(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 202210816214.0 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530023 广西壮 族自治区南宁市民主 路6-2号 (72)发明人 潘绍明　苏毅　饶夏锦　赵坚　 韩方源　陈梁远　张磊　李锐　 黄炜　马源　 (74)专利代理 机构 南宁东智知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 45117 专利代理师 黎华艳 (51)Int.Cl. C08L 63/00(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08K 9/10(2006.01) C08K 3/04(2006.01) H01B 3/40(2006.01) (54)发明名称 一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络 电压的方法 (57)摘要 本发明涉及一种纳米掺杂提升环氧绝缘材 料沿面闪络电压的方法， 同时加入二氧化钛与碳 纳米管两种纳米填料的方法， 可以大幅度提升环 氧绝缘材料表 面的深陷阱能级， 从而抑制表面电 荷输运， 提升沿面闪络电压， 可使环氧电介质在 0.1 MPa， SF6气氛下的直流沿面闪络电压， 由 33.07 kV提升至44.99  kV， 远高于只加二氧化钛 时的37.85  kV与只加入 碳纳米管的40.70  kV， 可 以使环氧绝缘材料的沿面闪络电压大幅度提升， 提升比例高达36.06%， 与掺杂单一纳米填料相 比， 闪络电压增幅获得新的提升， 制备得到的环 氧绝缘材料可以推广应用在环氧基盆式绝缘子 的生产领域， 用于制备高闪络性能的盆式绝缘 子。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115232439 A 2022.10.25 CN 115232439 A 1.一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 通过向环氧绝缘材料中加入 纳米TiO2与MWCNTS两种纳米填料， 提升环氧绝缘材料沿面闪络电压， 其中， 所述纳米TiO2的 添加量为环氧绝缘材料重量的1～2%， 所述MWCNTS的添加量为环氧绝缘材料重量的0.03～ 0.15%； 其特 征在于， 包括以下步骤： （1） 用无水乙醇清洗干净模具后， 向模具喷涂脱模剂， 放入烘箱， 得到喷涂脱模剂的模 具； （2） 按重量配比称取环氧绝缘材料、 固化剂和促进剂， 所述环氧绝缘材料、 固化剂和促 进剂的重量比为： 环氧绝 缘材料： 固化剂： 促进剂=10 0： 78～82:0.8～1.2； （3） 将步骤 （2） 中的所述环氧绝 缘材料、 固化剂和促进剂混合均匀， 得到第一混合料； （4） 在第一混合料中加入纳米TiO2与MWCNTS， 并放入离心自动搅拌器中进行搅拌脱气， 先在1800～22 00rad/min条件下搅拌混料 12～18 min， 再在2100～2 300rad/min条件下脱气 12～18 min， 得到第二混合料； （5） 将所述第二混合料放入步骤 （1） 中的喷涂脱模剂的模具中， 并于烘箱内进而两段固 化； 固化工艺参数为： 一段固化： 温度75～85℃， 时间3.5～4.5h； 二段固化： 温度115～125 ℃， 时间7.5～8.5 h； 得到二段固化的样品； （6） 将二段固化的样品取出， 用无水乙醇超声清洗后， 干燥， 即得提升了沿面闪络电压 的环氧绝 缘材料。 2.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述纳 米TiO2的添加量为环氧绝缘材料重量的1.2～2%， 所述MWCNTS的添加量为环 氧绝缘材料重量的0.0 5～0.15%。 3.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述纳米TiO2的粒径为10～30nm， 所述MWCNTS的直径为10～30nm、 长度为20～30 μ m。 4.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述步骤 （2） 中所述环氧绝缘材料、 固化剂和促进剂的重量比为： 环氧绝缘材料： 固 化剂： 促进剂=10 0： 80～82:1.0～1.2。 5.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述 步骤 （2） 中所述的环氧绝 缘材料为双酚A 环氧树脂 。 6.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述 步骤 （2） 中所述的固化剂为 酸酐固化剂， 所述的促进剂为苯酚。 7.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述步骤 （4） 中在第一混合料 中加入纳米TiO2与MWCNTS， 并放入离心自动搅拌器中 进行搅拌脱气， 先在2 000～2200rad/min条件下搅拌混料15～18  min， 再在22 00～2300rad/ min条件下脱气15～18  min， 得到第二混合料。 8.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述步骤 （5） 中将所述第二混合料放入步骤 （1） 中的喷涂脱模剂的模具中， 并于烘 箱内进而两段固化； 固化工艺参数为： 一段固化： 温度80～85℃， 时间4～4.5h； 二段固化： 温 度120～125℃， 时间8～8.5 h； 得到二段固化的样品。 9.根据权利要求1所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115232439 A 2征在于： 所述纳米TiO2中还加入了铁包覆改性的纳米TiO2、 硅包覆改性的纳米TiO2； 所述纳 米TiO2由以下重量份的组分组成： 未改性的纳米TiO2 35～40份、 铁包覆改性的纳米TiO2 13 ～16份、 硅包覆改性的纳米TiO2 8～12份。 10.根据权利要求9所述的一种纳米掺杂提升环氧绝缘材料沿面闪络电压的方法， 其特 征在于： 所述纳米TiO2中还加入了铁包覆改性的纳米TiO2、 硅包覆改性的纳米TiO2； 所述纳 米TiO2由以下重量份的组分组成： 未改性的纳米TiO2 37～40份、 铁包覆改性的纳米TiO2 14 ～16份、 硅包覆改性的纳米TiO2 9～12份。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115232439 A 3