納米二氧化鈦還能對絕緣油的絕緣性能起到較好的作用。所以本發(fā)明選擇納米二氧化鈦對絕緣紙進行改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，由以下重量份的原料制備制成:納米二氧化鈦12-15、酚醛樹脂2-3、漿板500-550、硅酸鈉1.3-1.5、羧甲基纖維素鈉1-1.3、硅橡膠粉
1.6-1.8、硼砂0.5-0.7、硅石氣凝膠1.2-1.4、石英纖維絲2.5_3、抗氧劑CA0.1-0.2、去離子水適量。
[0006]所述一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，由以下具體步驟制備制成:
(1)將納米二氧化鈦在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再將溶液進行回流冷凝處理，取出后烘干碾磨待用；
(2)將固含量為15-20%的酚醛樹脂和步驟(1)制備的產(chǎn)物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應(yīng)0.5-lh，恒溫保持再加入硅橡膠粉和石英纖維絲浸泡4-5h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數(shù)遍后烘干備用；
(3)將漿板在去離子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6-8min后利用打漿機進行打漿，待漿料的打漿度到40-45° SR時停止打漿，將制備的漿料放入纖維解離器中，加入去離子水使?jié){料的濃度在2-2.5%內(nèi)進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用；
(4)將硅石氣凝膠、抗氧劑CA、硼砂、羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉混合加入總倍量6-8倍量的去離子水混合攪拌均勻，將步驟(2)制備的產(chǎn)物加到步驟(3)制備的紙漿懸濁液中，再加入上述混合溶液以300轉(zhuǎn)/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進行脫水成型，即可得到。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用將二氧化鈦表面改性，不易聚集，使其在紙漿中分布均勻，且能大幅度提高絕緣紙的絕緣性能，并且還將纖維浸漬到絕緣樹脂中，固化梳理然后利用粘膠溶液和纖維素纖維混合紡織，制備的復(fù)合紙大大提高了其機械性能、絕緣性、耐熱老化性和強度等方面的作用，添加的硅橡膠粉和石英纖維絲配合使用大大提高絕緣紙的柔性、耐磨、防腐等方面的作用，添加的硅石氣凝膠、硼砂和抗氧劑CA等相互配合使用粘結(jié)性強，有利于石英纖維與纖維素纖維的粘結(jié)，并且進一步改善了復(fù)合絕緣紙的阻燃、易氧化特性，本發(fā)明制備的絕緣紙介電常數(shù)低、電絕緣性能高、耐老化性能好，使用壽命長，值得推廣。
【具體實施方式】
[0008]—種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:納米二氧化鈦12、酚醛樹脂2、漿板500、硅酸鈉1.3、羧甲基纖維素鈉1、硅橡膠粉1.6、硼砂0.5、硅石氣凝膠1.2、石英纖維絲2.5、抗氧劑CA0.1、去離子水適量。
[0009]所述一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，由以下具體步驟制備制成:
(1)將納米二氧化鈦在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再將溶液進行回流冷凝處理，取出后烘干碾磨待用；
(2)將固含量為15%的酚醛樹脂和步驟(1)制備的產(chǎn)物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應(yīng)0.5h，恒溫保持再加入硅橡膠粉和石英纖維絲浸泡4h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數(shù)遍后烘干備用；
(3)將漿板在去離子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6min后利用打漿機進行打漿，待漿料的打漿度到40° SR時停止打漿，將制備的漿料放入纖維解離器中，加入去離子水使?jié){料的濃度在2%內(nèi)進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用；
(4)將硅石氣凝膠、抗氧劑CA、硼砂、羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉混合加入總倍量6倍量的去離子水混合攪拌均勻，將步驟(2)制備的產(chǎn)物加到步驟(3)制備的紙漿懸濁液中，再加入上述混合溶液以300轉(zhuǎn)/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進行脫水成型，即可得到。
[0010]按照本實施例制備的絕緣紙其性能測試如下:擊穿電壓為3.8KV、介電強度為38KV/mm，絕緣紙的阻燃級別為V0級，紙白度多80 %，干抗拉強度為3.6KN/m，濕抗張強度為
0.44KN/m，吸水高度55mm，透氣度為20 ±4s，體積電阻率為1.0 X 106，表面電阻為4.3 X 104，介電常數(shù)為5.2，介電損耗因數(shù)為0.045。
【主權(quán)項】
1.一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:納米二氧化鈦12-15、酚醛樹脂2-3、漿板500-550、硅酸鈉1.3-1.5、羧甲基纖維素鈉1-1.3、硅橡膠粉1.6-1.8、硼砂0.5-0.7、硅石氣凝膠1.2-1.4、石英纖維絲2.5_3、抗氧劑CA0.1-0.2、去尚子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將納米二氧化鈦在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再將溶液進行回流冷凝處理，取出后烘干碾磨待用； (2)將固含量為15-20%的酚醛樹脂和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應(yīng)0.5-lh，恒溫保持再加入硅橡膠粉和石英纖維絲浸泡4-5h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數(shù)遍后烘干備用； (3)將漿板在去離子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6-8min后利用打漿機進行打漿，待漿料的打漿度到40-45° SR時停止打漿，將制備的漿料放入纖維解離器中，加入去離子水使?jié){料的濃度在2-2.5%內(nèi)進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用； (4)將硅石氣凝膠、抗氧劑CA、硼砂、羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉混合加入總倍量6-8倍量的去離子水混合攪拌均勻，將步驟(2)制備的產(chǎn)物加到步驟(3)制備的紙漿懸濁液中，再加入上述混合溶液以300轉(zhuǎn)/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進行脫水成型，即可得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低介電常數(shù)的變壓器用絕緣紙，由以下重量份的原料制備制成：納米二氧化鈦12-15、酚醛樹脂2-3、漿板500-550、硅酸鈉1.3-1.5、羧甲基纖維素鈉1-1.3、硅橡膠粉1.6-1.8、硼砂0.5-0.7、硅石氣凝膠1.2-1.4、石英纖維絲2.5-3、抗氧劑CA0.1-0.2、去離子水適量；本發(fā)明制備的絕緣紙介電常數(shù)低、電絕緣性能高、耐老化性能好，使用壽命長，值得推廣。
【IPC分類】H01F27/32, H01B19/00, H01B3/52
【公開號】CN105336392
【申請?zhí)枴緾N201510739341
【發(fā)明人】李新滿
【申請人】銅陵三佳變壓器有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月4日