本發(fā)明涉及變壓器涂層領(lǐng)域，具體涉及一種用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
變壓器通上交流電時，在電鋼片上會產(chǎn)生交變磁場，這個交變磁場會在電鋼片周圍產(chǎn)生交變電場，這個交變的電場會在電鋼片內(nèi)部產(chǎn)生交變電流，也就是渦流。為了避免或減少渦流，在生產(chǎn)中，將很薄的且互相絕緣的電工鋼片疊加在一起，形成一個密集絕緣的電鋼片。當(dāng)變壓器使用到達一定年限，電鋼片表面的絕緣層會逐漸老化，電鋼片之間的絕緣性會逐漸下降，如果電鋼片表面的絕緣完全被破壞，相當(dāng)于鐵芯是采用了一整塊，渦流損耗會變的很大，鐵芯中出現(xiàn)較大的渦流電流，不但會造成渦流損耗浪費電力，而引起鐵芯發(fā)熱，嚴(yán)重的可能會燒紅，甚至熔掉，隨之而來的是，線圈的電流增大，以致燒毀。整個變壓器溫度上升，變壓器因上述超溫故障而造成爆炸。
目前使用的傳統(tǒng)絕緣材料主要有鉻酸鹽和磷酸鹽的無機材料，還有使用無機材料、有機材料組成的混合涂層材料。盡管這些材料的耐熱性達到了變壓器的升溫要求，但是隨著變壓器長期在滿負荷運行甚至短期超負荷運行的時候，變壓器中的線圈一直保持高溫，鐵芯中鋼片的絕緣層受到高溫影響，會慢慢剝落燒毀，導(dǎo)致絕緣效果下降，燒毀電線和變壓器。因此，變壓器行業(yè)需要一種環(huán)保絕緣性能好的新型涂層來延長變壓器的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層及其制備方法，該絕緣涂層各成分安全環(huán)保、防腐蝕、耐高溫，不僅絕緣性能好，還降低了低頻磁場輻射。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：鐵氧體磁粉20-45份、中空玻璃微球6-15份、羥丙基甲基纖維素1-8份、氫氧化鋁粉末3-10份、膨潤土0.6-2.5份、海藻酸鈉2-5份、熱塑性樹脂0.3-1.8份、溶劑60-80份。
優(yōu)選地，包括如下重量份的原料：鐵氧體磁粉36份、中空玻璃微球8份、羥丙基甲基纖維素5份、氫氧化鋁粉末8份、膨潤土1.6份、海藻酸鈉5份、熱塑性樹脂0.8份、溶劑72份。
優(yōu)選地，所述熱塑性樹脂選自聚氯乙烯樹脂、醋酸乙烯脂樹脂、ABS樹脂、壓克力樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂中的一種或任意兩種以上的組合。
優(yōu)選地，所述溶劑選自乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯中的一種或任意兩種以上的組合。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至80-90℃，以400-600r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至150-160℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至250-260℃，高速攪拌反應(yīng)1-2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至260-280℃密煉4-6小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
優(yōu)選地，所述步驟（1）海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液確保在10-15min滴加完畢。
優(yōu)選地，所述步驟（1）超聲的頻率范圍為40-60KHz。
優(yōu)選地，所述步驟（2）高速攪拌的轉(zhuǎn)速為1200-1300r/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明的環(huán)保絕緣涂層以鐵氧體磁粉為主要成分，使用高分散性、穩(wěn)定性的海藻酸鈉對其進行改性，提高了磁屏蔽作用，降低了低頻磁場輻射；中空玻璃微球是一種質(zhì)輕、絕緣的填充材料，結(jié)合良好黏合性、耐高溫阻燃的羥丙基甲基纖維素，對膨潤土和熱塑性樹脂進行填充后使得涂層的阻燃絕緣性能優(yōu)良。
（2）本發(fā)明環(huán)保絕緣涂層的制備采用多種安全環(huán)保成分通過化學(xué)方法生成，涂層防腐蝕、耐高溫，絕緣性能好，降低了低頻磁場輻射的絕緣涂層，適合作為變壓器的涂層。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。
實施例1.
