專利名稱：交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體為一種交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)目前高功率脈沖下采用的絕緣材料包括有機(jī)玻璃、聚乙烯、聚酰胺等。該固體絕緣材料已經(jīng)不能夠滿足工程設(shè)計(jì)的需要，體現(xiàn)在一方面是材料的介電強(qiáng)度達(dá)不到高壓脈沖作用下的絕緣要求，在強(qiáng)電場作用下其電導(dǎo)非線性增加，電場強(qiáng)度達(dá)到某一臨界值時(shí)，絕緣材料失去絕緣性能；另一方面是材料其它方面的性能不能滿足設(shè)計(jì)需求。例如存在較強(qiáng)外部輻射的工作環(huán)境下，絕緣體的抗輻射損壞的能力就很重要，要求低介電損耗和高 抗電強(qiáng)度；絕緣結(jié)構(gòu)承受較大的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)力學(xué)負(fù)載的情況下，絕緣材料自身的力學(xué)強(qiáng)度性能尤為重要；在超高真空環(huán)境下，必須考慮絕緣體的表面放氣率和吸水性。目前國內(nèi)制造交聯(lián)聚苯乙烯產(chǎn)品，尺寸達(dá)不到大型高功率脈沖裝置的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法，能夠適用于高功率脈沖真空環(huán)境的絕緣。本發(fā)明提供了一種交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%_98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二異庚腈。所述原料優(yōu)選包括以質(zhì)量百分比，90%_95%苯乙烯，3%_8% 二乙烯基苯，1%_3%偶氮二異庚腈。所述原料優(yōu)選包括以質(zhì)量百分比，92%苯乙烯，6. 5% 二乙烯基苯，1. 5%偶氮二異
庚腈本發(fā)明還提供一種上述任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，包括稱取原料、混料；將混料后的所述原料注入I旲具中；將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)；將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干。所述將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)優(yōu)選包括將模具放入鹽水槽中，使鹽水蓋過所述模具，使苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚苯乙烯。所述鹽水槽中鹽水的溫度優(yōu)選為34°C 35°C ;所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為120-122個(gè)小時(shí)。所述混料時(shí)間優(yōu)選為4-5個(gè)小時(shí)；和/ 或，所述將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干優(yōu)選包括將聚合反應(yīng)后的模具放入烘箱內(nèi)，在90°C 110°C的溫度下烘制12-14個(gè)小時(shí)；冷卻模具至20°C 25°C。
本發(fā)明還提供一種由上述任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子，其特征在于，其直徑大于I米；其厚度大于O.1米。所述高功率脈沖真空絕緣子的性能優(yōu)選為電氣強(qiáng)度達(dá)到60MV/m，介質(zhì)損耗因數(shù)O. 00012 O. 00066，體積電阻率 > 1016 Ω .cm。本發(fā)明還提供一種上述任一項(xiàng)所述的高功率脈沖真空絕緣子的制備方法，包括上述任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法；按照絕緣子的尺寸將上述任一項(xiàng)所述烘干得到的產(chǎn)物加工成成品。通過本發(fā)明提供的一種交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法，能夠達(dá)到如下有益效果本發(fā)明的交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二 乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二異庚腈，在制備時(shí)，通過混料、聚合、烘干制備交聯(lián)聚苯乙烯毛坯，由該交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子直徑大于I米；其厚度大于O.1米，其綜合性能指標(biāo)均高于現(xiàn)有材料，具有介電常數(shù)穩(wěn)定，介電損耗因數(shù)小，耐高壓擊穿性能良好，真空性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種較好的高功率脈沖真空絕緣子材料。