一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法与流程

文档序号:36731165发布日期:2024-01-16 12:42阅读:43来源:国知局

本发明涉及降噪,尤其涉及一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法。


背景技术:

1、变压器是一种用于改变交流电电压的电力设备,电力变压器有以下三个主要构成部分:铁芯、绕组和冷却系统,这三个结构件是电力变压器产生振动噪声的主要来源点,电力变压器的铁芯、绕组和冷却装置等产生振动后,其振动或振动产生的噪声会通过变压器内部的包络介质如空气、变压器油等进行传播,也会通过变压器内的固体结构件进行传播,最终都传导至变压器外壳并向外辐射噪声。噪声频率有低、中、高频之分,但因为低频噪声不同于会随着距离增加和穿越障碍物而大幅度衰减的高频噪声,其递减的速度非常慢且声波长,能够远距离传播并且轻而易举地穿过墙壁等障碍物而直达人体耳骨,会使人体各方面功能形成慢性损伤,还可能引起精神损害以及器质性损害。

2、目前变电站所使用的噪声控制主要有两种方式:一是采用吸声、隔声、减振消声等常用噪声控制技术进行变电站噪声控制;二是通过“设备本体降噪技术”直接降低声源噪声,但由于设备本体降噪技术难度较大,变电设备采购成本高,因此现阶段一般从吸声、隔声、消声及隔振技术入手开发及优化降噪材料。

3、张多多等人在《纺织学报》中公开了废弃秸秆/聚己内酯吸声复合材料的制备与性能,本文通过以废弃秸秆为增强材料,聚己内酯为基体材料,通过热压法制备废弃秸秆/聚己内酯吸声复合材料,发现当秸秆质量分数为30%、复合材料密度为0.450g/cm3、复合材料厚度为1.5cm、后置空气层厚度为3.0cm时,废弃秸秆/聚己内酯吸声复合材料在100-6300hz频率内吸声性能优异,但该发明中制备的复合材料仅从吸声角度对电力变压器进行降噪。

4、公告号为cn114716785b的中国专利公开了一种低噪音abs复合材料的制备方法,该发明通过加入减磨树脂、膨胀石墨和非极性润滑剂对abs树脂进行改性,通过降低复合材料表面摩擦系数,降低噪音的产生,从而阻断噪音的传播,但该发明中制备的复合材料仅从隔振的角度对电力变压器进行降噪。

5、因此,针对上述中的相关技术,亟需研发一种同时具备吸声和隔振功能的降噪复合材料。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法,以解决现有技术中部分用于变压器的降噪复合材料不能从多个方面进行降噪的问题。

2、基于上述目的,本发明提供了一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法。

3、一种用于变压器的降噪复合材料,包括以下质量份原料:微胶囊1-3份、环氧树脂e518-12份、固化剂deta0.8-1.2份;

4、所述微胶囊包括以下步骤制得:

5、a1、将tdi、改性硅橡胶和改性聚倍半硅氧烷的油相充分超声分散后滴加到水相中,搅拌,得到稳定的水包油乳液;

6、a2、向乳液中先后滴加聚乙二醇(peg800)水溶液和deta水溶液,反应;

7、a3、将产物用水和乙酸乙酯洗涤后干燥得到微胶囊粉末;

8、所述改性硅橡胶包括以下步骤制得:

9、b1、将端羟基聚二甲基硅氧烷、甲基三丁酮肟基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)混合搅拌,再加入二月桂酸二丁基锡、乙酸乙酯和三乙胺,搅拌,再加入α-溴代异丁酰溴,反应得到表面含溴基团的硅橡胶,二月桂酸二丁基锡作为聚合反应的催化剂,将溴基团引入到硅橡胶表面,使得硅橡胶被活化;

10、b2、将表面含溴基团的硅橡胶、2,2'-联吡啶、cucl、乙酸乙酯、mma和α-溴代异丁酸乙酯混合,其中2,2'-联吡啶作为聚合反应的配体,而cucl作为催化剂,α-溴代异丁酸乙酯作为引发剂将mma接枝到硅橡胶表面得到改性硅橡胶;

11、所述改性聚倍半硅氧烷包括以下步骤制得:

