一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料的制作方法
【專利摘要】一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，所述環(huán)氧樹脂澆注料由以下材料組成：樹脂、填料、固化劑和其它助劑，按重量比計(jì)，其中樹脂占21%~26%，填料占45%~55%，固化劑占15%~25%，其它助劑占2%~6%。所述樹脂由有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂混合構(gòu)成。所述填料為硅烷處理硅微粉。所述固化劑為改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐。所述其它助劑包括固化促進(jìn)劑，增塑劑，活性稀釋劑，硅烷偶聯(lián)劑，著色劑和抗氧劑。本發(fā)明戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，具有物理化學(xué)性能優(yōu)良，具有耐熱，耐低溫，耐紫外線照射，抗老化等性能。本發(fā)明適用于戶外互感器電氣絕緣，也適用于其它電力設(shè)備戶外絕緣。
【專利說明】一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料的制備方法，屬電力絕緣材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】
隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，對戶外互感器的需求更高，戶外互感器要經(jīng)受戶外天氣冷熱的變化和強(qiáng)紫外線的照射，對互感器絕緣材料提出了更高的要求。目前在戶外使用的電氣絕緣澆注料大多均使用國外進(jìn)口的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂系列，因其價格昂貴，原材料不易得，合成工藝復(fù)雜，從而形成戶外互感器制造的瓶頸。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是，針對目前戶外互感器對絕緣材料的需求，本發(fā)明提出一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料的制備方法，通過此方法獲得既能耐冷熱極端天氣變化，又能防紫外線老化的戶外互感器用絕緣環(huán)氧樹脂澆注料。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料由以下材料組成:樹脂、填料、固化劑和其它助劑，按重量比計(jì)，其中樹脂占21%~26%，填料占45%~55%，固化劑占15%~25%，其它助劑占2%~6%。
[0005]樹脂由有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂混合構(gòu)成；按重量比計(jì)，其中有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂占20%，酚醛環(huán)氧樹脂占20%，溴化環(huán)氧樹脂占10%，雙酚F型環(huán)氧樹脂占50%。
`[0006]填料采用硅烷處理硅微粉。
[0007]固化劑采用改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐。
[0008]其它助劑包括固化促進(jìn)劑(甲基咪唑類)，增塑劑，活性稀釋劑，硅烷偶聯(lián)劑，著色劑和抗氧劑；按重量比計(jì)，固化促進(jìn)劑占0.3%，增塑劑占56%，活性稀釋劑占16.8%，硅烷偶聯(lián)劑占5.6%，著色劑占16.8%，抗氧劑占4.5%。
[0009]本發(fā)明戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料的制備方法步驟如下:
(1)按配方比例將有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂混合，加熱熔化；
(2)在樹脂混合料中加入硅烷處理硅微粉并攪拌均勻；然后邊攪拌，邊加入固化劑改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐、加入甲基咪唑類固化促進(jìn)劑，增塑劑，活性稀釋劑，硅烷偶聯(lián)劑，著色劑和抗氧劑；由此獲得戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料。
[0010]在戶外使用的互感器，需經(jīng)受風(fēng)吹日曬，雨水沖刷，冷熱交變，紫外線照射等；由于有機(jī)硅樹脂分子中無不飽和鍵，對抗大氣腐蝕有卓越的抵抗力，紫外線不容易使其裂解或交聯(lián)，在室外長期曝曬，無失光、粉化、變色等現(xiàn)象，其耐候性非常優(yōu)良，利用有機(jī)硅樹脂此特性，來改良環(huán)氧樹脂澆注料，其耐熱，絕緣，耐水，憎水，耐冷熱沖擊等性能較原來未改性的環(huán)氧樹脂澆注料有很大的提高，由此可見，本發(fā)明將具有耐紫外線，強(qiáng)憎水性的有機(jī)硅樹脂引入環(huán)氧樹脂澆注料的結(jié)構(gòu)中，使其保光性，抗粉化性，保色性，耐候性有很大的改進(jìn)，提高環(huán)氧樹脂澆注料的戶外使用價值。[0011]二官能的有機(jī)硅氧烷與三官能的有機(jī)硅氧烷經(jīng)過水解縮合而制得含有苯基，甲基和氨基的有機(jī)硅樹脂，本發(fā)明用此化合物作改性劑來改性雙酚A型環(huán)氧樹脂有機(jī)硅樹脂中的氨基與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基因發(fā)生開環(huán)聚合發(fā)應(yīng)，從而制備得到帶有環(huán)氧基(C-C-)的有機(jī)硅結(jié)構(gòu)的高分子聚合物有機(jī)硅環(huán)氧樹脂。
