基于中国白云母类矿物制备新型绝缘灌注胶的基础研究

绝缘灌注胶是由树脂和无机填充剂等制成的液态或粘稠状的可聚合树脂混合物，广泛应用于电机、电器、电子等产业。无机填充剂的用量占材料总重量的60%左右，对绝缘灌注胶的性能影响很大。采用绝缘性能和综合性能更加优异的白云母类矿物作为无机填充剂研制新型绝缘灌注胶，是进一步提高绝缘灌注胶性能和质量的重要技术途径。本项目针对白云母类矿物制备新型绝缘灌注胶迫切需要解决的关键科技问题，以具有资源优势的我国白云母类矿物资源为研究对象，开展基于我国白云母类矿物资源制备新型绝缘灌注胶功能材料的应用基础研究，侧重研究白云母类矿物的绝缘性能及其在环氧树脂中的分散性能和沉降性能等，以及表面改性这些重要性能的影响，并通过白云母类矿物及其表面改性产物，以及相关材料和试剂的组成与结构等测试分析，深入探讨其理机，为白云母类矿物新型绝缘灌注胶的制备以及白云母类矿物开发利用提供科学依据。

本项目按照任务书计划和要求，针对白云母类矿物制备新型绝缘灌注胶迫切需要解决的关键科技问题，以具有资源优势的我国白云母类矿物为研究对象，开展基于我国白云母类矿物资源制备新型绝缘灌注胶功能材料的应用基础研究，取得了如下研究成果：. （1）矿物及固体绝缘材料电阻率测试技术研究：发明了一种矿物及固体绝缘材料电阻率测量的小型电极实验装置，实现了电阻率测量实验装置的小型化；通过影响块状样品电阻率测试基本因素研究，形成了一种矿物及其它固体材料绝缘电阻率测试分析的新方法；解决了矿物粉体电阻率检测的关键技术，形成了一种适用于矿物粉体电阻率检测的新方法。. （2）白云母类矿物的绝缘性能与机理研究：采用多种岩矿现代分析测试技术研究了中国重要产地白云母类矿物矿物学和电阻率特征，并进一步揭示了表面改性对其绝缘性能的影响与机理。. （3）白云母类矿物在环氧树脂中的分散性能和沉降性能研究：系统研究了不同偶联剂表面改性微晶白云母粉体在液体石蜡和环氧树脂E51中分散性能，证明微晶白云母自然沉降速度和分层比例都分别与其粒度大小呈正比，尽管不同在表面改性剂对矿物粉体分散性的改善存在一定差异，但都能有效改善其分散性能和沉降性能。. （4）白云母类矿物对绝缘灌注胶材料电阻率和抗压强度的影响与机理研究：微晶白云母对绝缘灌注胶的体积电阻率几乎没有不利影响，但对表面电阻率有一定改善作用；微晶白云母用量＜100phr时，对绝缘灌注胶的抗压强度有改善作用；表面改性对微晶白云母绝缘灌注胶的电阻率和抗压强度都有一定改善作用；当用量为40phr时，白云母类矿物绝缘灌注胶比硅微粉、刚玉粉等传统绝缘灌注胶具有更好绝缘性能。. 本研究成果重要意义在于，形成了粉状及小块矿物和固体绝缘材料样品电阻率检测的新技术，获得了白云母类矿物组成结构与绝缘性能关系的新认识，揭示了白云母类矿物的绝缘性能、分散性能和沉降性能的特征与机理，掌握了提高或改善白云母类矿物新型绝缘灌注胶重要性能的关键技术，为白云母类矿物新型绝缘灌注胶的制备、 进一步拓展白云母类矿物的应用领域提供了科学依据。目前，标注本项目资助授权和申请的国家发明专利分别为6项和9项，发表学术论文共30篇（SCI源刊4篇，EI源刊7篇），培养研究生6名（已经毕业4名），实现了本项目研究目标，圆满完成了本项目的各项研究任务。