專利名稱：一種真空壓力浸漬樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浸漬樹脂的制備方法，尤其涉及一種真空壓力浸漬樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
電機(jī)繞組由電磁線、槽絕緣、相絕緣、層間絕緣、槽楔和綁扎固定絕緣等各種組分組合而成，是一個(gè)松散的組合體，因此要對(duì)其進(jìn)行絕緣處理，使整個(gè)繞組絕緣粘結(jié)成為一個(gè)整體，提高整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱性、導(dǎo)熱性、電氣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度和耐環(huán)境介質(zhì)侵蝕性等。真空壓力浸漬是當(dāng)今世界最好的絕緣處理技術(shù)，它包括中膠真空壓力浸漬和少膠真空壓力浸漬，而后者是真空壓力浸漬的發(fā)展方向。適用于高壓電機(jī)的少膠真空壓力浸漬樹脂要求粘度小，固化物收縮率小，電性能優(yōu)異，而市面上多是適用于低壓電機(jī)的浸漬樹脂，目前適用于高壓電機(jī)的少膠真空壓力浸漬樹脂主要是純環(huán)氧酸酐或以苯乙烯做稀釋劑(如公開號(hào)為US4173593、CN86102546B、CN1827717A的專利中，均采用純環(huán)氧酸酐或以苯乙烯做為稀釋劑)，前者粘度大，需加熱浸漬電機(jī)，對(duì)工廠的操作工藝要求高，并且在固化時(shí)，烘房四周要安放芐基二甲胺促進(jìn)劑，污染環(huán)境；后者揮發(fā)性大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。公開號(hào)為CN1865314A的專利中，涉及的環(huán)氧真空壓力浸漬樹脂膠凝時(shí)間長(zhǎng)，貯存期短；而 CN101319086A中涉及的浸漬樹脂對(duì)工廠的操作工藝要求高，并且在固化時(shí)需加入芐基二甲胺促進(jìn)劑，污染環(huán)境。公開號(hào)為CN1827717A的專利中，公開了一種制備浸漬樹脂的方法，由于使用了苯乙烯，該方法制得的浸漬樹脂氣味大，揮發(fā)性大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是針對(duì)上述問題而提供一種適用于高壓電機(jī)的F級(jí)或H級(jí)少膠真空壓力浸漬樹脂的制備方法，該真空壓力浸漬樹脂采用氣味小，低揮發(fā)的活性稀釋劑取代苯乙烯，制備的浸漬樹脂更環(huán)保，使用更安全，并且與CN1827717A相比降低了操作溫度， 簡(jiǎn)化了工藝流程。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種真空壓力浸漬樹脂的制備方法，包括以下步驟(1)將環(huán)氧樹脂和酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐加熱至100 110°C，混合均勻并維持0. 5小時(shí)后加入阻聚劑，繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)，然后冷卻至80°C，加入酸酐固化劑、攪拌 20分鐘后，冷卻至60°C，加入增韌劑以及溶解了引發(fā)劑和促進(jìn)劑的稀釋劑，繼續(xù)在60°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到真空壓力浸漬樹脂；或( 將環(huán)氧樹脂和酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐加熱至100 110°C，充分?jǐn)嚢杈鶆虿⒕S持0. 5小時(shí)后降溫至80°C，加入酸酐固化劑，攪拌20分鐘后降溫至60°C，得到預(yù)制混合物，將引發(fā)劑加入稀釋劑中，在110°C下攪拌1. 5小時(shí)，降溫至60°C，再加入阻聚劑和促進(jìn)劑，得到稀釋劑混合物。然后將該稀釋劑混合物加入至上述預(yù)制混合物中，在60°C下繼續(xù)攪拌0.證，得到真空壓力浸漬樹脂；所述稀釋劑至少包含兩個(gè)官能團(tuán)，且其中一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵，另一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵或能與環(huán)氧或固化劑發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)。上述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其中，所述環(huán)氧樹脂為95 105重量份，所述酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐為0 50重量份，所述阻聚劑為0 2重量份，所述酸酐固化劑為10 360重量份，所述引發(fā)劑為0 2重量份，所述促進(jìn)劑為0 2重量份，所述稀釋劑為20 300重量份，所述增韌劑為0 20重量份。上述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其中，所述環(huán)氧樹脂為100重量份。