權(quán)利要求

1.具有致密防滲氟樹(shù)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料制備而成，所述環(huán)氧樹(shù)脂材料包括環(huán)氧樹(shù)脂基料和導(dǎo)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(shù)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(lèi)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(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料由環(huán)氧樹(shù)脂基料與導(dǎo)熱粉體混合制得；環(huán)氧樹(shù)脂基料與導(dǎo)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(shù)脂材料的熱導(dǎo)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(shù)脂涂層的制備方法，包括以下步驟： a、絕緣熱管表面預(yù)處理； b、涂層的制備： 將氟樹(shù)脂涂料均勻涂覆于絕緣熱管壁上，烘干，得到致密防滲氟樹(shù)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(shù)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?cái)嚢瑁?nbsp;S5：反應(yīng)完畢后超聲分散10-20分鐘，超聲的頻率為20-50KHz，制得氟樹(shù)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(xiàng)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(shù)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(lèi)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(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于絕緣導(dǎo)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(shù)脂涂層的絕緣熱管。

背景技術(shù)

熱管是導(dǎo)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(jiàn)，特別是高壓電工設(shè)備領(lǐng)域，這是受制于熱管的絕緣性能較差，無(wú)法應(yīng)用。但隨著小型化、高容量化設(shè)備的散熱需求不斷增大，如高壓換流變壓器的工況油溫達(dá)到80℃，核心繞組溫度達(dá)到近100℃，強(qiáng)制式風(fēng)冷無(wú)法滿足設(shè)備的工況穩(wěn)定，更高效的導(dǎo)熱散熱方式的應(yīng)用和探索必須提上日程。

專(zhuān)利CN103618394A公開(kāi)了一種采用熱管繞組的盤(pán)式電機(jī)定子，該專(zhuān)利每相熱管繞組均由多個(gè)線圈串聯(lián)或并聯(lián)組成，每一個(gè)線圈由一個(gè)或多個(gè)熱管組成，組成同一個(gè)線圈的熱管通過(guò)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(dǎo)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(yīng)用需求，同時(shí)，該熱管未做防滲漏處理，容易發(fā)生冷卻液滲漏，導(dǎo)致熱管使用壽命受到影響。

因而，更多的研究開(kāi)始關(guān)注在熱管壁上增加疏水防滲涂層，專(zhuān)利CN106225531A公開(kāi)了一種非均勻潤(rùn)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(rùn)濕性涂層；非均勻潤(rùn)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(rùn)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(wú)法應(yīng)用于高壓電工設(shè)備。

因此，設(shè)計(jì)一種散熱能力好，絕緣性能優(yōu)良，應(yīng)用于高壓電工設(shè)備有安全性保障的絕緣熱管，同時(shí)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(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)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(shè)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(shù)脂涂層的方法，實(shí)現(xiàn)高效散熱的同時(shí)保證電工領(lǐng)域的安全應(yīng)用，同時(shí)延長(zhǎng)熱管的使用壽命。

為實(shí)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(shè)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(shè)置于電工設(shè)備表面發(fā)熱處，絕緣熱管位于高壓電工設(shè)備的高溫區(qū)，溫度高于70℃，甚至可位于電工設(shè)備的超高溫區(qū)，溫度高于120℃。絕緣熱管的體積電阻應(yīng)大于等于1×10 13Ω· cm，確保絕緣熱管無(wú)論在貼敷或預(yù)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(shè)計(jì)應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料制備而成，所述環(huán)氧樹(shù)脂材料包括環(huán)氧樹(shù)脂基料和導(dǎo)熱粉體；環(huán)氧樹(shù)脂基料為四溴雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或兩種；導(dǎo)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(shù)脂涂層；所述涂層的介電強(qiáng)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(shù)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(zhǎng)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(lèi)溶液。

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

進(jìn)一步，所述環(huán)氧樹(shù)脂材料的熱導(dǎo)率≥2.5W·m -1·K -1，體積電阻≥2.2×10 15Ω·cm。

進(jìn)一步，氟樹(shù)脂涂層的制備方法，包括以下步驟：

a、絕緣熱管表面預(yù)處理；

b、涂層的制備：

將氟樹(shù)脂涂料均勻涂覆于絕緣熱管壁上，烘干，得到致密防滲氟樹(shù)脂涂層。

進(jìn)一步，所述氟樹(shù)脂涂料的制備方法包括以下步驟：

S1：按照配比，將溶劑、氟樹(shù)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(shù)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(shù)脂涂層和熱管之間的附著力，同時(shí)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?cái)嚢瑁?/span>

