一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法，屬于電器絕緣【技術(shù)領(lǐng)域】。該環(huán)氧樹脂組合物由以下重量份數(shù)的組分組成：雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、酸酐固化劑60～70份、二硫化鉬粉60～80份、促進(jìn)劑0.05～0.1份；其中雙酚A型環(huán)氧樹脂為基體，是體系電性能及機(jī)械性能的基礎(chǔ)，二硫化鉬粉為填料，能改善體系的收縮率、導(dǎo)熱率、熱膨脹系數(shù)及耐磨性，固化劑能與雙酚A型環(huán)氧樹脂反應(yīng)形成熱固性化合物。采用上述配方制備的1100kV封閉式組合用絕緣接頭的外觀為黑色，無(wú)開裂、無(wú)雜質(zhì)，符合外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度≥104℃，拉伸強(qiáng)度≥40MPa，彎曲強(qiáng)度≥60MPa，沖擊強(qiáng)度≥10KJ/m2，工頻耐壓≥5kV/mm，技術(shù)參數(shù)達(dá)到或已超過(guò)設(shè)計(jì)要求。
【專利說(shuō)明】-種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，以及該環(huán)氧樹脂組合 物的制備方法，屬于電器絕緣【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂是一類重要的熱固性樹脂，具有優(yōu)異的耐磨性能和電絕緣性能，且收縮 率低、易加工成型、成本低廉，已在電絕緣領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中含有 兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，可以與固化劑（酸酐類、胺類等）反應(yīng)形成交聯(lián)固化產(chǎn)物。目前，市 售的環(huán)氧樹脂組合物通常包括環(huán)氧樹脂、預(yù)反應(yīng)硬化劑及固化劑。例如中國(guó)專利（申請(qǐng)?zhí)枺?200880131257. 3)公開的一種環(huán)氧樹脂組合物，包括環(huán)氧樹脂、硬化劑、礦物填料及其他添 加劑，由此制備的絕緣體系適用于干式變壓器，特別是干式配電變壓器流延線圈。但上述環(huán) 氧樹脂組合組采用醇類及胺類固化劑，在反應(yīng)過(guò)程中有水或小分子化合物析出，不利于高 電壓的保持。同時(shí)，現(xiàn)行的百萬(wàn)伏盆式絕緣子多采用胺類固化劑和氧化鋁填料，不能滿足絕 緣接頭對(duì)自潤(rùn)滑性能的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物。
[0004] 同時(shí)，本發(fā)明還提供一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，由以下重量份數(shù)的組分組成：雙酚A 型環(huán)氧樹脂100份、酸酐固化劑60?70份、二硫化鑰粉60?80份、促進(jìn)劑0. 05?0. 1份。
[0007] 所述的酸酐固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐。
[0008] 所述的促進(jìn)劑為氨基酚類化合物。
[0009] 所述的氨基酚類化合物為2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚。
[0010] 一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)按照重量份數(shù)準(zhǔn)確取各組分，將二硫化鑰粉在125?135°C下加熱4?6小時(shí) 備用，雙酚A型環(huán)氧樹脂在125?135°C下加熱3?8小時(shí)備用，酸酐固化劑在115?125°C 下加熱熔化為液體備用；
[0012] (2)將步驟（1)的雙酚A型樹脂加熱至135?145°C，加入二硫化鑰粉，攪拌15? 20分鐘，而后連續(xù)抽真空至200Pa，時(shí)間為1?10小時(shí)，抽真空完畢將溫度控制在125? 130°C，加入酸酐固化劑和促進(jìn)劑，混勻后繼續(xù)抽真空5?8分鐘備用；
[0013] (3)將步驟（2)的物料澆入預(yù)熱到125?135°C的模具中，從澆注物料初硬開始計(jì) 算，在125?135°C下固化15?18小時(shí)即得。
