權(quán)利要求

1.具有致密防滲氟樹脂涂層的絕緣熱管，其特征在于，所述絕緣熱管包括至少一組熱管子單元； 所述熱管子單元包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導熱環(huán)氧散熱翅和絕緣柔性連接管； 所述環(huán)氧吸熱管位于環(huán)氧散熱管下方，環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅中； 所述絕緣柔性連接管的兩端伸入環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管內(nèi)部，用于連通所述環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管； 所述絕緣熱管由高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料制備而成，所述環(huán)氧樹脂材料包括環(huán)氧樹脂基料和導熱粉體； 所述絕緣熱管內(nèi)壁和/或外壁上具有致密防滲氟樹脂涂層； 所述環(huán)氧吸熱管中填充絕緣冷卻液，所述絕緣冷卻液包括含氟溶液和醇類溶液。2.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料由環(huán)氧樹脂基料與導熱粉體混合制得；環(huán)氧樹脂基料與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100：（100-165）。 3.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂材料的熱導率≥2.5W·m -1·K -1，體積電阻≥2.2×10 15Ω·cm。 4.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述氟樹脂涂層的制備方法，包括以下步驟： a、絕緣熱管表面預處理； b、涂層的制備： 將氟樹脂涂料均勻涂覆于絕緣熱管壁上，烘干，得到致密防滲氟樹脂涂層。 5.如權(quán)利要求4所述的絕緣熱管，其特征在于，所述氟樹脂涂料的制備方法包括以下步驟： S1：按照配比，將溶劑、氟烯烴單體、乙烯基單體、引發(fā)劑和分散劑混合均勻，制備得到混合溶液A； S2：按照配比，將溶劑、丙烯酸、二烯丙基十二胺和引發(fā)劑混合均勻，得到混合溶液B； S3：將溶液A和溶液B混合，升溫攪拌； S5：反應完畢后超聲分散10-20分鐘，超聲的頻率為20-50KHz，制得氟樹脂涂料。 6.如權(quán)利要求5所述的絕緣熱管，其特征在于，所述溶液A中各組分按質(zhì)量百分比比例為：溶劑：氟烯烴單體：乙烯基單體：引發(fā)劑：分散劑=（10-12）：（3-5）：（3-5）：（1.4-2）：（0.6-1）； 所述溶液B中各組分質(zhì)量百分比比例為：溶劑：丙烯酸：二烯丙基十二胺：引發(fā)劑=（10-13）：（2-3）：（5-7）：（0.6-1）。 7.如權(quán)利要求5-6任一項所述的絕緣熱管，其特征在于，所述氟烯烴單體選自偏氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、六氟丙烯中的一種或多種。 8.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述氟樹脂涂層的蒸汽滲透系數(shù)k≤1.0×10 -11g/（m·s·Pa）；厚度為1-100μm，表面張力≤12mN/m，疏水角＞150°，體積電阻≥4.6×10 16Ω·cm，表面電阻≥1.0×10 17Ω。 9.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述含氟溶液包括十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚中的一種或多種；所述醇類溶液為乙二醇；所述乙二醇和含氟溶液的質(zhì)量百分比比例為1：（0.5-1.5）。 10.如權(quán)利要求1所述的絕緣熱管，其特征在于，所述絕緣冷卻液的密度為1.3-1.6g/ml，體積電阻≥1.0×10 9Ω·cm，填充管腔容積30%-50%。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于絕緣導熱熱管和防滲涂層的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有致密防滲氟樹脂涂層的絕緣熱管。

背景技術(shù)

熱管是導熱散熱領(lǐng)域的常用部件，但熱管技術(shù)在電工領(lǐng)域極為少見，特別是高壓電工設備領(lǐng)域，這是受制于熱管的絕緣性能較差，無法應用。但隨著小型化、高容量化設備的散熱需求不斷增大，如高壓換流變壓器的工況油溫達到80℃，核心繞組溫度達到近100℃，強制式風冷無法滿足設備的工況穩(wěn)定，更高效的導熱散熱方式的應用和探索必須提上日程。