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例中高功率脈沖真空絕緣子的制備方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%_98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二異庚腈；本發(fā)明還提供上述交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，包括稱取原料、混料；將混料后的所述原料注入模具中；將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)；將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干。本發(fā)明還提供一種由上述交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子，其直徑大于I米；其厚度大于O.1米。本發(fā)明還提供上述交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子的制備方法，包括稱取原料、混料；將混料后的所述原料注入模具中；將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)；將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干；按照絕緣子的尺寸將烘干得到的產(chǎn)物加工成成品。本發(fā)明的交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二異庚腈，在制備時(shí)，通過混料、聚合、烘干制備交聯(lián)聚苯乙烯毛坯，由該交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子直徑大于I米；其厚度大于O.1米，其綜合性能指標(biāo)均高于現(xiàn)有材料，具有介電常數(shù)穩(wěn)定，介電損耗因數(shù)小，耐高壓擊穿性能良好，真空性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種較好的高功率脈沖真空絕緣子材料。本發(fā)明用于高功率脈沖真空絕緣子的大型交聯(lián)聚苯乙烯產(chǎn)品屬于新型高分子功能材料制備領(lǐng)域，該材料廣泛應(yīng)用于高功率脈沖條件下的能量儲(chǔ)存、脈沖形成、傳輸、開關(guān)等部件或器件中，主要起著電磁能量儲(chǔ)存、高壓絕緣支撐、多相界面高壓隔離等作用，其絕緣性能是影響脈沖功率裝置性能的重要因素。接下來，本發(fā)明將通過一些具體實(shí)施例來說明交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括主要原料苯乙烯，催化劑二乙烯基苯，催化劑偶氮二異庚腈；其添加量為，以質(zhì)量百分比計(jì)，85%_98%苯乙烯，其包含了 85%_98%的任意值，比如85%、87%、90%、92%、95%、98%或其中任意兩值之間的范圍；1%_10%二乙烯基苯，其包含了 1%_10% 的任意值，比如1%、2%、3%、4%、5%、6%、6· 5%、 7%、8%、9%、10%或其中任意兩值之間的范圍；加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。O. 5%-5%偶氮二異庚腈，其包含了 O. 5%-5%的任意值，比如0. 5%、1%、1· 5%、2%、2. 5%、3%、3. 5%、4%、4. 5%、5%或其中任意兩值之間的范圍；加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。將上述交聯(lián)聚苯乙烯加工成高功率脈沖真空絕緣子，直徑大于I米；其厚度大于O.1米，具備較好的性能，電氣強(qiáng)度達(dá)到60MV/m，介質(zhì)損耗因數(shù)O. 00012 O. 00066,體積電阻率> 1016 Ω · cm?？梢圆捎萌缦路椒▉碇苽渖鲜龅慕宦?lián)聚苯乙烯，包括步驟101，稱取原料；原料為上述的各原料。步驟102，將原料進(jìn)行混料；按上述原料按照不同的添加量放入混料設(shè)備，混料4-5小時(shí)，需要保證時(shí)間短，且混合均勻。步驟103，將混料后的原料注入|旲具中；放入模具后方面后面的加工。步驟104，將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)；將模具放入鹽水槽，鹽水溫度嚴(yán)格控制在34°C 35°C的范圍反應(yīng)，反應(yīng)120-122小時(shí)后將模具取出。苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)，生成聚苯乙烯；不同的配方，聚合時(shí)間不同；當(dāng)苯乙烯液體聚合后完全變成聚苯乙烯固體，則反應(yīng)結(jié)束。步驟105，將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干；將模具放入烘箱內(nèi)，在90°C -110°C下烘制12-14小時(shí)，然后關(guān)閉烘箱，模具隨爐冷卻至20°C _25°C時(shí)取出，取出后打開模具，即得到交聯(lián)聚苯乙烯毛坯；烘干可以在常壓下進(jìn)行，烘干時(shí)間與原料的量、烘干條件、烘干設(shè)備沒有關(guān)系，是將毛坯表面滲入的少量水蒸汽。上述說的交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子的制備方法，如圖1所示，首先采用上述步驟101-步驟105，然后執(zhí)行步驟106按照絕緣子的尺寸將步驟105烘干得到的產(chǎn)物加工成成品。