[0012]經(jīng)熱失重分析，環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂在失重10%時的溫度分別為262°C和327.6°C，在失重20%時的溫度分別為291.47°C和373.89°C，有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂與未改性環(huán)氧樹脂相比，在相同熱失重的情況下溫度有明顯提高，因此，有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂比單一的環(huán)氧樹脂有更好的耐熱性能及抗低溫開裂性能。
[0013]經(jīng)掃描電鏡分析，分別對未改性環(huán)氧樹脂及有機(jī)硅環(huán)氧樹脂改性環(huán)氧樹脂的固化物的機(jī)械斷裂面進(jìn)行SEM分析，其為改性環(huán)氧樹脂涂層的斷面，其機(jī)械斷裂面界限相當(dāng)清晰，裂紋的擴(kuò)展方向相對集中，而改性后的機(jī)械斷裂面界限模糊，裂紋擴(kuò)展方向分散，出現(xiàn)典型的韌性斷裂特性，由此可以看出，有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂有較顯著的增韌效果及抗低溫開裂的能力。因此，有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂綜合了有機(jī)硅樹脂和環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能，明顯提高了物料的耐熱性能，用其制得的固化物非常致密，具有良好的附著力(I級)較高的硬度(可達(dá)6H)和優(yōu)良的柔韌性。
[0014]溴化環(huán)氧樹脂在配方中應(yīng)用，可使熱變形溫度提高，并具有阻燃性，(特別是在電氣領(lǐng)域使用，對阻燃性要求較高)。一般領(lǐng)域的阻燃化的方法中有混合非反應(yīng)型的阻燃劑(如三氧化鈹、氫氧化鋁等)的方法，以及與反應(yīng)型阻燃劑共聚，使環(huán)氧樹脂阻燃化的方法；單純的共混往往在成型后發(fā)生起霜現(xiàn)象，影響其介電性能。而溴化環(huán)氧樹脂在本發(fā)明中可以作為溴化反應(yīng)型阻燃劑的添加，在配方中起阻燃及提高熱變形溫度的作用。
[0015]酚醛環(huán)氧樹脂在配方中的應(yīng)用，即具有環(huán)氧樹脂的附著力強(qiáng)，柔韌性大，抗堿性能優(yōu)越，又具有酚醛樹脂的抗溶性和抗酸性的特點(diǎn)，同時可增加交聯(lián)體系的交聯(lián)密度，提高耐介質(zhì)滲透能力。環(huán)氧樹脂 室外耐候性差，而酚醛樹脂在室外耐候性優(yōu)良，熱變形溫度亦有大幅度提高，本發(fā)明將兩種樹脂混合可取長補(bǔ)短，同時，亦可大幅度提高固化物的沖擊強(qiáng)度。
[0016]雙酚F型環(huán)氧樹脂，是一種黏度非常低的環(huán)氧樹脂，是由雙酚F與ECH發(fā)應(yīng)制得，相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上n=0的線型酚醛樹脂，化學(xué)結(jié)構(gòu)與雙酚A型環(huán)氧樹脂十分相似，其特點(diǎn)是黏度非常低，雙酚A型環(huán)氧樹脂的黏度為13pa.s，而雙酚F環(huán)氧樹脂的黏度僅為3pa.S，固化物的性能除熱變形溫度(HDT)稍低之處，其他性能都略高于雙酚A型環(huán)氧樹脂，因此雙酚F型環(huán)氧樹脂在本發(fā)明配方中的使用，能提高物料的滲透力，提高固化物的理化性能。
[0017]本發(fā)明配方使用增塑劑主要是為了改進(jìn)沖擊強(qiáng)度，增加材料的斷裂伸長率，以及提高其他力學(xué)性能；改進(jìn)耐熱沖擊性，熱膨脹系數(shù)不同的物質(zhì)連接時，溫度急劇變化會產(chǎn)生變形，往往造成應(yīng)力開裂，材料帶有柔韌性便能改性形變的吸收性。改進(jìn)粘接性，柔韌性可以緩解材料固化收縮引起的內(nèi)應(yīng)力，因而提聞對基材的粘著力。
[0018]本發(fā)明采用的增塑劑可以與環(huán)氧樹脂共聚，鍵合到固化結(jié)構(gòu)中，從而使固化物形成海島結(jié)構(gòu)，及大的提高固化物的抗冷熱交變的能力。