[0014] 所述步驟（3)中的模具為IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭模具。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] 本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物由雙酚A型環(huán)氧樹脂、酸酐固化劑、二硫化鑰粉和促進(jìn) 劑組成，不含有預(yù)反應(yīng)硬化劑，因此無(wú)預(yù)反應(yīng)發(fā)生。其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂作為基體，是體 系電性能及機(jī)械性能的基礎(chǔ)；二硫化鑰粉作為填料，能改善體系的收縮率、導(dǎo)熱率、熱膨脹 系數(shù)及耐磨性；固化劑能與雙酚A型環(huán)氧樹脂反應(yīng)形成熱固性化合物，優(yōu)選酸酐固化劑的 目的是醇類固化劑中含有-OH基團(tuán)，容易在反應(yīng)體系中形成H 2O等小分子，進(jìn)而影響體系的 電絕緣性能，而采用甲基四氫鄰苯二甲酸酐的反應(yīng)體系不會(huì)產(chǎn)生任何小分子，能大大提高 制品的電絕緣性能，且耐熱性能良好。
[0017] 本發(fā)明環(huán)氧樹脂組合物的制備過(guò)程中不進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，在制備初期通過(guò)對(duì)原材料進(jìn) 行熱處理，能夠達(dá)到活化效果從而使反應(yīng)順利進(jìn)行。且制備方法簡(jiǎn)單、易操作，適于大規(guī)模 生產(chǎn)應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物主要適用于高電壓等級(jí)產(chǎn)品，如超高壓、特高壓產(chǎn)品，其 優(yōu)勢(shì)在于體系內(nèi)不含有對(duì)提高材料電絕緣性能不利的因素。其中，采用甲基四氫鄰苯二甲 酸酐的反應(yīng)體系不產(chǎn)生任何小分子，能大大提高產(chǎn)品的電絕緣性能，且耐熱性能好；輔以二 硫化鑰為填料，同時(shí)滿足產(chǎn)品對(duì)于電性能、機(jī)械性能及自潤(rùn)滑性能的要求。采用本發(fā)明環(huán)氧 樹脂組合物制備IlOOkv封閉式組合用絕緣接頭能大大降低采購(gòu)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效 Mo
[0019] 本發(fā)明制備的IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭的外觀為黑色，無(wú)開裂、無(wú)雜質(zhì)，符 合外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 104°c，拉伸強(qiáng)度> 40MPa，彎曲強(qiáng)度> 60MPa，沖擊 強(qiáng)度彡l〇KJ/m2,工頻耐壓彡5kV/mm，技術(shù)參數(shù)達(dá)到或已超過(guò)設(shè)計(jì)要求。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下述實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，由以下重量份數(shù)的組分組成： 雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、甲基四氫鄰苯二甲酸酐60份、二硫化鑰粉60份、2, 4, 6-三（二 甲氨基甲基）苯酚0.1份。
[0023] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)按照重量份數(shù)準(zhǔn)確取各組分，將二硫化鑰粉在125°C下加熱6小時(shí)備用，雙酚 A型環(huán)氧樹脂在125°C下加熱8小時(shí)備用，甲基四氫鄰苯二甲酸酐在115°C下加熱熔化為液 體備用；
[0025] (2)將步驟（1)的雙酚A型樹脂加熱至135°C，加入二硫化鑰粉，攪拌20分鐘，而 后連續(xù)抽真空至200Pa，時(shí)間為2小時(shí)，抽真空完畢將溫度控制在125°C，加入甲基四氫鄰苯 二甲酸酐和2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚，混勻后繼續(xù)抽真空8分鐘備用；
[0026] (3)將步驟⑵的物料澆入預(yù)熱到135°C的IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭的模具 中，從澆注物料初硬開始計(jì)算，在135°C下固化15小時(shí)即得。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，由以下重量份數(shù)的組分組成： 雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、甲基四氫鄰苯二甲酸酐65份、二硫化鑰粉70份、2, 4, 6-三（二 甲氨基甲基）苯酚0.05份。
[0029] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0030] (1)按照重量份數(shù)準(zhǔn)確取各組分，將二硫化鑰粉在130°c下加熱5小時(shí)備用，雙酚 A型環(huán)氧樹脂在130°C下加熱5小時(shí)備用，甲基四氫鄰苯二甲酸酐在120°C下加熱熔化為液 體備用；
[0031] (2)將步驟（1)的雙酚A型樹脂加熱至140°C，加入二硫化鑰粉，攪拌15分鐘，而 后連續(xù)抽真空至200Pa，時(shí)間為5小時(shí)，抽真空完畢將溫度控制在130°C，加入甲基四氫鄰苯 二甲酸酐2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚，混勻后繼續(xù)抽真空6分鐘備用；