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

進(jìn)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(jìn)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(lèi)、乙烯基酯類(lèi)中的一種或兩種；引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、過(guò)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(jìn)一步，所述氟樹(shù)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(shù)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(shù)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(jìn)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(lèi)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(qǐng)通過(guò)乙二醇調(diào)整含氟混合溶液的沸點(diǎn)，使熱管中絕緣冷卻液的工作溫度范圍處于50-120℃

進(jìn)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(guò)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(dǎo)致絕緣熱管爆炸。

本發(fā)明通過(guò)高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)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(qiáng)磁強(qiáng)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(dǎo)熱粉體之間容易產(chǎn)生縫隙，當(dāng)絕緣冷卻液受熱蒸發(fā)產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽極易通過(guò)導(dǎo)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(yán)重影響熱管的使用時(shí)限，因此，通過(guò)在絕緣熱管內(nèi)壁鍍一層氟樹(shù)脂涂層，避免絕緣冷卻液的外滲，延長(zhǎng)了熱管的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料的選擇、絕緣冷卻液的蒸發(fā)冷凝循環(huán)以及氟樹(shù)脂涂層的設(shè)置可謂是三位一體、相輔相成，缺一不可，共同實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明在提高散熱效率的同時(shí)安全、高效運(yùn)用于高壓電工設(shè)備領(lǐng)域，還能夠延長(zhǎng)絕緣熱管的使用壽命。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考附圖閱讀下文的詳細(xì)描述，本公開(kāi)示例性實(shí)施方式的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)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(kāi)的若干實(shí)施方式，并且相同或?qū)?yīng)的標(biāo)號(hào)表示相同或?qū)?yīng)的部分，其中：

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(shè)備示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：環(huán)氧吸熱管-1，環(huán)氧散熱管-2，導(dǎo)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(shí)施方式

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

如圖1-2所示的，在一個(gè)熱管子單元中，包括環(huán)氧吸熱管1、環(huán)氧散熱管2、導(dǎo)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(guò)較大的管腔容積以及管腔內(nèi)的負(fù)壓，來(lái)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(fù)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(dǎo)熱環(huán)氧散熱翅3中。環(huán)氧吸熱管1嵌入的導(dǎo)熱環(huán)氧散熱翅3將電工設(shè)備的熱量迅速導(dǎo)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(dǎo)熱環(huán)氧散熱翅3通過(guò)更大的散熱面積，將環(huán)氧散熱管2中的熱量迅速吸走實(shí)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(shí)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(diǎn)。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(diǎn)為50-120℃。本申請(qǐng)通過(guò)絕緣冷卻液種類(lèi)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(wú)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(dǎo)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(jìn)行混合攪拌，攪拌速度為300-550rpm；

第四步：將攪拌后的液體進(jìn)行灌裝封存。

絕緣柔性連接管4的形狀為直線型或者一個(gè)或多個(gè)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(duì)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(shí)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(zhǎng)方體代表高壓電工設(shè)備，虛線將設(shè)備劃分為三個(gè)區(qū)域，a區(qū)域?yàn)槌貐^(qū)，b區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)，c區(qū)域?yàn)樘馗邷貐^(qū)。絕緣熱管傾斜設(shè)置于電工設(shè)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(shè)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(shè)備的超高溫區(qū)c，該區(qū)溫度高于120℃。絕緣熱管為預(yù)埋式或貼敷式安裝；熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可以≥60W/(m·k)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通導(dǎo)熱材料正常導(dǎo)熱系數(shù)的1-5W/(m·k)。

絕緣熱管為高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)熱粉體混合，經(jīng)過(guò)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(shù)脂基料與導(dǎo)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(jī)械性能和電氣性能，為本發(fā)明所制備的絕緣熱管能夠應(yīng)用于高壓電工設(shè)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(shù)脂涂層。氟樹(shù)脂層涂層通過(guò)如下方法制備而成。

首先，制備氟樹(shù)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(lèi)、乙烯基酯類(lèi)中的一種或兩種；引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、過(guò)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(yīng)瓶，三口反應(yīng)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(kāi)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(yīng)瓶中；

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

其次，對(duì)絕緣熱管的表面進(jìn)行預(yù)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(wú)污染，用去離子水對(duì)絕緣熱管進(jìn)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(jìn)行涂層的涂覆與干燥。將氟樹(shù)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(shù)脂涂層。