專利CN103618394A公開了一種采用熱管繞組的盤式電機定子，該專利每相熱管繞組均由多個線圈串聯(lián)或并聯(lián)組成，每一個線圈由一個或多個熱管組成，組成同一個線圈的熱管通過熱管的端部連接在一起，熱管為兩端封閉的中空管道，熱管內(nèi)部充有不導電的冷卻液，熱管的外表面做絕緣處理。但是，該熱管的絕緣性能較差，不能滿足高壓電器的應用需求，同時，該熱管未做防滲漏處理，容易發(fā)生冷卻液滲漏，導致熱管使用壽命受到影響。

因而，更多的研究開始關(guān)注在熱管壁上增加疏水防滲涂層，專利CN106225531A公開了一種非均勻潤濕性高效相變涂層的制備及重力熱管裝置；包括兩端密封的管體，管體內(nèi)灌注有液體工質(zhì)；管體上部為冷凝段，下部為蒸發(fā)段；冷凝段的內(nèi)頂壁為鋸齒狀結(jié)構(gòu)面；在冷凝段的內(nèi)側(cè)壁、鋸齒狀結(jié)構(gòu)面和蒸發(fā)段內(nèi)底面，均覆蓋非均勻潤濕性涂層；非均勻潤濕性涂層包括疏水區(qū)和親水區(qū)。在冷凝段的鋸齒狀結(jié)構(gòu)面上覆蓋的非均勻潤濕性涂層結(jié)構(gòu)為疏水區(qū)、親水區(qū)相間的直條紋；直條紋方向與鋸齒狀結(jié)構(gòu)面的鋸齒溝槽相垂直。但該發(fā)明著重于提高熱管的散熱能力，絕緣性能較差，無法應用于高壓電工設備。

因此，設計一種散熱能力好，絕緣性能優(yōu)良，應用于高壓電工設備有安全性保障的絕緣熱管，同時防止熱管內(nèi)填充的絕緣冷卻液外滲枯涸成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于高壓設備的絕緣熱管以及給絕緣熱管的內(nèi)壁和/或外壁上鍍一層致密防滲氟樹脂涂層的方法，實現(xiàn)高效散熱的同時保證電工領(lǐng)域的安全應用，同時延長熱管的使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于高壓電工設備的絕緣熱管，所述絕緣熱管包括至少一組熱管子單元；絕緣熱管傾斜設置于電工設備表面發(fā)熱處，絕緣熱管位于高壓電工設備的高溫區(qū)，溫度高于70℃，甚至可位于電工設備的超高溫區(qū)，溫度高于120℃。絕緣熱管的體積電阻應大于等于1×10 13Ω· cm，確保絕緣熱管無論在貼敷或預埋工作模式下均具有良好的絕緣能力，結(jié)合絕緣熱管的外形設計應滿足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)規(guī)范。

所述熱管子單元包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導熱環(huán)氧散熱翅和絕緣柔性連接管；

所述環(huán)氧吸熱管位于環(huán)氧散熱管下方，環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅中；

所述絕緣柔性連接管的兩端伸入環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管內(nèi)部，用于連通所述環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管；

所述絕緣熱管由高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料制備而成，所述環(huán)氧樹脂材料包括環(huán)氧樹脂基料和導熱粉體；環(huán)氧樹脂基料為四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種；導熱粉體為氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅中的一種或多種。

所述絕緣熱管內(nèi)壁和/或外壁上具有致密防滲氟樹脂涂層；所述涂層的介電強度為40-70kV·mm；絕緣熱管至少在環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、絕緣柔性連接管管壁的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)涂覆一層氟樹脂涂層，防止絕緣熱管內(nèi)的絕緣冷卻液外滲和枯涸，有效延長了絕緣熱管的使用壽命。

所述環(huán)氧吸熱管中填充絕緣冷卻液，所述絕緣冷卻液包括含氟溶液和醇類溶液。

進一步，所述高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料由環(huán)氧樹脂基料與導熱粉體混合制得；環(huán)氧樹脂基料與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100:（100-165）。