[0019]本發(fā)明采用的固化劑為改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑，是由甲基四氫鄰苯二甲酸酐經(jīng)過氫而制備，為無色透明體，適用期長，固化物色相穩(wěn)定，耐候性和耐漏電痕跡性能，及理化性能能夠優(yōu)異于，甲基四氫鄰苯二甲酸酐系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明采用的促進(jìn)劑，為親核型咪唑類促進(jìn)劑，在體系中的應(yīng)用可加速對酸酐的催化，親核型的促進(jìn)劑，形成氫健能力的大小是一致的，形成聚脂型交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并可提高固化物的玻璃化溫度，親核咪唑類促進(jìn)劑在室溫下處于穩(wěn)定的狀態(tài)，使膠液的適用期大大延長，在加熱10°c左右下則迅速分解產(chǎn)生叔胺，發(fā)生催化效應(yīng)。
[0021]硅烷偶聯(lián)劑在本發(fā)明配方中的添加，可以提聞物料的粘著力，提聞固化物的物理和化學(xué)性能。
[0022]抗氧劑在本發(fā)明配方中的添加可大大的提高固化物的抗老化，抗紫外線照射能力。
[0023]活性稀釋劑在本發(fā)明配方中的應(yīng)用，可以降低物料的粘度，使物料的流動性提高，大大的提高物料的滲透力。
[0024]硅烷處理的硅微粉在本發(fā)明配方中的應(yīng)用，可以降低物料的成本，并提高了固化劑的物理和化學(xué)性能，提高固化物的耐濕性、耐候性等。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較的有益效果，本發(fā)明針對戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂在戶外使用的環(huán)境和氣候特點(diǎn)配方而成的戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，具有物理化學(xué)性能優(yōu)良，具有耐熱，耐低溫，耐紫外線照射，抗老化等性能。
[0026]本發(fā)明適用于戶外互感器電氣絕緣，也適用于其它電力設(shè)備戶外絕緣。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明【具體實(shí)施方式】步驟如下: 1、按以下配方 備料
(1)樹脂
有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂:10kg ；
酚醛環(huán)氧樹脂:10kg ；
溴化環(huán)氧樹脂:5kg ；
雙酚F型環(huán)氧樹脂:25kg;
(2)填料
硅烷處理硅微粉:100 kg；
(3)固化劑
改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐:43 kg ；
(4)其它助劑
咪唑促進(jìn)劑:0.025 kg ；
增塑劑:5 kg ；
活性稀釋劑:1.5 kg ;
硅烷偶聯(lián)劑:0.5 kg ；
著色劑:1.5 kg;
抗氧劑:0.4 kg ；
2、按配方比例將有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂混合，加熱熔化；
3、在樹脂混合料中加入硅烷處理硅微粉并攪拌均勻；然后邊攪拌，邊加入固化劑改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐、加入甲基咪唑類固化促進(jìn)劑，增塑劑，活性稀釋劑，硅烷偶聯(lián)劑，著色劑和抗氧劑；由此獲得戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料。
【權(quán)利要求】
1.一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂澆注料由以下材料組成:樹脂、填料、固化劑和其它助劑，按重量比計(jì)，其中樹脂占21%~26%，填料占45%~55%，固化劑占15%~25%，其它助劑占2%~6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，其特征在于，所述樹脂由有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂混合構(gòu)成；按重量比計(jì)，其中有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂占20%，酚醛環(huán)氧樹脂占20%，溴化環(huán)氧樹脂占10%，雙酚F型環(huán)氧樹脂占50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，其特征在于，所述填料為硅烷處理硅微粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，其特征在于，所述固化劑為改性甲基六氫鄰苯二甲酸酐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外互感器電氣絕緣環(huán)氧樹脂澆注料，其特征在于，所述其它助劑包括固化促進(jìn)劑(甲基咪唑類)，增塑劑，活性稀釋劑，硅烷偶聯(lián)劑，著色劑和抗氧劑；按重量比計(jì)，固化促進(jìn)劑占0.3%,增塑劑占56%，活性稀釋劑占16.8%，硅烷偶聯(lián)劑占.5.6%，著色劑占16.8%，抗氧劑占4.5%。
【文檔編號】C08K13/06GK103709608SQ201310739164
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】楊國飛, 鄧華春, 董芳 申請人:江西騰德實(shí)業(yè)有限公司