一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂及其制备方法与流程

本发明属于高分子复合材料及电工领域，具体涉及到一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂及其制备方法。

背景技术：

1、自然环境下，复合绝缘子长期经受自然环境下各种因素的侵蚀和破坏，尤其是大气环境下高湿气、高低温交替、紫外线照射、雨水和酸雨等条件的侵蚀老化，并且随着时间的增加，老化程度持续增加；同时，负载的高压电磁场会引起材料极性基团极化趋势而影响到材料性能，导致绝缘材料在强电磁场下老化。运行环境中的水分会降低材料的绝缘特性，且环氧树脂导热性能不强，在设备运行过程中会持续承受热的影响，使得环氧树脂老化；设备长期遭受湿、热的影响，会引发无法逆转的氧化分解反应，对绝缘产生破坏，严重影响电力系统的运行可靠性。

2、为提高耐候性，高压户外复合绝缘子一般由绝缘芯棒、伞套和固定在绝缘芯棒上的端部金属组成。其中，绝缘棒芯采用环氧树脂基纤维增强复合材料，而伞套由于要直接面对复杂易变的环境多采用耐候性能强的高温硫化橡胶或环氧树脂加涂料的结构。硫化硅橡胶质地软、机械强度差，一方面限制了其应用场景，另一方面也因不耐鸟啄而容易出现放电缺陷，严重危害输电线路的正常运行；环氧树脂强耐候性涂料的结构能很好的弥补硅橡胶质地软的缺点，但涂料也存在厚度薄、难以均匀化以及长时间防护效果差等缺点。传统的复合绝缘子棒芯均采用双酚a型环氧树脂，用来承受机械、电气载荷；但其耐湿热性能较差，因此不适合用于直接和自然环境接触的外绝缘材料。

3、因此，有必要研究一种耐湿热性能强的环氧树脂外绝缘材料，对输电线路的稳定运行有重大意义。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂的制备方法。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂的制备方法，包括，

5、将环氧树脂单体融化后呈透明淡黄色液体；

6、加入固化剂，搅拌待固化剂完全分散在融化的环氧树脂液体中，抽真空处理除气泡；

7、加入促进剂，搅拌后倒入模具之中，固化得到环氧树脂基体；

8、将环氧树脂基体表面均匀涂抹二甲基硅油，在氩气氛围下，等离子改性处理，制得改性的耐湿热环氧树脂；

9、其中，所述环氧树脂单体包括联苯环氧树脂，所述固化剂包括4,4'-二氨基二苯砜，所述促进剂包括2-乙基-4-甲基咪唑。

10、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：以原料质量份数计，所述环氧树脂单体为30～35份，所述固化剂为20～25份，所述促进剂为0.2～0.5份。

11、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述联苯环氧树脂呈淡黄色块状固体，其联苯基团与环氧基团的摩尔比为1:2。

12、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述固化剂呈白色粉末固体，其砜基基团与氨基基团的摩尔比为1:2。

13、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述环氧树脂单体融化，其中，融化温度为120～130℃，融化时间为30～50min。

14、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述固化得到环氧树脂基体，其中，固化条件包括，

15、先在150℃下固化1h后，在140℃下继续固化4h。

16、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述等离子改性处理，其中，放电功率为50w，等离子改性处理时间为20～30min。

17、本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种等离子表面改性的耐湿热环氧树脂。

18、本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种等离子表面改性的耐湿热环氧树脂作为输电线外绝缘材料中的应用。

19、本发明有益效果：

20、本发明提供了一种制备耐湿热环氧树脂的方法，将骨架强度更高的联苯结构与热稳定性更好的砜基结构引入环氧树脂内部，从内部增加环氧树脂的耐湿热能力；

21、同时对环氧树脂表面进行等离子改性处理，增加环氧树脂表面的憎水性，使环氧树脂处于潮湿环境下的时候水分子更难以进入环氧树脂基体内部，进一步增强的环氧树脂的耐湿热能力。

技术特征：

1.一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以原料质量份数计，所述环氧树脂单体为30～35份，所述固化剂为20～25份，所述促进剂为0.2～0.5份。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述联苯环氧树脂呈淡黄色块状固体，其联苯基团与环氧基团的摩尔比为1:2。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固化剂呈白色粉末固体，其砜基基团与氨基基团的摩尔比为1:2。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂单体融化，其中，融化温度为120～130℃，融化时间为30～50min。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固化得到环氧树脂基体，其中，固化条件包括，

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述等离子改性处理，其中，放电功率为50w，等离子改性处理时间为20～30min。

8.权利要求1～7中任一所述的制备方法制得的等离子表面改性的耐湿热环氧树脂。

9.如权利要求8所述的等离子表面改性的耐湿热环氧树脂作为输电线外绝缘材料中的应用。

技术总结本发明公开了一种基于等离子表面改性的耐湿热环氧树脂及其制备方法，包括环氧树脂的原料联苯环氧树脂单体、固化剂4,4'‑二氨基二苯砜、促进剂2‑乙基‑4‑甲基咪唑；所述等离子改性原料包括二甲基硅油、氩气；所述等离子改性平台包括平板式介质阻挡放电装置、调压器、配气仪。本发明制备的环氧树脂与市面上常见的环氧树脂相比，其在湿热环境下的吸湿率大大降低，且玻璃化转换温度提高，并有着更高的接触角，着代表着其耐湿热能力更强。技术研发人员：饶夏锦,彭博雅,张磊,陈梁远,喻敏,张炜,李继初,赵丰,黎大健,韦雅荣,卢万里,黄炜,潘绍明,苏毅,李锐受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/10/10