本實施例的用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：
鐵氧體磁粉 36份；
中空玻璃微球 8份；
羥丙基甲基纖維素 5份；
氫氧化鋁粉末 8份；
膨潤土 1.6份；
海藻酸鈉 5份；
醋酸乙烯脂樹脂 0.8份；
乙醇 72份。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至80℃，以600r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，確保在10-15min滴加完畢，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，超聲的頻率范圍為40-60KHz，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至150℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至250℃，1200-1300r/min高速攪拌反應(yīng)2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至260℃密煉6小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
實施例2.
本實施例的用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：
鐵氧體磁粉 20份；
中空玻璃微球 12份；
羥丙基甲基纖維素 3份；
氫氧化鋁粉末 6份；
膨潤土 0.9份；
海藻酸鈉 3份；
聚氯乙烯樹脂 1份；
甲醇 65份。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至85℃，以600r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，確保在10-15min滴加完畢，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，超聲的頻率范圍為40-60KHz，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至155℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至252℃，1200-1300r/min高速攪拌反應(yīng)2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至280℃密煉4小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
實施例3.
本實施例的用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：
鐵氧體磁粉 35份；
中空玻璃微球 10份；
羥丙基甲基纖維素 1份；
氫氧化鋁粉末 5份；
膨潤土 0.9份；
海藻酸鈉 3份；
壓克力樹脂 1份；
乙腈 65份。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至90℃，以500r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，確保在10-15min滴加完畢，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，超聲的頻率范圍為40-60KHz，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至160℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至255℃，1200-1300r/min高速攪拌反應(yīng)2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至280℃密煉4小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
實施例4.
本實施例的用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：
鐵氧體磁粉 40份；
中空玻璃微球 12份；
羥丙基甲基纖維素 6份；
氫氧化鋁粉末 6份；
膨潤土 1.8份；
海藻酸鈉 4份；
聚乙烯樹脂 1.2份；
乙酸乙酯 80份。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至80℃，以600r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，確保在10-15min滴加完畢，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，超聲的頻率范圍為40-60KHz，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至150℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至260℃，1200-1300r/min高速攪拌反應(yīng)2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至260℃密煉6小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
實施例5.
本實施例的用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層，包括如下重量份的原料：
鐵氧體磁粉 45份；
中空玻璃微球 15份；
羥丙基甲基纖維素 8份；
氫氧化鋁粉末 10份；
膨潤土 2.5份；
海藻酸鈉 5份；
聚丙烯樹脂 1.8份；
乙醇 72份。
上述用于變壓器的環(huán)保絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟：
（1）按照重量份將鐵氧體磁粉加入到反應(yīng)釜中，升溫至85℃，以600r/min的速度攪拌，緩慢加入海藻酸鈉和溶劑預(yù)先混合好的溶液，確保在10-15min滴加完畢，滴加完畢后反應(yīng)20-25min，移入超聲波清洗儀中超聲10-15min，超聲的頻率范圍為40-60KHz，再減壓過濾取濾餅，濾餅即經(jīng)過改性的鐵氧體磁粉；
（2）取中空玻璃微球、羥丙基甲基纖維素、氫氧化鋁粉末、膨潤土、熱塑性樹脂加入到高壓釜中，升溫至155℃使其呈粘稠漿液狀，升溫至252℃，1200-1300r/min高速攪拌反應(yīng)2小時后得到反應(yīng)液A；
（3）將改性鐵氧體磁粉、反應(yīng)液A在常溫下混合攪拌均勻，再加入密煉機中，升溫至270℃密煉5小時后出料冷卻即得到該絕緣涂層。
本發(fā)明的絕緣涂層由多種安全環(huán)保成分通過化學(xué)方法生成了防腐蝕、耐高溫，絕緣性能好，降低了低頻磁場輻射的絕緣涂層，適合作為變壓器的涂層。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。