[0032] (3)將步驟⑵的物料澆入預(yù)熱到130°C的IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭的模具 中，從澆注物料初硬開始計(jì)算，在130°C下固化16小時(shí)即得。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，由以下重量份數(shù)的組分組成： 雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、甲基四氫鄰苯二甲酸酐70份、二硫化鑰粉80份、2, 4, 6-三（二 甲氨基甲基）苯酚0.08份。
[0035] 本實(shí)施例中用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0036] (1)按照重量份數(shù)準(zhǔn)確取各組分，將二硫化鑰粉在135°C下加熱4小時(shí)備用，雙酚 A型環(huán)氧樹脂在135°C下加熱3小時(shí)備用，甲基四氫鄰苯二甲酸酐在125°C下加熱熔化為液 體備用；
[0037] (2)將步驟（1)的雙酚A型樹脂加熱至145°C，加入二硫化鑰粉，攪拌15分鐘，而 后連續(xù)抽真空至200Pa，時(shí)間為8小時(shí)，抽真空完畢將溫度控制在130°C，加入甲基四氫鄰苯 二甲酸酐和2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚，混勻后繼續(xù)抽真空5分鐘備用；
[0038] (3)將步驟⑵的物料澆入預(yù)熱到125°C的IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭的模具 中，從澆注物料初硬開始計(jì)算，在125°C下固化18小時(shí)即得。
[0039] 試驗(yàn)例
[0040] 取實(shí)施例1?3制備的IlOOkV封閉式組合用絕緣接頭，機(jī)械加工后觀察其外觀， 并進(jìn)行玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖劑強(qiáng)度及工頻耐壓測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)下 表1。
[0041] 表1技術(shù)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：由以下重量份數(shù)的組分 組成：雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、酸酐固化劑60?70份、二硫化鑰粉60?80份、促進(jìn)劑 0· 05 ?0· 1 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述的 酸酐固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述的 促進(jìn)劑為氨基酚類化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于：所述的 氨基酚類化合物為2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚。
5. -種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方 法，其特征在于：包括以下步驟 ： (1) 按照重量份數(shù)準(zhǔn)確取各組分，將二硫化鑰粉在125?135°C下加熱4?6小時(shí)備用， 雙酚A型環(huán)氧樹脂在125?135°C下加熱3?8小時(shí)備用，酸酐固化劑在115?125°C下加 熱烙化為液體備用； (2) 將步驟（1)的雙酚A型樹脂加熱至135?145°C，加入二硫化鑰粉，攪拌15?20分 鐘，而后連續(xù)抽真空至200Pa，時(shí)間為1?10小時(shí)，抽真空完畢將溫度控制在125?130°C， 加入酸酐固化劑和促進(jìn)劑，混勻后繼續(xù)抽真空5?8分鐘備用； (3) 將步驟（2)的物料澆入預(yù)熱到125?135°C的模具中，從澆注物料初硬開始計(jì)算， 在125?135°C下固化15?18小時(shí)即得。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高壓電力絕緣的環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，其特征在 于：所述步驟（3)中的模具為llOOkV封閉式組合用絕緣接頭模具。
【文檔編號(hào)】C08K3/30GK104292768SQ201410289218
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】侯亞峰, 楊保利, 郝留成, 王玉杰, 何金林, 侯國(guó)良 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團(tuán)有限公司