(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210955105.7 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 牛朝露　司马文霞 　孙魄韬　 黄烁斐　袁涛　杨鸣　李加恩　 (74)专利代理 机构 南京天华专利代理有限责任 公司 32218 专利代理师 韩正玉　刘畅 (51)Int.Cl. C08L 63/02(2006.01) C08K 9/10(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/36(2006.01) H01B 3/40(2006.01) (54)发明名称 一种电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材 料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种新型电气损伤自修复环 氧树脂复合绝缘材料及其制备方法。 该方法通过 制备外壳中含有TiO2和Fe3O4@SiO2的微胶囊以及 将该微胶囊掺杂于环氧树脂中的复合绝缘材料， 在不影响绝缘材料基本性能的条件下对绝缘材 料进行电气损伤自修复， 相较于纯环氧树脂材 料， 含有TiO2和Fe3O4@SiO2微胶囊的环氧树脂复 合绝缘材料的介电常数提升了1～1.5倍， 绝缘材 料的介电损耗虽有小幅度的提升但整体仍然处 于较低水平， 不影响击穿性能和绝缘性能， 且使 得绝缘材料具有良好的自愈性能， 在进行自愈 后， 也保持了良好的绝缘强度， 其绝缘性能约为 原始材料的97％， 这对提升绝缘材料的抗电气损 伤性能和电气损伤自修复性能具有十分重要的 意义。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115160739 A 2022.10.11 CN 115160739 A 1.一种新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其特征在于： 所述方 法包括以下步骤： S1、 磁性Fe3O4颗粒的制备： 将氯化铁和柠檬酸三钠加入有机溶剂中并搅拌均匀， 之后加 入乙酸钠， 搅拌至溶解得到 混合溶液， 将混合溶液转移到水热反应器中， 在18 0～220℃下加 热8～12小时， 然后去除上清液， 得到的固体洗涤后分离得到磁性F e3O4颗粒； S2、 Fe3O4@SiO2颗粒的制备： 将磁性Fe3O4颗粒、 乙醇、 氢氧化铵溶液以及硅酸四乙酯混合 均匀， 之后分离得到F e3O4@SiO2颗粒； S3、 水乳剂的制备： 将去离子 水、 阿拉伯树胶和T iO2纳米颗粒混合并进行超声处理， 制备 得到水乳剂； S4、 愈合剂的制备： 将3,4 ‑环氧环己基甲基3,4 ‑环氧环己基甲酸酯和二联苯基锍六氟 磷酸盐按照质量比为10 0： 1～10进行混合， 得到 愈合剂； S5、 微胶囊的制备： 将Fe3O4@SiO2纳米颗粒通过超声波分散于固化剂中， 再加入步骤S4 制备得到的愈合剂进行混匀， 混合后迅速滴入到S3制备所得的水乳剂中， 再进行45～55℃ 的水浴加热， 随后加入丁二醇， 改变水浴加热温度为60～80℃并将溶液混合均匀， 经清洗和 干燥后制备 得到微胶囊； S6、 树脂基液的制备： 先将树脂单体双酚A二缩水甘油醚、 甲基四氢苯酐和苯酚混合均 匀得到树脂基液； S7、 自愈性复合材料的制备： 在S6制备所得的树脂基液中加入微胶囊并搅拌均匀， 再将 混合物进行真空脱气10～20min， 在55～65℃情况下放置10～20min以使其分布均匀， 后将 混合物倒入模 具， 并使其充满模 具， 将充满 材料的模具放入干燥箱中， 以90～100℃放置1～ 2小时使其固化， 固化结束后， 采用梯度降温法将温度降至 室温， 制备得到自愈性复合材料； 自愈性复合材 料中微胶囊的含量 为1～10％。 2.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： Fe3O4@SiO2颗粒的制备过程为： 由步骤S1制备所得的磁性Fe3O4颗粒， 再加入无水 乙醇、 氢氧化铵溶液和硅酸四乙酯 并将其放置于30～40℃的水浴中搅拌均匀， 将得到的固 体依次用无 水乙醇和去离 子水进行洗涤即可制得 Fe3O4@SiO2颗粒。 3.根据权利要求1或2所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其特征在于： S1中 氯化铁、 柠檬酸 三钠、 乙酸钠的质量 为为1～5： 0.5～1.5： 4～8。 4.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： S2中磁 性Fe3O4颗粒、 乙醇、 浓度为25％～28％的氢氧化铵溶液和硅 酸四乙酯的质 量比依次为10～3 0： 10～20： 2～8： 20～3 0。 5.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： S3中去离 子水、 树胶粉GA和TiO2纳米颗粒的质量比为5 0～70： 1～5： 0.5～1.5 。 6.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： S5中Fe3O4@SiO2纳米颗粒、 固化剂、 愈合剂、 水乳剂、 丁二醇的质量比为0.05～ 0.15： 3～6： 1～15： 6 0～70： 1～5 。 7.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： S6中： 双酚A二缩水甘油醚、 甲基四氢苯酐和苯酚和苯酚的质量比为1000： 700～ 900： 10～20。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115160739 A 28.根据权利要求1所述的新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料的制备方法， 其 特征在于： S5中所述的固化剂为Des modur L75 A/C TDI。 9.一种新型电气损伤自修复环氧树脂复合绝缘材料， 其特征在于： 该材料采用权利要 求1‑7任一项所述的方法制得。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115160739 A 3