實(shí)施例1

一種具有氟樹(shù)脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(diǎn)為60℃。

絕緣熱管為高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導(dǎo)熱粉體混合，經(jīng)過(guò)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(shù)脂與導(dǎo)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(shù)脂涂層。其中，氟樹(shù)脂涂層通過(guò)如下方法制備而成：

首先，制備氟樹(shù)脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計(jì)，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(guò)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(jì)，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(guò)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(yīng)瓶，三口反應(yīng)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(kāi)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(yīng)瓶中；

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

其次，對(duì)絕緣熱管的表面進(jìn)行預(yù)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(wú)污染，用去離子水對(duì)絕緣熱管進(jìn)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(jìn)行涂層的涂覆與干燥。將氟樹(shù)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(shù)脂涂層。

實(shí)施例2

一種具有氟樹(shù)脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(diǎn)為45℃。

絕緣熱管為高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導(dǎo)熱粉體混合，經(jīng)過(guò)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(shù)脂與導(dǎo)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(shù)脂涂層。其中，氟樹(shù)脂涂層通過(guò)如下方法制備而成：

首先，制備氟樹(shù)脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計(jì)，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(jì)，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(guò)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(yīng)瓶，三口反應(yīng)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(kāi)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(yīng)瓶中；

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

其次，對(duì)絕緣熱管的表面進(jìn)行預(yù)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(wú)污染，用去離子水對(duì)絕緣熱管進(jìn)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(jìn)行涂層的涂覆與干燥。將氟樹(shù)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(shù)脂涂層。

實(shí)施例3

一種具有氟樹(shù)脂涂層的絕緣熱管，包括環(huán)氧吸熱管、環(huán)氧散熱管、導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(diǎn)為75℃。

絕緣熱管為高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料，該材料由四溴雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂與氮化硼、三氧化二鋁、氮化鋁和氧化鋅導(dǎo)熱粉體混合，經(jīng)過(guò)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(shù)脂與導(dǎo)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(shù)脂涂層。其中，氟樹(shù)脂涂層通過(guò)如下方法制備而成：

首先，制備氟樹(shù)脂涂料。

第一步，制備溶液A。按質(zhì)量百分比計(jì)，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(guò)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(jì)，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(guò)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(yīng)瓶，三口反應(yīng)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(kāi)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(yīng)瓶中；

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

其次，對(duì)絕緣熱管的表面進(jìn)行預(yù)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(wú)污染，用去離子水對(duì)絕緣熱管進(jìn)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(jìn)行涂層的涂覆與干燥。將氟樹(shù)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(shù)脂涂層。

對(duì)比例1

對(duì)比例1與實(shí)施例1的區(qū)別在于——氟樹(shù)脂涂料在制備時(shí)只有溶液A，沒(méi)有溶液B。

對(duì)比例2

對(duì)比例2的與實(shí)施例1的區(qū)別在于——絕緣熱管沒(méi)有氟樹(shù)脂涂層。

將上述實(shí)施例1-3與對(duì)比例1所制備的氟樹(shù)脂涂層性能進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果如表1所示：

表1 不同實(shí)施例與對(duì)比例氟樹(shù)脂涂層性能比較

從上述數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明通過(guò)在絕緣熱管內(nèi)壁上涂覆一層氟樹(shù)脂涂層，能夠有效提高熱管的防滲能力；在制備氟樹(shù)脂涂層時(shí)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(shù)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(shí)施例1-3與對(duì)比例1-2所制備的絕緣熱管性能進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果如表2所示：

表2 不同實(shí)施例與對(duì)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(guò)在絕緣熱管內(nèi)壁上涂覆一層氟樹(shù)脂涂層，在提高熱管防滲能力的同時(shí)還可以進(jìn)一步提高熱管的機(jī)械性能和電氣性能；在制備氟樹(shù)脂涂層時(shí)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(duì)絕緣熱管的電氣性能也會(huì)產(chǎn)生積極的作用。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)高填充超高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂材料、絕緣冷卻液蒸發(fā)冷凝循環(huán)以及氟樹(shù)脂涂層的設(shè)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(yùn)用于高壓電工設(shè)備領(lǐng)域，還能夠延長(zhǎng)絕緣熱管的使用壽命。

以上介紹了本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明所附的權(quán)利要求概括的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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