通過本發(fā)明提供的一種交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法，能夠達(dá)到如下有益效果本發(fā)明的交聯(lián)聚苯乙烯，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%_98%苯乙烯，1%_10% 二乙烯基苯，O. 5% -5%偶氮二異庚腈，在制備時(shí)，通過混料、聚合、烘干制備交聯(lián)聚苯乙烯毛坯，由該交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子直徑大于I米；其厚度大于O.1米，其綜合性能指標(biāo)均高于現(xiàn)有材料，具有介電常數(shù)穩(wěn)定，介電損耗因數(shù)小，耐高壓擊穿性能良好’真空性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種較好的高功率脈沖真空絕緣子材料。本發(fā)明提供的各種實(shí)施例可根據(jù)需要以任意方式相互組合，通過這種組合得到的技術(shù)方案，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)聚苯乙烯，其特征在于，其原料包括以質(zhì)量百分比，85%-98%苯乙烯，1%-10% 二乙烯基苯，O. 5%-5%偶氮二異庚腈。
2.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚苯乙烯，其特征在于，所述原料包括以質(zhì)量百分比，90%-95%苯乙烯，3%-8% 二乙烯基苯，1%-3%偶氮二異庚腈。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)聚苯乙烯，其特征在于，所述原料包括以質(zhì)量百分比，92%苯乙烯，6. 5% 二乙烯基苯，1. 5%偶氮二異庚腈。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，其特征在于，包括 稱取原料、混料； 將混料后的所述原料注入模具中； 將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)； 將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干。
5.如權(quán)利要求4所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，其特征在于， 所述將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)包括將模具放入鹽水槽中，使鹽水蓋過所述模具，使苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚苯乙烯。
6.如權(quán)利要求5所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，其特征在于，所述鹽水槽中鹽水的溫度為34°C 35°C ;所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為120-122個(gè)小時(shí)。
7.如權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法，其特征在于， 所述混料時(shí)間為4-5個(gè)小時(shí)； 和/或， 所述將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干包括將聚合反應(yīng)后的模具放入烘箱內(nèi)，在90°C 110°C的溫度下烘制12-14個(gè)小時(shí)；冷卻模具至20°C 25°C。
8.一種由如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯制備的高功率脈沖真空絕緣子，其特征在于，其直徑大于I米；其厚度大于O.1米。
9.如權(quán)利要求8所述的高功率脈沖真空絕緣子，其特征在于，電氣強(qiáng)度達(dá)到60MV/m，介質(zhì)損耗因數(shù)O. 00012 O. 00066，體積電阻率> 1016 Ω · cm。
10.一種如權(quán)利要求8或9任一項(xiàng)所述的高功率脈沖真空絕緣子的制備方法，其特征在于，包括 權(quán)利要求4-7任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚苯乙烯的制備方法； 按照絕緣子的尺寸將權(quán)利要求4-7任一項(xiàng)所述烘干得到的產(chǎn)物加工成成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體為一種交聯(lián)聚苯乙烯、高功率脈沖真空絕緣子及制備方法；該交聯(lián)聚苯乙烯的原料包括以質(zhì)量百分比，85%-98%苯乙烯，1%-10%二乙烯基苯，0.5%-5%偶氮二異庚腈；交聯(lián)聚苯乙烯制備方法，包括稱取原料、混料；將混料后的所述原料注入模具中；將模具放入鹽水中使其發(fā)生聚合反應(yīng)；將聚合后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干；高功率脈沖真空絕緣子其直徑大于1米；其厚度大于0.1米；高功率脈沖真空絕緣子的制備方法，包括了交聯(lián)聚苯乙烯制備方法，然后按照絕緣子的尺寸將烘干得到的產(chǎn)物加工成成品。本發(fā)明能夠適用于高功率脈沖真空環(huán)境的絕緣。
文檔編號H01B19/00GK103012646SQ20131000445
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者李信, 魯偉員, 劉偉, 張先 申請人:四川久信科技集團(tuán)有限公司