一种防老化的电瓷绝缘子及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防老化的电瓷绝缘子，属于绝缘子领域，其包括瓷坯基体和位于瓷坯基体上的防老化涂层；所述瓷坯基体包括以下原料：硅树脂、柔性预聚体、有机溶剂、多元醇、异氰酸酯、扩链交联剂；所述防老化涂层包括以下原料：羟基硅油、长链烷基硅烷、粘结剂以及稀释剂。本发明专利技术的一种防老化的电瓷绝缘子，通过采用有机硅树脂进行热解，实现有机物陶瓷化，制得瓷坯基体，再在瓷坯基体的孔隙中填入弹性体，该弹性体一方面能够提高材料的机械强度，另一方面经过长期使用后，该弹性体能够阻止瓷坯基体中产生的应力微裂纹的扩展，一定程度上避免了因应力微裂纹而出现“老化”的现象。的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种防老化的电瓷绝缘子及其制备方法


[0001]本专利技术涉及绝缘子领域，具体涉及一种防老化的电瓷绝缘子及其制备方法。

技术介绍

[0002]电瓷作为电力工业的重要组成部分，是指用在电压等级超过1000V，广泛用于输配电线路、电器设备和电站中的电瓷材料，是电力工业发展不可缺少的重要绝缘材料。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，作为清洁能源的电力需求日益高涨。电瓷产品需求伴随着电力发展也日益高涨，形成巨大市场空间。但是电瓷长期在户外或表恶劣的环境下运行，会逐渐出现绝缘水平下降的老化现象，影响电瓷绝缘子的使用性能，因此，需要对其进行改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种防老化的电瓷绝缘子及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术解决方案如下：
[0005]一种防老化的电瓷绝缘子，包括瓷坯基体和位于瓷坯基体上的防老化涂层；
[0006]所述瓷坯基体包括以下原料：硅树脂、柔性预聚体、有机溶剂、多元醇、异氰酸酯、扩链交联剂；
[0007]所述防老化涂层包括以下原料：羟基硅油、长链烷基硅烷、粘结剂以及稀释剂。
[0008]优选地，所述柔性预聚体为PDMS。
[0009]优选地，所述扩链交联剂为脂肪族二醇或二醇醚。
[0010]本专利技术还公开了一种防老化的电瓷绝缘子的制备方法：具体包括以下步骤：
[0011]步骤一：将硅树脂进行研磨，过筛，得到硅树脂粉；
[0012]步骤二：称取硅树脂粉，加入柔性预聚体和有机溶剂，装入钢制模具中，压力成型，得到素坯；
[0013]步骤三：将素坯在60
‑
80℃干燥，升温至200
‑
250℃交联3h，固化得到坯体；
[0014]步骤四：将坯体进行热解，冷却得到瓷坯基体；
[0015]步骤五：将多元醇在100
‑
110℃下真空脱水，冷却至40
‑
50℃，加入异腈酸酯，在70
‑
90℃下保温反应1
‑
3h，得到弹性预聚体，将弹性预聚体加热，加入扩链交联剂形成反应体系，同时将瓷坯基体浸渍在反应体系中；
[0016]步骤六：在步骤五处理后的瓷坯基体上涂覆防老化涂层，固化，制得瓷绝缘子。
[0017]优选地，所述步骤四中的热解具体方式为：在惰性气体的保护氛围下，在220
‑
700℃下进行第一阶段温度热解，在700
‑
1100℃下进行第二阶段温度热解，在≥1200℃下进行第三阶段温度热解。
[0018]优选地，所述步骤五中，浸渍具体为在压力1
‑
5Mpa且在超声氛围下进行。
[0019]优选地，所述步骤一中，硅树脂在研磨之前预先在80
‑
110℃下加热0.5
‑
2h。
[0020]优选地，所述步骤六具体为：先将羟基硅油和粘结剂，得到混合前驱体溶液，将混合前驱体溶液涂覆在经步骤五处理后的瓷坯基体表面，干燥，将长链烷基硅烷在稀释剂中稀释，得到涂覆液，继续将涂覆液涂覆在干燥后的瓷坯基体表面。
[0021]本专利技术至少具有以下有益效果之一：
[0022](1)本专利技术的一种防老化的电瓷绝缘子，通过采用有机硅树脂进行热解，实现有机物陶瓷化，制得瓷坯基体，再在瓷坯基体的孔隙中填入弹性体，该弹性体一方面能够提高材料的机械强度，另一方面经过长期使用后，该弹性体能够阻止瓷坯基体中产生的应力微裂纹的扩展，一定程度上提高了应力微裂纹而“老化”的现象。
[0023](2)本专利技术的一种防老化的电瓷绝缘子，由于在制备瓷坯基体时，在硅树脂中加入柔性预聚体，由于柔性预聚体中含有大量的Si
‑
CH3键，且柔韧性较好，可更加容易地能够突破空间位阻的影响，从而与Si
‑
H键进行反应；以形成更多的Si
‑
C
‑
Si桥键，进而最终的SiOC网络中增加结构C的含量，从而改善产物的力学性能。