進一步，所述環(huán)氧樹脂材料的熱導率≥2.5W·m -1·K -1，體積電阻≥2.2×10 15Ω·cm。

進一步，氟樹脂涂層的制備方法，包括以下步驟：

a、絕緣熱管表面預處理；

b、涂層的制備：

將氟樹脂涂料均勻涂覆于絕緣熱管壁上，烘干，得到致密防滲氟樹脂涂層。

進一步，所述氟樹脂涂料的制備方法包括以下步驟：

S1：按照配比，將溶劑、氟樹脂單體、乙烯基單體、引發(fā)劑和分散劑混合均勻，制備得到混合溶液A；溶液A為制備防滲涂層的基礎(chǔ)溶液，氟樹脂單體和乙烯基單體在引發(fā)劑的作用下交替聚合。

S2：按照配比，將溶劑、丙烯酸、二烯丙基十二胺和引發(fā)劑混合均勻，得到混合溶液B；溶液B為功能性溶液，其中，丙烯酸和二烯丙基十二胺均為功能性單體，丙烯酸單體可以增加氟樹脂涂層和熱管之間的附著力，同時增加二烯丙基十二胺可以增加涂層的疏水性。

S3：將溶液A和溶液B混合，升溫攪拌；

S5：反應完畢后超聲分散10-20分鐘，超聲的頻率為20-50KHz，制得氟樹脂涂料。

進一步，所述溶液A中各組分按質(zhì)量百分比比例為：溶劑：氟烯烴單體：乙烯基單體：引發(fā)劑：分散劑=（10-12）：（3-5）：（3-5）：（1.4-2）：（0.6-1）；

所述溶液B中各組分質(zhì)量百分比比例為：溶劑：丙烯酸：二烯丙基十二胺：引發(fā)劑=（10-13）：（2-3）：（5-7）：（0.6-1）。

進一步，所述氟烯烴單體選自偏氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、六氟丙烯中的一種或多種。

乙烯基為乙烯基醚類、乙烯基酯類中的一種或兩種；引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或多種；溶劑選自二異丁基酮、甲基戊基酮、異佛爾酮、碳酸二甲酯、乙酸甲氧基丁酯中的一種或多種；分散劑為聚乙烯醇。

進一步，所述氟樹脂涂層的蒸汽滲透系數(shù)k≤1.0×10 -11g/（m?h?Pa）；本發(fā)明使用蒸汽滲透系數(shù)表征材料的防滲功能，結(jié)合涂層厚度，可使用蒸汽滲透阻衡量涂層的防滲功能，具體公式為：

其中， 表示氟樹脂涂層的蒸汽滲透阻，單位是（m 2·h·Pa）/g， 表示蒸汽滲透系數(shù)，單位是g/（m·h·Pa）， 表示涂層厚度，單位為m。氟樹脂涂層的厚度為1-100μm，表面張力≤12mN/m，疏水角＞150°，體積電阻≥4.6×10 16Ω·cm，表面電阻≥1.0×10 17Ω 。

進一步，所述含氟溶液包括十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚中的一種或多種；所述醇類溶液為乙二醇；所述乙二醇和含氟溶液的質(zhì)量百分比比例為1：（0.5-1.5）。本申請通過乙二醇調(diào)整含氟混合溶液的沸點，使熱管中絕緣冷卻液的工作溫度范圍處于50-120℃

進一步，所述絕緣冷卻液的密度為1.3-1.6g/ml，體積電阻≥1.0×10 9Ω·cm，填充管腔容積30%-50%。絕緣冷卻液的容積不超過管腔容積的一半是為防止絕緣冷卻液受熱沸騰后產(chǎn)生氣體導致絕緣熱管爆炸。