12、将巯丙基三甲氧基硅烷(kh590)、苯基三甲氧基硅烷、去离子水、37%的浓盐酸、甲醇混合,55-65℃搅拌7-9h,巯丙基三甲氧基硅烷(kh590)和苯基三甲氧基硅烷作为单体进行共聚,制备得到同时含有巯基和苯基的改性聚倍半硅氧烷。

13、优选的,步骤a1中所述tdi、改性硅橡胶和改性聚倍半硅氧烷的质量比为0.5-0.7:1.2-1.4:1.0-1.2,步骤a1中所述tdi、改性硅橡胶和改性聚倍半硅氧烷的油相为tdi、改性硅橡胶和改性聚倍半硅氧烷的ea溶液,步骤a1中搅拌速度为1800-2200rpm,搅拌时间为4-6min。

14、优选的,步骤a2中所述聚乙二醇(peg800)水溶液的质量为1.5-2.5g,聚乙二醇(peg800)水溶液的质量分数为1wt.%,步骤a2中加入聚乙二醇(peg800)水溶液之后体系的搅拌速度和搅拌时间分别为550-650rpm和8-12min。

15、优选的,步骤a2中所述deta水溶液的质量为1.5-2.5g,deta水溶液的质量分数为1wt.%,步骤a2中加入deta水溶液之后体系的搅拌速度和搅拌时间分别为550-650rpm和25-35min。

16、优选的,步骤b1中所述端羟基聚二甲基硅氧烷的数均分子量为15000-18000。

17、优选的,步骤b1中所述端羟基聚二甲基硅氧烷、甲基三丁肟基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)、二月桂酸二丁基锡、乙酸乙酯、三乙胺和α-溴代异丁酰溴的用量比为100g:6-8g:0.8-1.2g:0.2-0.4g:35-45ml:1.2-1.4ml:0.8-1.2ml。

18、优选的,步骤b2中所述表面含溴基团的硅橡胶、2,2'-联吡啶、cucl、乙酸乙酯、mma和α-溴代异丁酸乙酯的用量比为144g:0.045-0.055g:0.008-0.012g:1-2ml:3.8-4.8ml:0.8-1.2μl。

19、优选的,所述巯丙基三甲氧基硅烷(kh590)、苯基三甲氧基硅烷、去离子水和37%的浓盐酸的摩尔比为1:1-2:2.8-3.8:0.06-0.1,所述巯丙基三甲氧基硅烷(kh590)和甲醇的质量比为1:1-1.5。

20、进一步的,本发明还提供了一种用于变压器的降噪复合材料的制备方法,具体制备步骤如下:

21、s1:将微胶囊、环氧树脂e51和固化剂deta混合均匀;

22、s2:将混合物注入到模具中,固化得到降噪复合材料。

23、优选的,步骤s2中所述固化温度为75-85℃,固化时间为7.5-8.5h。

24、本发明的有益效果:

25、本发明提供了一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法,制备得到的降噪复合材料通过在环氧树脂e51中引入微胶囊,微胶囊由于具有孔状结构,声波传播到降噪复合材料表面时,其中一部分声波会经过材料表面存在的微孔而投入材料内部,另一部分声波会在材料表面进行反射,进入材料内部的声波可以在孔与孔之间的缝隙和微孔中进行传递运动,这些传递运动是由于声波振动而产生的材料内部的气体运动,会在材料内部与孔壁产生摩擦作用和黏滞阻力作用,使得声能衰减,从而达到吸声降噪的作用。

26、本发明提供了一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法,在制备微胶囊时采用改性聚倍半硅氧烷和改性硅橡胶为原料,其中在聚倍半硅氧烷中同时引入巯基和苯基,并在硅橡胶上接枝mma,使得分子链段在运动过程中出现滞后现象而导致能量耗散,使得复合材料具有良好的隔振性能。

27、本发明提供了一种用于变压器的降噪复合材料及其制备方法,其中通过在聚倍半硅氧烷中引入巯基,通过巯基对聚倍半硅氧烷进行功能化,少量的改性聚倍半硅氧烷参与微胶囊壳层的反应,使得微胶囊壳层形成有机-无机杂化壳层,另外巯基作为活性反应基团还可以和环氧树脂e51中的环氧基团进行化学反应,因此还可以增大环氧树脂e51和微胶囊之间的相容性,环氧树脂e51在固化过程中与壳层表面基团的反应导致两者之间形成更加紧密的界面层,使得复合材料的储能模量上升,进一步增强了复合材料的降噪性能。

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