[0024](3)本专利技术的一种防老化的电瓷绝缘子，由于硅树脂中含有大量的Si
‑
OH活性基团，其在40℃时会软化，产生熔融流动，且在104℃以上发生缩聚交联，随着温度升高，加聚形成Si
‑
C
‑
C
‑
Si新键，说明预固化硅树脂已经交联形成交联网络，通过对硅树脂进行预固化的过程中，一方面会释放出大量水蒸气和其他气体，另一方面使其主链增长，粘度降低，更符合Arrhenius方程的进行。
[0025](4)本专利技术的一种防老化的电瓷绝缘子，通过防老化涂层中加入羟基硅油，由于羟基硅油上含有的羟基，长链烷基硅烷与羟基反应，使得其上的疏水基团朝外，具有瓷绝缘子表面较优异的疏水性能。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例的结构示意图；
[0027]图中，100
‑
瓷坯基体，200
‑
防老化涂层。
具体实施方式
[0028]下面结合实例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0029]需要说明的是，PDMS为聚二甲基硅氧烷。
[0030]以下份数按照重量份数计算。
[0031]硅树脂可以是RSN
‑
6018，RSN
‑
217，MQ102和VMQ101的一种或混合物。以下具体实施例中的硅树脂采用型号为RSN
‑
6018。
[0032]多元醇优选采用聚酯多元醇，具体把羧酸与二元醇加入反应器中熔融，通入氮气，于150℃左右反应生成水，逐步蒸出，釜内生成低聚酯混合物。随水分的蒸出，釜内温度逐渐升高，在170～230℃下，真空度逐步降到500Pa，将过量的二元醇和少量副反应产物与反应生成的残留水一起蒸出，得到聚酯多元醇，可以自制，也可以市购，以下实施例采用市购的湖南聚仁化工新材料有限公司生产的聚己内酯多元醇，PCL
‑
2000系列。
[0033]实施例1
[0034]一种防老化的电瓷绝缘子，包括瓷坯基体100和位于瓷坯基体100上的防老化涂层200；
[0035]其制备方法具体为：将硅树脂进行研磨，过60目筛，得到硅树脂粉；称取100份硅树脂粉，加入23份PDMS和500份丙酮溶液，装入钢制模具中，压力成型，得到素坯；将素坯在60℃干燥，升温至200℃交联3h，固化得到坯体；将坯体在惰性气体的保护氛围下，在220
‑
700℃下进行第一阶段温度热解，升温速率为2℃/min，在700℃保温10min，在700
‑
1100℃下进行第二阶段温度热解，升温速率为6℃/min，在1100℃保温5min，在≥1200℃下进行第三阶段温度热解，升温速率为4℃/min，在1300℃保温3min；冷却得到瓷坯基体；将多元醇在100℃下真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防老化的电瓷绝缘子，其特征在于：包括瓷坯基体(100)和位于瓷坯基体(100)上的防老化涂层(200)；所述瓷坯基体包括以下原料：硅树脂、柔性预聚体、有机溶剂、多元醇、异氰酸酯、扩链交联剂；所述防老化涂层包括以下原料：羟基硅油、长链烷基硅烷、粘结剂以及稀释剂。2.根据权利要求1所述的一种防老化的电瓷绝缘子，其特征在于：所述柔性预聚体为PDMS。3.根据权利要求1所述的一种防老化的电瓷绝缘子，其特征在于：所述扩链交联剂为脂肪族二醇或二醇醚。4.一种防老化的电瓷绝缘子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将硅树脂进行研磨，过筛，得到硅树脂粉；步骤二：称取硅树脂粉，加入柔性预聚体和有机溶剂，装入钢制模具中，压力成型，得到素坯；步骤三：将素坯在60
‑
80℃干燥，升温至200
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250℃交联3h，固化得到坯体；步骤四：将坯体进行热解，冷却得到瓷坯基体；步骤五：将多元醇在100
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110℃下真空脱水，冷却至40
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50℃，加入异腈酸酯，在70
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90℃下保温反应1
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3h，得到弹性预聚体，将弹性预聚体加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，
申请(专利权)人：萍乡市高压电瓷厂有限公司，
类型：发明
国别省市：