本發(fā)明通過高填充超高導熱環(huán)氧樹脂作為熱管材質(zhì)增加了絕緣熱管的絕緣性能，絕緣冷凝液蒸發(fā)汽化-冷凝液化回流循環(huán)有效改善了強磁強電環(huán)境下熱量的傳遞和消散，但本發(fā)明使用高填充材料，導熱粉體之間容易產(chǎn)生縫隙，當絕緣冷卻液受熱蒸發(fā)產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽極易通過導熱粉體間的縫隙滲透到絕緣熱管外，造成絕緣冷卻液的外滲，嚴重影響熱管的使用時限，因此，通過在絕緣熱管內(nèi)壁鍍一層氟樹脂涂層，避免絕緣冷卻液的外滲，延長了熱管的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料的選擇、絕緣冷卻液的蒸發(fā)冷凝循環(huán)以及氟樹脂涂層的設置可謂是三位一體、相輔相成，缺一不可，共同實現(xiàn)了本發(fā)明在提高散熱效率的同時安全、高效運用于高壓電工設備領(lǐng)域，還能夠延長絕緣熱管的使用壽命。

附圖說明

通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本公開示例性實施方式的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本公開的若干實施方式，并且相同或?qū)臉颂柋硎鞠嗤驅(qū)牟糠?，其中?/span>

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明熱管子單元的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明熱管子單元的示意圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明絕緣熱管敷貼于高壓電工設備示意圖。

附圖標記說明：環(huán)氧吸熱管-1，環(huán)氧散熱管-2，導熱環(huán)氧散熱翅-3，絕緣柔性連接管-4，絕緣冷卻液-S，常溫區(qū)-a，高溫區(qū)-b，特高溫區(qū)-c。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。

如圖1-2所示的，在一個熱管子單元中，包括環(huán)氧吸熱管1、環(huán)氧散熱管2、導熱環(huán)氧散熱翅3和絕緣柔性連接管4；環(huán)氧吸熱管1位于環(huán)氧散熱管2下方，環(huán)氧散熱管2的管腔容積大于或等于所述環(huán)氧吸熱管1的管腔容積。環(huán)氧散熱管2通過較大的管腔容積以及管腔內(nèi)的負壓，來避免絕緣冷卻液S受熱沸騰產(chǎn)生大量氣體并受熱膨脹爆炸，確保絕緣熱管使用的安全性，管腔內(nèi)的負壓為1×10 -2Pa。環(huán)氧吸熱管1和環(huán)氧散熱管2末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅3中。環(huán)氧吸熱管1嵌入的導熱環(huán)氧散熱翅3將電工設備的熱量迅速導入環(huán)氧吸熱管1中，使絕緣冷卻液S沸騰，環(huán)氧散熱管2處的導熱環(huán)氧散熱翅3通過更大的散熱面積，將環(huán)氧散熱管2中的熱量迅速吸走實現(xiàn)散熱，并使汽化的絕緣冷卻液S再次凝結(jié)為液體，液體從絕緣柔性連接管4回流至環(huán)氧吸熱管1，實現(xiàn)絕緣冷卻液S在熱管內(nèi)的蒸發(fā)-冷凝循環(huán)。

環(huán)氧吸熱管1中填充有絕緣冷卻液S，絕緣冷卻液S由十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚中的一種或多種混合乙二醇制備而成，乙二醇用于調(diào)節(jié)絕緣冷卻液的沸點。絕緣冷卻液S的含量為環(huán)氧吸熱管1容積的30%-50%，體積電阻≥1.0×10 9Ω·cm，密度為1.3-1.6g/ml，沸點為50-120℃。本申請通過絕緣冷卻液種類的選擇以及各種絕緣冷卻液組分的配比組合，使絕緣冷卻液無法百分之百沸騰，防止絕緣冷卻液受熱沸騰后產(chǎn)生氣體導致絕緣熱管爆炸。