上述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其中，方法(1)中，所述稀釋劑為30 300重量份；方法O)中，所述稀釋劑為20 250重量份。上述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其中，所述環(huán)氧樹脂選自海因環(huán)氧樹脂、高純度雙酚A低分子環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂或其混合物；所述固化劑選自甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐或其混合物；所述增韌劑為聚醚醇；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基) 酯或過氧化二碳酸二環(huán)己酯；所述促進(jìn)劑為乙酰丙酮鋁或乙酰丙酮鉻；所述阻聚劑為對(duì)苯二酚、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、硝基苯或2，4，6-三硝基苯酚。所述稀釋劑，至少包含兩個(gè)官能團(tuán)且兩個(gè)官能團(tuán)均為雙鍵，選自鄰苯二甲酸二烯丙酯、對(duì)苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯或其混合物；所述稀釋劑，至少包含兩個(gè)官能團(tuán)，且其中一個(gè)為雙鍵，另一個(gè)為非雙鍵，選自甲基丙烯酸縮水甘油酯、1，2-單環(huán)氧一 4 一己烯基環(huán)己烯、1，2，8，9-雙環(huán)氧一 4 一乙烯基環(huán)己烯、2-乙烯基苯基縮水甘油醚、4-甲基-2-乙烯基苯基縮水甘油醚或其混合物。所述酸性聚酯樹脂的制備方法是將15 20重量份的乙二醇、5 10重量份的鄰苯二甲酸酐、6 12重量份的己二酸、10 15重量份的順丁烯二酸酐逐步加溫至190 200°C進(jìn)行反應(yīng)，直至酸值達(dá)38 46mgK0H/g。本發(fā)明真空壓力浸漬樹脂的制備方法中，方法(1)是將各種反應(yīng)基團(tuán)直接混合， 使其在固化過程中發(fā)生反應(yīng)；方法( 是針對(duì)雙鍵不易被引發(fā)劑引發(fā)的稀釋劑，如稀釋劑選用鄰苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、對(duì)苯二甲酸二烯丙酯等，將引發(fā)劑加入稀釋劑后，高溫?cái)嚢璐龠M(jìn)稀釋劑雙鍵的引發(fā)，然后再與其他反應(yīng)基團(tuán)混合。依照公開號(hào)為CN1827717A的發(fā)明專利方法制得的浸漬樹脂，由于使用了苯乙烯， 浸漬樹脂氣味大，揮發(fā)性大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。而本發(fā)明采用氣味小，多官能度低揮發(fā)的活性稀釋劑取代苯乙烯，使制備的浸漬樹脂耐熱性有所提高，而且更環(huán)保，使用更安全，并且與CN1827717A相比降低了操作溫度，簡(jiǎn)化了工藝流程。同時(shí)，本發(fā)明浸漬樹脂粘度小，膠凝時(shí)間短，電性能優(yōu)異，耐熱性高(本發(fā)明粘度、膠凝時(shí)間、電性能等參數(shù)見具體實(shí)施方式
)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述下述實(shí)施例中，酸性聚酯樹脂均是通過以下步驟制得將15 20重量份的乙二醇、5 10重量份的鄰苯二甲酸酐、6 12重量份的己二酸、10 15重量份的順丁烯二酸酐逐步加溫至190 200°C進(jìn)行反應(yīng)，直至酸值達(dá)38 46mgK0H/g。實(shí)施例1 (方法1)將100重量份海因環(huán)氧和30重量份酸性聚酯樹脂加熱至100-110°C，攪拌均勻并維持0. 5小時(shí)后加入0. 1重量份對(duì)苯二酚，繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)，然后降溫至80°C，加入319 重量份甲基六氫苯酐，在該溫度下保持20分鐘后降溫至60°C，再加入溶解了 0. 1重量份乙酰丙酮鉻和0. 4重量份過氧化二異丙苯的甲基丙烯酸縮水甘油酯270重量份，在60°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到真空壓力浸漬樹脂。實(shí)施例2 (方法2)將100重量份高純度雙酚A低分子環(huán)氧和5重量份順丁烯二酸酐混合物加熱至 100-110°c，充分?jǐn)嚢杈鶆虿⒕S持0. 5小時(shí)后降溫至80°C，加入80重量份甲基六氫苯酐，攪拌20分鐘。將2重量份過氧化二異丙苯加入30重量份鄰苯二甲酸二烯丙酯，在110°C下攪拌1. 5小時(shí)。然后降溫至60°C左右加入1重量份對(duì)叔丁基鄰苯二酚和2重量份乙酰丙酮鉻，攪拌0. 5小時(shí)后，將該混合物加入上述雙酚A環(huán)氧、順丁烯二酸酐及甲基六氫苯酐的混合物，在60°C下繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)，得到真空壓力浸漬樹脂。實(shí)施例3 (方法1)將100重量份酚醛環(huán)氧和10重量份酸性聚酯樹脂的混合物加熱至100-110°C，攪拌均勻并維持0. 5小時(shí)后，冷卻至80°C，加入175重量份甲基四氫苯酐，在該溫度下攪拌20 分鐘后，降溫至60°C，加入100重量份溶解了 0. 