一种使用寿命长的变压器用绝缘纸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种使用寿命长的变压器用绝缘纸。
【背景技术】
[0002]绝缘纸广泛用作电机、电缆、电容器和变压器等设备的绝缘材料，也是层压制品、复合材料和预浸材料等绝缘材料的主要组成材料。由于绝缘纸的特殊用途，要求其必须具备一些不同于其它纸种的特性，主要包括机械性能、电气性能和热稳定性。而且由于各类电气设备使用环境的不同，如湿热条件下运行的电机、化工厂经常接触高浓度的腐蚀性化学介质的电机、在有放射性辐射下运行的电机等，要求绝缘纸还要有较好的物理化学性能和环境适应性。采用天然纤维素制备的绝缘纸从19世纪90年代开始就被广泛应用于各种油浸式的电力设备中作为绝缘材料，虽然现在的绝缘材料有了较大的变化和进步，但纤维素绝缘纸具有价格低、机械强度大、尺寸容易控制、浸油后电气性能优良、环境友好等诸多优点，仍然是油浸变压器的首选绝缘材料，在传统的造纸行业当中为了提高纸张的各种性能，利用多种物理化学方法对纸进行改性。利用无机填料来改性绝缘纸可以得到性能更加优异的绝缘纸，但是目前国内外对于这方面的研究很少。
[0003]纳米二氧化钛具有很大的比表面积，因此在其表面产生的羟基数量就多而纤维素表面也带有大量的羟基，就为纳米二氧化钛粒子与纤维素之间的紧密结合提供了条件，保证纳米二氧化钛在纤维素上的附着率，并且纳米二氧化钛还能对绝缘油的绝缘性能起到较好的作用。所以本发明选择纳米二氧化钛对绝缘纸进行改性。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种使用寿命长的变压器用绝缘纸。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，由以下重量份的原料制备制成:氧化钛纤维12-15、纳米二氧化钛3-4、酚醛树脂2-3、浆板500-550、三聚甘油单硬脂酸酯0.1-0.3、丁苯胶乳2-2.6、木质纤维4.6-5、海藻酸钠1.5-2、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.4-0.6、白炭黑
0.5-0.7、去尚子水适量。
[0006]所述一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，由以下具体步骤制备制成:
(1)将纳米二氧化钛在烘箱中于100°C下干燥30min，冷却后和氧化钛纤维加到
0.5fft%硅烷偶联剂kh550无水乙醇溶液中，再将溶液进行回流冷凝处理，取出后烘干碾磨待用；
(2)将固含量为15-20%的酚醛树脂和步骤(1)制备的产物混合均匀，再加热至80°C时搅拌反应0.5-lh，恒温保持再加入木质纤维浸泡4-5h，捞出后用蒸馏水清洗纤维条数遍后烘干备用；
(3)将浆板在去离子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6-8min后利用打浆机进行打浆，待浆料的打浆度到40-45° SR时停止打浆，将制备的浆料放入纤维解离器中，加入去离子水使浆料的浓度在2-2.5%内进行机械处理，得到纸浆悬浊液备用；
(4)将丁苯胶乳、海藻酸钠、三聚甘油单硬脂酸酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯和白炭黑混合加入总倍量6-8倍量的去离子水混合搅拌均匀，将步骤(2)制备的产物加到步骤(3)制备的纸浆悬浊液中，再加入上述混合溶液以300转/分下进行搅拌，最后将纸浆悬浮液加到纸业成型设备中进行脱水成型，即可得到。
[0007]本发明的优点是:本发明采用将二氧化钛表面改性，不易聚集，使其在纸浆中分布均匀，且能大幅度提高绝缘纸的绝缘性能，并且还将纤维浸渍到绝缘树脂中，固化梳理然后利用粘胶溶液和纤维素纤维混合纺织，制备的复合纸大大提高了其机械性能、绝缘性、耐热老化性和强度等方面的作用，添加的木质纤维和氧化钛纤维增强了普通绝缘纸的易氧化、绝缘、透气和隔热等性能，添加的丁苯乳胶、硫代二丙酸二硬脂醇酯和白炭黑等协同作用大大的提高了绝缘纸的耐候、抗氧化、防潮等性能，提高使用寿命，本发明制备的绝缘纸原料充足，生产工艺简单，不易燃烧，易保存，且使用寿命长，值得推广。
【具体实施方式】
[0008]—种使用寿命长的变压器用绝缘纸，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:氧化钛纤维12、纳米二氧化钛3、酚醛树脂2、浆板500、三聚甘油单硬脂酸酯0.1、丁苯胶乳2、木质纤维4.6、海藻酸钠1.5、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.4、白炭黑0.5、去离子水适量。