具體的，絕緣冷卻液S的制備方法包括以下步驟：

第一步：在真空攪拌器皿里按照質(zhì)量百分比比例倒入含氟溶液和乙二醇；

第二步：抽真空后靜置混合溶液20-30min；

第三步：在8-12℃下使用漿式攪拌器進行混合攪拌，攪拌速度為300-550rpm；

第四步：將攪拌后的液體進行灌裝封存。

絕緣柔性連接管4的形狀為直線型或者一個或多個首尾相連的U型，可根據(jù)散熱需要或絕緣冷卻液S回流拉直或彎折，其位置不能低于環(huán)氧吸熱管1的相對高度，以確保絕緣冷卻液S回流通常。兩端伸入環(huán)氧吸熱管1和環(huán)氧散熱管2內(nèi)部，用于連通所述環(huán)氧吸熱管1和環(huán)氧散熱管2，同時用以密封環(huán)氧吸熱管1和環(huán)氧散熱管2，防止其中的絕緣冷卻液S流失。

如圖3所示，本發(fā)明提供一種絕緣熱管，長方體代表高壓電工設備，虛線將設備劃分為三個區(qū)域，a區(qū)域為常溫區(qū)，b區(qū)域為高溫區(qū)，c區(qū)域為特高溫區(qū)。絕緣熱管傾斜設置于電工設備表面發(fā)熱處，安裝角度與水平面的夾角為3-177度，以保證絕緣冷卻液的回流，環(huán)氧散熱管2位于常溫區(qū)a，環(huán)氧吸熱管1位于高壓電工設備的高溫區(qū)b，該區(qū)溫度高于70℃，環(huán)氧吸熱管1甚至可位于電工設備的超高溫區(qū)c，該區(qū)溫度高于120℃。絕緣熱管為預埋式或貼敷式安裝；熱管的導熱系數(shù)可以≥60W/(m·k)，遠遠大于普通導熱材料正常導熱系數(shù)的1-5W/(m·k)。

絕緣熱管為高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅中的一種或多種導熱粉體混合，經(jīng)過真空脫泡處理后真空澆注，分段加熱固化，自然冷卻后制備得到，其中，環(huán)氧樹脂基料與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100:（100-165）。該材料具有優(yōu)異的機械性能和電氣性能，為本發(fā)明所制備的絕緣熱管能夠應用于高壓電工設備領(lǐng)域提供了重要的基礎(chǔ)。

絕緣熱管的內(nèi)壁和/或外壁上均涂覆有致密防滲氟樹脂涂層。氟樹脂層涂層通過如下方法制備而成。

首先，制備氟樹脂涂料。

第一步，制備溶液A。將質(zhì)量百分比比例為（10-12）：（3-5）：（3-5）：（1.4-2）：（0.6-1）的溶劑、氟烯烴單體、乙烯基單體、引發(fā)劑和分散劑混合均勻，制備得到溶液A；其中，溶劑選自二異丁基酮、甲基戊基酮、異佛爾酮、碳酸二甲酯、乙酸甲氧基丁酯中的一種或多種；氟烯烴單體選自偏氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、六氟丙烯中的一種或多種；乙烯基單體為乙烯基醚類、乙烯基酯類中的一種或兩種；引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或多種；分散劑為聚乙烯醇。

第二步，制備溶液B。將質(zhì)量百分比比例為（10-13）：（2-3）（5-7）：（0.6-1）的溶劑、丙烯酸、二烯丙基十二胺和引發(fā)劑混合均勻，得到溶液B；其中，溶劑和引發(fā)劑的選擇與溶液A選擇相同。

第三步，將溶液A加入三口反應瓶，三口反應瓶分別連接回流冷凝管、滴液漏斗及恒溫加熱攪拌器，將溶液B加入滴液漏斗中，升溫至70-85℃，開啟恒溫加熱攪拌器，在1.5-2h內(nèi)將滴液漏斗中的溶液B緩慢滴加到三口反應瓶中；