3重量份過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基) 酯和0. 1重量份乙酰丙酮鉻的1，2_單環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烯，在該溫度下攪拌0. 5小時(shí)。實(shí)施例4 (方法1)將100重量份環(huán)氧樹脂(包含50重量份高純度雙酚A低分子環(huán)氧和50重量份酚醛環(huán)氧樹脂)和5重量份酸性聚酯樹脂的混合物加熱至100-1IO0C，攪拌均勻并維持0. 5小時(shí)后加入0. 2重量份對(duì)苯二酚，繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)，然后降溫至80°C，加入250重量份甲基六氫苯酐，在該溫度下再攪拌20分鐘后降溫至60°C，再加入200重量份溶解了 1重量份乙酰丙酮鋁、0. 4重量份過氧化二苯甲酰和5重量份聚醚醇的甲基丙烯酸縮水甘油酯，在60°C 下繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)。實(shí)施例5 (方法1)將100重量份環(huán)氧樹脂(包含70重量份高純度雙酚A低分子環(huán)氧和30份重量酚醛環(huán)氧樹脂)和10重量份酸性聚酯樹脂混合物加熱至100-110°c，攪拌均勻并維持0. 5小時(shí)后，加入56重量份甲基納迪克酸酐，攪拌20分鐘后降溫至60°C，加入100重量份溶解了 0. 2重量份過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基)酯和0. 1重量份乙酰丙酮鋁的1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯，在60°C下繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)。
實(shí)施例6 (方法1)將100重量份酚醛環(huán)氧和10重量份酸性聚酯樹脂的混合物加熱至100-110°C，攪拌均勻并維持0. 5小時(shí)后降溫至80°C，加入100重量份甲基六氫苯酐，攪拌20分鐘后，降溫至60°C，加入溶解了 1重量份過氧化二異丙苯和1重量份乙酰丙酮鋁的1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯200重量份，在60°C下繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)。實(shí)施例1至6制得的浸漬樹脂，檢測(cè)其粘度、膠凝時(shí)間、貯存期及膠片介質(zhì)損耗 (以下簡(jiǎn)稱介損)，對(duì)實(shí)施例4至6制得的浸漬樹脂，檢測(cè)了其6kV級(jí)絕緣銅排電性能，實(shí)驗(yàn)方法如下1.粘度和膠凝時(shí)間的測(cè)試方法按GB/T15023-1994進(jìn)行，分別采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法和自動(dòng)測(cè)試儀法。2.貯存期測(cè)試方法將漆置于棕色密閉容器，放置在50士 1°C恒溫箱中。從該容器放入恒溫箱那天開始，至容器中液體不能流動(dòng)的天數(shù)為貯存期。3.膠片介損的實(shí)驗(yàn)方法用于測(cè)試固化浸漬樹脂電性能的膠片制作厚度為Imm左右，固化條件為135°C下烘4h，然后升溫至160°C烘16h。測(cè)試155°C和180°C下膠片的介質(zhì)損耗，施加電壓為1200V。4.絕緣銅排制作方法為使用上海新藝絕緣材料有限公司生產(chǎn)的薄膜少膠粉云母帶S M42-1P，厚度為0. 13mm。銅排尺寸為厚5. 6mm，寬22mm，長(zhǎng)500mm。低阻帶為日本進(jìn)口薄膜低阻帶，厚度0.045mm。將云母帶半疊包繞銅排四層，單面絕緣厚度為1.04mm，然后在中間位置平包一層低阻帶。將包好的銅排用兩塊不易變形的鋼板在厚度方向夾住，同時(shí)在銅排兩側(cè)分別放一根厚度7. 68mm(5. 6mm+1. 04mmX2 = 7. 68mm，低阻帶厚度忽略不計(jì))， 略長(zhǎng)于銅排的墊條以控制尺寸，然后用螺絲將兩塊鋼板加緊固定。將該套裝置放入大小合適的鐵槽中，放在真空壓力浸漬罐中抽真空，真空度達(dá)到133Pa以下時(shí)保持4h，然后輸入本發(fā)明的浸漬樹脂，輸完后，解除真空，用干燥氮?dú)馐┘?00kPa (表壓)的壓力證。然后解除壓力，將該裝置從浸漬樹脂中取出，放入150°C烘箱中烘焙證。烘焙結(jié)束并自然冷卻后，拆鋼板，取出絕緣銅排，用鋁箔卷包絕緣銅排制作電極，測(cè)試常溫下，施加電壓為1. 2kV和3. 6kV 的介質(zhì)損耗，并計(jì)算介質(zhì)損耗增量，即3. 6kV下的介質(zhì)損耗減去1. 2kV下的介質(zhì)損耗之差除以2 ；測(cè)試150°C和180°C下，施加電壓為3. 6kV時(shí)的介質(zhì)損耗；最后測(cè)試絕緣銅排的擊穿強(qiáng)度，升壓速率為lkV/s。實(shí)施例1至6和對(duì)照組的粘度、膠凝時(shí)間、貯存期及膠片介損檢測(cè)結(jié)果如下(其中對(duì)照組為按照CN1827717A中公開的方法制得的浸漬樹脂)
權(quán)利要求
