一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備。
【背景技術】
[0002]絕緣紙廣泛用作電機、電纜、電容器和變壓器等設備的絕緣材料，也是層壓制品、復合材料和預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、電氣性能和熱穩定性。而且由于各類電氣設備使用環境的不同，如濕熱條件下運行的電機、化工廠經常接觸高濃度的腐蝕性化學介質的電機、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性能和環境適應性。采用天然纖維素制備的絕緣紙從19世紀90年代開始就被廣泛應用于各種油浸式的電力設備中作為絕緣材料，雖然現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、浸油后電氣性能優良、環境友好等諸多優點，仍然是油浸變壓器的首選絕緣材料，在傳統的造紙行業當中為了提高紙張的各種性能，利用多種物理化學方法對紙進行改性。利用無機填料來改性絕緣紙可以得到性能更加優異的絕緣紙，但是目前國內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，因此在其表面產生的羥基數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。所以本發明選擇納米二氧化鈦對絕緣紙進行改性。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，由以下重量份的原料制備制成:納米二氧化鈦11-13、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、三聚磷酸鈉0.5-0.7、鞏土 3-4、砸化招1.3-1.5、憐灰石1.2-1.5、去尚子水適量。
[0006]所述一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，由以下具體步驟制備制成:
(1)將納米二氧化鈦和礬土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯劑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)制備的產物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應0.5-lh，恒溫保持再加入聚苯硫醚纖維浸泡4-5h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數遍后烘干備用；
(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，加入去離子水使漿料的濃度在2-2.5%內進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用； (4)將三聚磷酸鈉、砸化鋁、羧甲基纖維素鈉、磷灰石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/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業成型設備中進行脫水成型，即可得到。
[0007]本發明的優點是:本發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，添加的聚苯硫醚纖維具有優異的熱穩定性、阻燃性和抗氧化性，添加的三聚磷酸鋁、砸化鋁和磷灰石配合使用，粘結分散性好，且能夠增強絕緣紙的耐磨、阻燃、耐候等方面的作用，本發明的制備方法簡單，制備的絕緣紙各方面性能優異，阻燃絕緣性能高，自動化操作，生產效率高，值得推廣。
【具體實施方式】
[0008]—種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:納米二氧化鈦11、酚醛樹脂2、漿板500、硅酸鈉1.3、羧甲基纖維素鈉1、三聚磷酸鈉0.5、礬土 3、砸化鋁1.3、磷灰石1.2、去離子水適量。
[0009]所述一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，由以下具體步驟制備制成:
(1)將納米二氧化鈦和礬土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯劑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)制備的產物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應0.5h，恒溫保持再加入聚苯硫醚纖維浸泡4h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數遍后烘干備用；
(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，加入去離子水使漿料的濃度在2%內進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用；
(4)將三聚磷酸鈉、砸化鋁、羧甲基纖維素鈉、磷灰石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/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業成型設備中進行脫水成型，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3.6KV、介電強度為3lKV/mm，絕緣紙的阻燃級別為V0級，紙白度彡80 %，干抗拉強度為4.4KN/m，濕抗張強度為0.46KN/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4.0 X 104，介電常數為5.2，介電損耗因數為0.046。
【主權項】
1.一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:納米二氧化鈦11-13、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、三聚磷酸鈉0.5-0.7、礬土 3-4、砸化鋁1.3-1.5、磷灰石1.2-1.5、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將納米二氧化鈦和礬土在烘箱中于100°C下干燥30min，冷卻后加到0.5fft%硅烷偶聯劑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)制備的產物混合均勻，再加熱至80°C時攪拌反應0.5-lh，恒溫保持再加入聚苯硫醚纖維浸泡4-5h，撈出后用蒸餾水清洗纖維條數遍后烘干備用； (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，加入去離子水使漿料的濃度在2-2.5%內進行機械處理，得到紙漿懸濁液備用； (4)將三聚磷酸鈉、砸化鋁、羧甲基纖維素鈉、磷灰石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/分下進行攪拌，最后將紙漿懸浮液加到紙業成型設備中進行脫水成型，即可得到。
【專利摘要】本發明公開了一種變壓器用高性能阻燃絕緣紙的制備，由以下重量份的原料制備制成：納米二氧化鈦11-13、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、三聚磷酸鈉0.5-0.7、礬土3-4、硒化鋁1.3-1.5、磷灰石1.2-1.5、去離子水適量；本發明的制備方法簡單，制備的絕緣紙各方面性能優異，阻燃絕緣性能高，自動化操作，生產效率高，值得推廣。
【IPC分類】H01B19/00, H01B3/52, H01F27/32
【公開號】CN105355266
【申請號】CN201510739232
【發明人】李新滿
【申請人】銅陵三佳變壓器有限責任公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月4日