第四步，滴加完畢后反應1-2h，超聲分散10-20分鐘，超聲的頻率為20-50KHz，制得氟樹脂涂料。

其次，對絕緣熱管的表面進行預處理。將磷酸和雙氧水按質(zhì)量百分比為1：（0.8-1.2）混合制得清洗液，絕緣熱管浸泡在清洗液中15-25min后取出，檢查表面無污染，用去離子水對絕緣熱管進行超聲清洗10-20min，結(jié)束后將絕緣熱管放入干燥箱中，于70-90℃下烘干5-10min，結(jié)束后取出備用。

最后，進行涂層的涂覆與干燥。將氟樹脂涂料均勻地涂覆絕緣熱管內(nèi)壁和/或外壁上，涂覆厚度為1-100μm，后放入干燥箱中，在70-90℃下烘干10-20 min，得到致密防滲氟樹脂涂層。

實施例1

一種具有氟樹脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導熱環(huán)氧散熱翅和絕緣柔性連接管，環(huán)氧吸熱管位于環(huán)氧散熱管下方，環(huán)氧散熱管的管腔容積與環(huán)氧吸熱管的管腔容積相等。環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅中，翅片為扇形，絕緣柔性連接管的形狀為直線型，兩端伸入環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管內(nèi)部。

環(huán)氧吸熱管中填充有絕緣冷卻液，絕緣冷卻液的含量為環(huán)氧吸熱管容積的40%，絕緣冷卻液的制備方法為：在真空攪拌器皿里按照質(zhì)量百分比比例100：70：50：100倒入十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚和乙二醇；抽真空至1.5×10 -2Pa后靜置混合溶液25min；在10℃下使用漿式攪拌器以400rpm進行混合攪拌，灌裝封存。所制得的絕緣冷卻液的密度為1.5g/ml，沸點為60℃。

絕緣熱管為高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導熱粉體混合，經(jīng)過真空脫泡處理后真空澆注，分段加熱固化，自然冷卻后制備得到，四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100:150。

絕緣熱管的內(nèi)壁具有致密防滲氟樹脂涂層。其中，氟樹脂涂層通過如下方法制備而成：

首先，制備氟樹脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計，將52%甲基戊基酮溶劑、18%的四氟乙烯單體、18%的環(huán)己基乙烯基醚單體、8%的過氧化苯甲酸叔丁酯和4%的聚乙烯醇混合均勻，制備得到溶液A。

第二步，制備溶液B。按質(zhì)量百分比計，將58%的甲基戊基酮溶劑、12%的丙烯酸單體、26%的二烯丙基十二胺單體以及4%的過氧化苯甲酸叔丁酯混合均勻，制備得到溶液B。

第三步，將溶液A加入三口反應瓶，三口反應瓶分別連接回流冷凝管、滴液漏斗及恒溫加熱攪拌器，將溶液B加入滴液漏斗中，升溫至80℃，開啟恒溫加熱攪拌器，在2 h內(nèi)將滴液漏斗中的溶液B緩慢滴加到三口反應瓶中；

第四步，滴加完畢后反應1.5h，超聲分散15分鐘，超聲的頻率為40KHz，制得氟樹脂涂料。

其次，對絕緣熱管的表面進行預處理。將磷酸和雙氧水按質(zhì)量百分比為1：1混合制得清洗液，絕緣熱管浸泡在清洗液中20min后取出，檢查表面無污染，用去離子水對絕緣熱管進行超聲清洗15min，結(jié)束后將絕緣熱管放入干燥箱中，于80℃下烘干8min，結(jié)束后取出備用。

最后，進行涂層的涂覆與干燥。將氟樹脂涂料均勻涂覆在絕緣熱管內(nèi)壁上，涂覆厚度為60μm，放入干燥箱中，在80℃下烘干15min，得到致密防滲氟樹脂涂層。

實施例2

一種具有氟樹脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導熱環(huán)氧散熱翅和絕緣柔性連接管，環(huán)氧吸熱管位于環(huán)氧散熱管下方，環(huán)氧散熱管的管腔容積大于環(huán)氧吸熱管的管腔容積。環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅中，翅片為圓形，絕緣柔性連接管的形狀為U型彎管，彎管可拉直，兩端伸入環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管內(nèi)部。

