(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 202210850798.3 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 西安理工大 学 地址 710048 陕西省西安市碑林区金花 南 路5号 (72)发明人 张中杨　蒋超璐　杨国清　王德意　 杜启蒙　魏一凡　马倪瑞恺　 陈照轩　 (74)专利代理 机构 西安弘理专利事务所 61214 专利代理师 曾庆喜 (51)Int.Cl. B29C 64/321(2017.01) B33Y 40/00(2020.01) B33Y 40/10(2020.01) C08L 63/00(2006.01)C08K 3/22(2006.01) (54)发明名称 纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘 子的制备方法 (57)摘要 本发明公开了纳米氧化锌改性环氧树脂材 料的梯度绝缘子的制备方法， 通过离心力是纳米 粒子浓度实现梯度分布， 制备方法包括以下步 骤： 利用3D打印技术制备绝缘子浇筑模具； 配制 环氧基混合料； 真空处理脱气； 将环氧基混合料 置于制好的模具中并安装于离心机上并启动离 心机； 停止离心机， 对绝缘子进行高温固化并脱 模； 本发明中可有效改善绝缘子的沿面电场分布 情况， 提升绝缘子的耐电特性， 延长实际使用寿 命。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115214138 A 2022.10.21 CN 115214138 A 1.纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其特征在于， 具体按以下 步骤实施： 步骤1， 使用3D打印技 术制作绝 缘子梯度离心模具； 步骤2， 对纳米氧化锌粒子氟化改性处 理； 步骤3， 将环氧树脂、 固化剂、 促进剂、 增韧剂与氟化纳米氧化锌混合， 配制环氧基混合 料； 步骤4， 对环氧基混合料抽真空 处理， 抽真空时间为 40min； 步骤5， 将经步骤1制作的模具喷涂脱模剂， 并将模具放入80℃烘 箱中， 使脱模剂干燥； 步骤6， 将环氧基混合料置 于经步骤5处 理的模具中， 将绝 缘子模具固定 于离心机上； 步骤7， 启动离心机； 步骤8， 停止 离心机， 将绝 缘子模具至 于烘箱中并高温固化。 2.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述 步骤1具体按以下步骤实施： 步骤1.1， 使用COMSOL软件， 分析并优化绝缘子沿面电场强度分布特性， 得到绝缘子侧 面优化曲线， 构建绝 缘子形貌结构模型； 步骤1.2， 使用Soildworks软件对结构模型绘制绝缘子模具模型， 使用Cura软件对绝缘 子模具模型进行切片； 步骤1.3， 使用3D打印技 术对绝缘子模具打印制作。 3.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述 步骤2中纳米氧化锌粒子粒径为3 0nm～60nm， 纯度≥9 9％。 4.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述 步骤2具体按以下步骤实施： 步骤2.1， 将纳米氧化锌于绝 缘介质板上； 步骤2.2， 采用DBD等离 子体氟化装置进行氟化； 步骤2.3， 将处 理好的粉末收集备用。 5.根据权利要求4所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述步骤2.2 中的氟化条件为： 设置电源电压为7kV， 放电频率为9kHz的脉冲波， 反应腔体气压为13.5kPa， 四氟化 碳气体与氮气体积比为25： 1， 氟化处 理时间为10mi n。 6.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述 步骤3具体按以下步骤实施： 步骤3.1， 按质量比例 分别称取以下组分环氧树脂、 固化剂、 促进剂、 增韧剂、 纳米氧化 锌， 每100g环氧树脂中加入固化剂 80g、 促进剂0.8g、 增韧剂20g和纳米氧化锌24.818g； 步骤3.2， 将步骤3.1中称取的环氧树脂和纳米氧化锌粉末进行机 械混合； 步骤3.3， 将步骤3.1称取的固化剂、 促进剂、 增韧剂加入经步骤3.2混合后的纳米氧化 锌/环氧树脂混合料中； 按照步骤3.2的机 械混合条件， 搅拌20mi n。 7.根据权利要求6所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述步骤3.2 中机械混合条件为： 在50℃的水浴条件下， 超声机械搅拌20min， 其 中， 机械转速为120 0r/min， 超声波频率为35kHz。 8.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115214138 A 2特征在于， 所述 步骤8中离心时间为10～45mi n， 离心机转速为6 500～9000r/min。 9.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述固化温度与固化时间为： 80℃/1h+1 10℃/1h+140℃/1h+16 0℃/1h。 10.根据权利要求1所述的纳米氧化锌改性环氧树脂材料的梯度绝缘子的制备方法， 其 特征在于， 所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E ‑51； 固化剂为甲基四氢苯酐； 促进剂为1 ‑氰 乙基‑2‑乙基—4甲基咪唑； 增韧剂为CGR040； 脱模剂为JD—909 A。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115214138 A 3