一种菱格点胶PMP绝缘纸及其制备方法与流程

本技术涉及绝缘纸制备，更具体地说，它涉及一种菱格点胶pmp绝缘纸及其制备方法。

背景技术：

1、绝缘纸是电绝缘用纸的总称。用作电缆、线圈等各项电器设备的绝缘材料，现有的绝缘纸大致分为以下几类：植物纤维绝缘纸和合成纤维绝缘纸，其中，采用未漂硫酸盐针叶木浆作为原料的植物纤维绝缘纸，由于其价格低廉而被广泛应用，但其在使用过程中存在易老化、强度低、电气性能差等问题，需要进一步改进。

2、目前，改善纤维素绝缘纸介电性能主要包括通过将低介电常数的聚合物粉末、聚合物纤维或片层结构物质与纤维素纤维共混的物理改性。例如，日本三菱制纸株式会社利用聚甲基戊烯纤维和天然纤维素共混制备而成的pb-t绝缘纸板，其介电常数为3.5，击穿电压相比传统绝缘纸板垫片提高了30％。但由于pmp纤维与天然纤维的密度及亲水性存在差异，抄造过程中pmp纤维无法均匀分散在天然纤维中，导致成纸的介质损耗较高，且机械性能难以满足要求。另一种改性方法是直接采用低介电常数的聚合物或合成纤维制备绝缘纸完全替代纤维素绝缘纸。具有代表性的是杜邦公司利用合成纤维聚间苯二甲酰间苯二胺短切纤维(芳纶1313，pmta)制备nomex纸，其介电常数仅为3.0左右，且具有较好的机械性能和热稳定性。但由于其成本高及技术垄断的问题，目前仅小范围地应用在设备的热点或重要部位，未得到大范围推广。

技术实现思路

1、为了进一步改善纤维素绝缘纸综合性能，本技术提供一种菱格点胶pmp绝缘纸及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种菱格点胶pmp绝缘纸，采用如下的技术方案：

3、一种菱格点胶pmp绝缘纸，包括改性纤维素绝缘纸基体和改性环氧树脂，改性环氧树脂呈菱格状位于改性纤维素绝缘纸基体的上下两侧面；所述改性纤维素绝缘纸基体通过以下步骤制备：s1，将纸浆和去离子水按比例混合，然后放入解离器中，同时加入1,3,5-环己烷三羧酸溶液，然后解离6-8次，每次间隔20min，每次18000-21000转，得解离液；s2，将解离液、纳米sic@tio2纤维、聚甲基戊烯纤维混合，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，然后以500-800rpm的速率搅拌30-60min，得纤维素混合浆液；s3，将纤维素混合浆液加入纸页成型器的贮浆室中，然后加入去离子水使其达到造纸所需刻度，均匀混合后对纸浆抽滤成型，然后用吸水滚筒吸收水分并定型，最后将湿纸放入烘干器中干燥即可。

4、通过采用上述技术方案，采用1,3,5-环己烷三羧酸对俄罗斯针叶木纤维进行改性，再与聚甲基戊烯纤维和纳米sic@tio2纤维混合，可以改善聚甲基戊烯纤维与俄罗斯针叶木纤维的密度和亲和性差的问题，使其分散均匀，并通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷增加三中纤维之间的稳定性，最终制备出综合性能优异的改性纤维素绝缘纸基体，以用于菱格点胶pmp绝缘纸。

5、优选的，所述s1中纸浆、去离子水、1,3,5-环己烷三羧酸溶液的质量体积比为：(3-5)g:(15-20)ml:(1-3)ml。

6、通过采用上述技术方案，1,3,5-环己烷三羧酸溶液添加适量，所制备的解离液与聚甲基戊烯纤维亲和性好。

7、优选的，所述s2中解离液、纳米sic@tio2纤维、聚甲基戊烯纤维、3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为：(10-15)ml:(1-1.5)g:(2-3)g:(0.5-1)g。