環(huán)氧吸熱管中填充有絕緣冷卻液，絕緣冷卻液的含量為環(huán)氧吸熱管容積的45%，絕緣冷卻液的制備方法為：在真空攪拌器皿里按照質(zhì)量百分比比例100：75：100：70倒入十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚和乙二醇；抽真空至1.5×10 -2Pa后靜置混合溶液30min；在10℃下使用漿式攪拌器以550rpm進行混合攪拌，灌裝封存。所制得的絕緣冷卻液的密度為1.6g/ml，沸點為45℃。

絕緣熱管為高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導熱粉體混合，經(jīng)過真空脫泡處理后真空澆注，分段加熱固化，自然冷卻后制備得到，四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100:165。

絕緣熱管的內(nèi)壁涂覆致密防滲氟樹脂涂層。其中，氟樹脂涂層通過如下方法制備而成：

首先，制備氟樹脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計，將50%碳酸二甲酯溶劑、25%的偏二氟乙烯單體、15%的乙酸乙烯酯單體、7%的偶氮二異戊腈和3%的聚乙烯醇混合均勻，制備得到溶液A。

第二步，制備溶液B。按質(zhì)量百分比計，將50%的碳酸二甲酯溶劑、15%的丙烯酸單體、30%的二烯丙基十二胺單體以及5%的過氧化苯甲酸叔丁酯混合均勻，制備得到溶液B。

第三步，將溶液A加入三口反應瓶，三口反應瓶分別連接回流冷凝管、滴液漏斗及恒溫加熱攪拌器，將溶液B加入滴液漏斗中，升溫至85℃，開啟恒溫加熱攪拌器，在2 h內(nèi)將滴液漏斗中的溶液B緩慢滴加到三口反應瓶中；

第四步，滴加完畢后反應2h，超聲分散20分鐘，超聲的頻率為50KHz，制得氟樹脂涂料。

其次，對絕緣熱管的表面進行預處理。將磷酸和雙氧水按質(zhì)量百分比為1：1.2混合制得清洗液，絕緣熱管浸泡在清洗液中25min后取出，檢查表面無污染，用去離子水對絕緣熱管進行超聲清洗20min，結(jié)束后將絕緣熱管放入干燥箱中，于90℃下烘干10min，結(jié)束后取出備用。

最后，進行涂層的涂覆與干燥。將氟樹脂涂料均勻地涂覆在絕緣熱管內(nèi)壁表面，涂覆厚度為100μm，后放入干燥箱中，在90℃下烘干20min，得到致密防滲氟樹脂涂層。

實施例3

一種具有氟樹脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導熱環(huán)氧散熱翅和絕緣柔性連接管，環(huán)氧吸熱管位于環(huán)氧散熱管下方，環(huán)氧散熱管的管腔容積等于環(huán)氧吸熱管的管腔容積。環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管末端均嵌入導熱環(huán)氧散熱翅中，絕緣柔性連接管的形狀為直線型，兩端伸入環(huán)氧吸熱管和環(huán)氧散熱管內(nèi)部。

環(huán)氧吸熱管中填充有絕緣冷卻液，絕緣冷卻液的含量為環(huán)氧吸熱管容積的30%，絕緣冷卻液的制備方法為：在真空攪拌器皿里按照質(zhì)量百分比比例100：50：100：200倒入十氟戊烷、六氟丁烯、氫氟醚和乙二醇；抽真空至1.5×10 -2Pa后靜置混合溶液20min；在10℃下使用漿式攪拌器以300rpm進行混合攪拌，灌裝封存。所制得的絕緣冷卻液的密度為1.3g/ml，沸點為75℃。

絕緣熱管為高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導熱粉體混合，經(jīng)過真空脫泡處理后真空澆注，分段加熱固化，自然冷卻后制備得到，四溴雙酚A型環(huán)氧樹脂與導熱粉體的質(zhì)量百分比比例為100:100。