1.一種真空壓力浸漬樹脂的制備方法，包括以下方法(1)將環(huán)氧樹脂和酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐加熱至100 110°C，混合均勻并維持 0. 5小時(shí)后加入阻聚劑，繼續(xù)攪拌0. 5小時(shí)，然后冷卻至80°C，加入酸酐固化劑、攪拌20分鐘后，冷卻至60°C，加入增韌劑以及溶解了引發(fā)劑和促進(jìn)劑的稀釋劑，繼續(xù)在60°C下攪拌 0. 5小時(shí)，得到真空壓力浸漬樹脂；或⑵將環(huán)氧樹脂和酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐加熱至100 110°C，充分?jǐn)嚢杈鶆虿⒕S持0. 5小時(shí)后降溫至80°C，加入酸酐固化劑，攪拌20分鐘后降溫至60°C，得到預(yù)制混合物，將引發(fā)劑加入稀釋劑中，在110°C下攪拌1. 5小時(shí)，降溫至60°C，再加入阻聚劑和促進(jìn)劑，得到稀釋劑混合物，然后將該稀釋劑混合物加入至上述預(yù)制混合物中，在60°C下繼續(xù)攪拌0.證，得到真空壓力浸漬樹脂；所述稀釋劑至少包含兩個(gè)官能團(tuán)，且其中一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵，另一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵或能與環(huán)氧或固化劑發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)。
2.如權(quán)利要求1所述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為 95 105重量份，所述酸性聚酯樹脂/順丁烯二酸酐為0 50重量份，所述阻聚劑為0 2重量份，所述酸酐固化劑為10 360重量份，所述引發(fā)劑為0 2重量份，所述促進(jìn)劑為 0 2重量份，所述稀釋劑為20 300重量份，所述增韌劑為0 20重量份。
3.如權(quán)利要求2所述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為100 重量份。
4.如權(quán)利要求2所述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其特征在于，方法(1)中，所述稀釋劑為30 300重量份；方法O)中，所述稀釋劑為20 250重量份。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述真空壓力浸漬樹脂的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自海因環(huán)氧樹脂、高純度雙酚A低分子環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂或其混合物；所述固化劑選自甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、納迪克酸酐或甲基納迪克酸酐或其混合物；所述增韌劑為聚醚醇；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基)酯或過氧化二碳酸二環(huán)己酯；所述促進(jìn)劑為乙酰丙酮鋁或乙酰丙酮鉻；所述阻聚劑為對(duì)苯二酚、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、硝基苯或2，4，6-三硝基苯酚；所述稀釋劑，至少包含兩個(gè)官能團(tuán)且兩個(gè)官能團(tuán)均為雙鍵，選自鄰苯二甲酸二烯丙酯、 對(duì)苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯或其混合物；所述稀釋劑，至少包含兩個(gè)官能團(tuán)且一個(gè)為雙鍵，選自甲基丙烯酸縮水甘油酯、1，2-單環(huán)氧一 4 一己烯基環(huán)己烯、1，2，8，9-雙環(huán)氧一 4 一乙烯基環(huán)己烯、2-乙烯基苯基縮水甘油醚、4-甲基-2-乙烯基苯基縮水甘油醚或其混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空壓力浸漬樹脂的制備方法，該方法采用氣味小，多官能度低揮發(fā)的活性稀釋劑取代對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的苯乙烯，該稀釋劑至少包含兩個(gè)官能團(tuán)，且其中一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵，另一個(gè)官能團(tuán)為雙鍵或能與環(huán)氧或固化劑發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)。本發(fā)明浸漬樹脂在具有粘度小，膠凝時(shí)間短，電性能優(yōu)異，耐熱性高等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還更環(huán)保，使用更安全。
文檔編號(hào)C08F283/01GK102399349SQ20101027426
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者周曉晟, 張赟, 才若慶, 李曉初, 梁茵, 田建輝, 田玉祥, 胡義, 陳宗旻 申請(qǐng)人:上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司