8、通过采用上述技术方案，上述比例的原料添加合适，有利于纤维素混合浆液的稳定。

9、优选的，所述s3中纤维素混合浆液与去离子水的体积比为：(10-15)ml:(12-17)ml。

10、通过采用上述技术方案，制备的改性纤维素绝缘纸基体薄厚适中。

11、优选的，s1中纸浆的制备方法为：将俄罗斯针叶木浆板裁剪后，加入15倍质量的去离子水，常温下浸泡32h，然后将浸泡后的浆板打浆，加入去离子水浸没浆片，疏解15min，然后增加5kg的负重继续打浆，并同时测试打浆度到85°sr，打浆结束后，将打浆后得到的纤维素浆液充分过滤后放入真空干燥箱中干燥24h，得到干燥后的纸浆。

12、通过采用上述技术方案，俄罗斯针叶木浆板的纤维束分离。

13、优选的，所述聚甲基戊烯纤维的制备方法如下：将pmp树脂粒料加入到螺杆挤出机中，加热至270℃，使pmp树脂加热熔融和塑化均匀；将熔化的pmp通过喷丝头呈管状液态细流挤出，经过周围空气的冷却固化和喷丝头下方7米处以500米/分钟的速度卷绕装置的拉伸，得到聚甲基戊烯纤维。

14、通过采用上述技术方案，所制备的聚甲基戊烯纤维直径适中，具有中空结构，降低了介点常数。

15、优选的，所述1,3,5-环己烷三羧酸溶液由1,3,5-环己烷三羧酸、次磷酸钠和去离子水按照1g:1g:25ml组成，通过超声混合均匀。

16、通过采用上述技术方案，各组份比例适中，有利于1,3,5-环己烷三羧酸与纸浆纤维素的酯化。

17、优选的，所述纳米sic@tio2纤维的制备方法包括以下步骤：将2.5g聚碳硅烷溶于4ml二甲苯中，超声分散2.5h，得聚碳硅烷纺丝液；将聚碳硅烷纺丝液进行静电纺丝，得聚碳硅烷纤维；然后向5g聚碳硅烷纤维滴加10ml浓度为0.05g/ml的钛酸四正丁酯溶液，于220℃保温13h，然后收集下层沉淀，并用乙醇离心洗涤3次，然后于空气气氛下，200℃预氧化3h，再于1250℃保温3h，得纳米sic@tio2纤维。

18、通过采用上述技术方案，将纳米tio2负载在sic纤维上，制备纳米sic@tio2纤维，一方面，将纳米tio2负载在sic纤维上可以会获得粒径更小的纳米tio2粒子，提升改性纤维素绝缘纸基体的交流击穿强度，另一方面，以sic纤维的形式与聚甲基戊烯纤维与俄罗斯针叶木纤维混合，可以使纳米tio2粒子分散更加均匀，有效降低介电常数和介质损耗。

19、第二方面，本技术提供一种菱格点胶pmp绝缘纸的制备方法，包括以下步骤：将改性环氧树脂涂敷在菱格状的浸胶辊上，再用浸胶辊涂敷到改性纤维素绝缘纸基体的上下两个表面，将浸胶过后的改性纤维素绝缘纸基体放入烘干箱进行烘干，即得菱格点胶pmp绝缘纸。

20、综上所述，本技术具有以下有益效果：

21、1、本技术采用1,3,5-环己烷三羧酸对俄罗斯针叶木纤维进行改性，再与聚甲基戊烯纤维和纳米sic@tio2纤维混合，可以改善聚甲基戊烯纤维与俄罗斯针叶木纤维的密度和亲和性差的问题，使其分散均匀，并通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷增加三种纤维之间的稳定性，最终制备出综合性能优异的改性纤维素绝缘纸基体，以用于菱格点胶pmp绝缘纸。

22、2、本技术中优选将纳米tio2负载在sic纤维上，制备纳米sic@tio2纤维，以用于制备改性纤维素绝缘纸基体，一方面，将纳米tio2负载在sic纤维上可以会获得粒径更小的纳米tio2粒子，提升改性纤维素绝缘纸基体的交流击穿强度，另一方面，以sic纤维的形式与聚甲基戊烯纤维与俄罗斯针叶木纤维混合，可以使纳米tio2粒子分散更加均匀，有效降低介电常数和介质损耗。

23、3、采用本技术的制备方法制得的改性纤维素绝缘纸基体具有综上，介电常数和介质损耗低、体积电阻率高、交流击穿强度大和机械性能优异的特点，适用于制备菱格点胶pmp绝缘纸。