絕緣熱管的外壁具有致密防滲氟樹脂涂層。其中，氟樹脂涂層通過如下方法制備而成：

首先，制備氟樹脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計，將60%甲基戊基酮溶劑、15%的四氟乙烯單體、15%的環(huán)己基乙烯基醚單體、7%的過氧化苯甲酸叔丁酯和3%的聚乙烯醇混合均勻，制備得到溶液A。

第二步，制備溶液B。按質(zhì)量百分比計，將60%的甲基戊基酮溶劑、10%的丙烯酸單體、25%的二烯丙基十二胺單體以及5%的過氧化苯甲酸叔丁酯混合均勻，制備得到溶液B。

第三步，將溶液A加入三口反應瓶，三口反應瓶分別連接回流冷凝管、滴液漏斗及恒溫加熱攪拌器，將溶液B加入滴液漏斗中，升溫至70℃，開啟恒溫加熱攪拌器，在1.5h內(nèi)將滴液漏斗中的溶液B緩慢滴加到三口反應瓶中；

第四步，滴加完畢后反應1h，超聲分散10分鐘，超聲的頻率為20KHz，制得氟樹脂涂料。

其次，對絕緣熱管的表面進行預處理。將磷酸和雙氧水按質(zhì)量百分比為1：0.8混合制得清洗液，絕緣熱管浸泡在清洗液中15min后取出，檢查表面無污染，用去離子水對絕緣熱管進行超聲清洗10min，結(jié)束后將絕緣熱管放入干燥箱中，于70℃下烘干5min，結(jié)束后取出備用。

最后，進行涂層的涂覆與干燥。將氟樹脂涂料均勻地涂覆在絕緣熱管外壁表面，涂覆厚度為1μm，后放入干燥箱中，在70℃下烘干10min，得到致密防滲氟樹脂涂層。

對比例1

對比例1與實施例1的區(qū)別在于——氟樹脂涂料在制備時只有溶液A，沒有溶液B。

對比例2

對比例2的與實施例1的區(qū)別在于——絕緣熱管沒有氟樹脂涂層。

將上述實施例1-3與對比例1所制備的氟樹脂涂層性能進行對比，具體結(jié)果如表1所示：

表1 不同實施例與對比例氟樹脂涂層性能比較

從上述數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明通過在絕緣熱管內(nèi)壁上涂覆一層氟樹脂涂層，能夠有效提高熱管的防滲能力；在制備氟樹脂涂層時添加功能性單體能夠顯著提升涂層的疏水防滲性能，涂層與管壁之間的附著力提高；在內(nèi)壁上涂覆氟樹脂涂層的絕緣熱管比在外壁上涂覆涂層的熱管具有更優(yōu)良的疏水防滲性能。

將上述實施例1-3與對比例1-2所制備的絕緣熱管性能進行對比，具體結(jié)果如表2所示：

表2 不同實施例與對比例絕緣熱管性能比較

從上述數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明通過在絕緣熱管內(nèi)壁上涂覆一層氟樹脂涂層，在提高熱管防滲能力的同時還可以進一步提高熱管的機械性能和電氣性能；在制備氟樹脂涂層時添加功能性單體能夠顯著提升涂層的疏水防滲性能，涂層與管壁之間的附著力提高，對絕緣熱管的電氣性能也會產(chǎn)生積極的作用。

綜上所述，本發(fā)明通過高填充超高導熱環(huán)氧樹脂材料、絕緣冷卻液蒸發(fā)冷凝循環(huán)以及氟樹脂涂層的設置，三位一體、相輔相成，相互作用，提高了絕緣熱管的散熱效率，保障絕緣熱管安全、高效運用于高壓電工設備領(lǐng)域，還能夠延長絕緣熱管的使用壽命。

以上介紹了本發(fā)明的較佳實施方式，旨在使得本發(fā)明的精神更加清楚和便于理解，并不是為了限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的修改、替換、改進，均應包含在本發(fā)明所附的權(quán)利要求概括的保護范圍之內(nèi)。

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