一種變壓器用耐老化絕緣紙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器用耐老化絕緣紙。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣紙廣泛用作電機(jī)、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(jī)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(yùn)行的電機(jī)、化工廠經(jīng)常接觸高濃度的腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的電機(jī)、在有放射性輻射下運(yùn)行的電機(jī)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(jìn)步，但纖維素絕緣紙具有價(jià)格低、機(jī)械強(qiáng)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(diǎn)，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(jìn)行改性。利用無機(jī)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(jìn)行改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種變壓器用耐老化絕緣紙。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種變壓器用耐老化絕緣紙，由以下重量份的原料制備制成:納米硅藻土 10-13、納米二氧化鈦3-5、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、氫氧化鋁2.2-2.4、氮化鈦2-3、嗎啉0.3-0.5、陶瓷纖維3.3-3.6、三聚氰胺1.3-1.6、去離子適量。
[0006]所述一種變壓器用耐老化絕緣紙，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅藻土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后和納米二氧化鈦加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再加入氮化鈦進(jìn)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(shí)攪拌反應(yīng)0.5-lh，恒溫保持再加入陶瓷纖維浸泡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(jī)進(jìn)行打漿，待漿料的打漿度到40-45° SR時(shí)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(jìn)行機(jī)械處理，得到紙漿懸濁液備用；
(4)將三聚氰胺、氫氧化鋁、羧甲基纖維素鈉、嗎啉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(jìn)行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進(jìn)行脫水成型，即可得到。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(jī)械性能、絕緣性、耐熱老化性和強(qiáng)度等方面的作用，添加的陶瓷纖維、硅藻土大大的提高了絕緣紙的高強(qiáng)、高韌、耐磨，不易開裂等性能，添加的三聚氰胺、嗎啉和氫氧化鋁等提高了絕緣紙的耐老化、高溫穩(wěn)定、抗菌、阻燃等作用，本發(fā)明的制備方法簡單，成本低，克服了傳統(tǒng)絕緣紙難以承受巨大壓力容易撕破和易老化的缺點(diǎn)，實(shí)用前景好。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種變壓器用耐老化絕緣紙，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:納米硅藻土10、納米二氧化鈦3、酚醛樹脂2、漿板500、硅酸鈉1.3、羧甲基纖維素鈉1、氫氧化鋁2.2、氮化鈦2、嗎啉0.3、陶瓷纖維3.3、三聚氰胺1.3、去離子適量。
[0009]所述一種變壓器用耐老化絕緣紙，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅藻土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后和納米二氧化鈦加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再加入氮化鈦進(jìn)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(shí)攪拌反應(yīng)0.5h，恒溫保持再加入陶瓷纖維浸泡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(jī)進(jìn)行打漿，待漿料的打漿度到40° SR時(shí)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(jìn)行機(jī)械處理，得到紙漿懸濁液備用；
(4)將三聚氰胺、氫氧化鋁、羧甲基纖維素鈉、嗎啉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(jìn)行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進(jìn)行脫水成型，即可得到。
[0010]按照本實(shí)施例制備的絕緣紙其性能測試如下:擊穿電壓為3.9KV、介電強(qiáng)度為38KV/mm，絕緣紙的阻燃級別為V0級，紙白度彡80 %，干抗拉強(qiáng)度為4.lKN/m，濕抗張強(qiáng)度為0.48KN/m，吸水高度55mm，透氣度為20 ±4s，體積電阻率為1.1 X 106，表面電阻為4.3 X 104，介電常數(shù)為5.6，介電損耗因數(shù)為0.043。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變壓器用耐老化絕緣紙，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:納米硅藻土 10-13、納米二氧化鈦3-5、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、氫氧化鋁2.2-2.4、氮化鈦2-3、嗎啉0.3-0.5、陶瓷纖維3.3-3.6、三聚氰胺1.3-1.6、去尚子適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器用耐老化絕緣紙，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將硅藻土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后和納米二氧化鈦加到0.5fft%硅烷偶聯(lián)劑kh550無水乙醇溶液中，再加入氮化鈦進(jìn)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(shí)攪拌反應(yīng)0.5-lh，恒溫保持再加入陶瓷纖維浸泡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(jī)進(jìn)行打漿，待漿料的打漿度到40-45° SR時(shí)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(jìn)行機(jī)械處理，得到紙漿懸濁液備用； (4)將三聚氰胺、氫氧化鋁、羧甲基纖維素鈉、嗎啉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(jìn)行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業(yè)成型設(shè)備中進(jìn)行脫水成型，即可得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器用耐老化絕緣紙，由以下重量份的原料制備制成：納米硅藻土10-13、納米二氧化鈦3-5、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、氫氧化鋁2.2-2.4、氮化鈦2-3、嗎啉0.3-0.5、陶瓷纖維3.3-3.6、三聚氰胺1.3-1.6、去離子適量；本發(fā)明的制備方法簡單，成本低，克服了傳統(tǒng)絕緣紙難以承受巨大壓力容易撕破和易老化的缺點(diǎn)，實(shí)用前景好。
【IPC分類】H01B3/52, H01B19/00, H01F27/32
【公開號】CN105355268
【申請?zhí)枴緾N201510739314
【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24日
【申請日】2015年11月4日