[0009]所述一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，由以下具体步骤制备制成:
(1)将纳米二氧化钛在烘箱中于100°C下干燥30min，冷却后和氧化钛纤维加到
0.5fft%硅烷偶联剂kh550无水乙醇溶液中，再将溶液进行回流冷凝处理，取出后烘干碾磨待用；
(2)将固含量为15%的酚醛树脂和步骤(1)制备的产物混合均匀，再加热至80°C时搅拌反应0.5h，恒温保持再加入木质纤维浸泡4h，捞出后用蒸馏水清洗纤维条数遍后烘干备用;
(3)将浆板在去离子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6min后利用打浆机进行打浆，待浆料的打浆度到40° SR时停止打浆，将制备的浆料放入纤维解离器中，加入去离子水使浆料的浓度在2%内进行机械处理，得到纸浆悬浊液备用；
(4)将丁苯胶乳、海藻酸钠、三聚甘油单硬脂酸酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯和白炭黑混合加入总倍量6倍量的去离子水混合搅拌均匀，将步骤(2)制备的产物加到步骤(3)制备的纸浆悬浊液中，再加入上述混合溶液以300转/分下进行搅拌，最后将纸浆悬浮液加到纸业成型设备中进行脱水成型，即可得到。
[0010]按照本实施例制备的绝缘纸其性能测试如下:击穿电压为3.5KV、介电强度为39KV/mm，绝缘纸的阻燃级别为V0级，纸白度多80 %，干抗拉强度为4.4KN/m，湿抗张强度为
0.48KN/m，吸水高度55mm，透气度为20 ±4s，体积电阻率为1.2 X 106，表面电阻为4.0 X 104，介电常数为5.8，介电损耗因数为0.043。
【主权项】
1.一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:氧化钛纤维12-15、纳米二氧化钛3-4、酚醛树脂2-3、浆板500-550、三聚甘油单硬脂酸酯0.1-0.3、丁苯胶乳2-2.6、木质纤维4.6-5、海藻酸钠1.5_2、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.4-0.6、白炭黑0.5-0.7、去离子水适量。2.根据权利要求1所述一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，其特征在于，由以下具体步骤制备制成: (1)将纳米二氧化钛在烘箱中于100°C下干燥30min，冷却后和氧化钛纤维加到.0.5wt%硅烷偶联剂kh550无水乙醇溶液中，再将溶液进行回流冷凝处理，取出后烘干碾磨待用； (2)将固含量为15-20%的酚醛树脂和步骤(1)制备的产物混合均匀，再加热至80°C时搅拌反应0.5-lh，恒温保持再加入木质纤维浸泡4-5h，捞出后用蒸馏水清洗纤维条数遍后烘干备用； (3)将浆板在去离子水中浸泡12h，浸泡充分后疏解6-8min后利用打浆机进行打浆，待浆料的打浆度到40-45° SR时停止打浆，将制备的浆料放入纤维解离器中，加入去离子水使浆料的浓度在2-2.5%内进行机械处理，得到纸浆悬浊液备用； (4)将丁苯胶乳、海藻酸钠、三聚甘油单硬脂酸酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯和白炭黑混合加入总倍量6-8倍量的去离子水混合搅拌均匀，将步骤(2)制备的产物加到步骤(3)制备的纸浆悬浊液中，再加入上述混合溶液以300转/分下进行搅拌，最后将纸浆悬浮液加到纸业成型设备中进行脱水成型，即可得到。
【专利摘要】本发明公开了一种使用寿命长的变压器用绝缘纸，由以下重量份的原料制备制成：氧化钛纤维12-15、纳米二氧化钛3-4、酚醛树脂2-3、浆板500-550、三聚甘油单硬脂酸酯0.1-0.3、丁苯胶乳2-2.6、木质纤维4.6-5、海藻酸钠1.5-2、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.4-0.6、白炭黑0.5-0.7、去离子水适量；本发明制备的绝缘纸原料充足，生产工艺简单，不易燃烧，易保存，且使用寿命长，值得推广。
【IPC分类】D21H27/12, H01F27/32, D21H13/46, H01B3/52, D21H17/46, D21H15/12
【公开号】CN105401485
【申请号】CN201510739338
【发明人】李新满
【申请人】铜陵三佳变压器有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月4日