一種環(huán)氧樹脂組合物及其制備浸漬線圈方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種環(huán)氧樹脂組合物及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)目前使用的空屯、電抗器，其線圈可W采用玻璃纖維與導(dǎo)線一起繞制然后 浸漆，也可W用玻璃纖維、導(dǎo)線、浸潰樹脂一起采用現(xiàn)場濕法繞制，但不管采用什么方法繞 審IJ，都需要通過樹脂填充線圈內(nèi)部存在的氣隙，然后固化成型為一個整體。樹脂在電抗器線 圈中起填充氣隙、傳熱、防潮、防止局部放電等作用。
[0003] 目前空屯、電抗器制造所使用的浸潰樹脂主要由環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進劑等 組分混合配制而成，其固化物的導(dǎo)熱系數(shù)較低，只有0. 16~0. 18W/(m·Κ)，不利于電抗器線 圈的散熱。由于浸潰樹脂固化物的導(dǎo)熱系數(shù)過低，電抗器運行時線圈內(nèi)部產(chǎn)生的熱量不能 及時散發(fā)，導(dǎo)致線圈溫升過高，輕則導(dǎo)致電抗器線圈發(fā)生過熱，縮短了電抗器的使用壽命； 重則直接引發(fā)電抗器線圈燒毀等事故，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的運行可靠性。
[0004] 此外，雖然環(huán)氧樹脂可用例如酸和/或酸酢固化，但是一些缺點是公認(rèn)的。酸和/ 或酸酢固化的體系常對水敏感且導(dǎo)致固化的基質(zhì)水解。另外，包含酸酢的可固化環(huán)氧樹脂 組合物在用于浸潰時，大量的酸酢蒸氣在大腔室中且在發(fā)生事故的情況下，對操作工人的 健康影響很大。在使用中，線圈暴露于高濕度和-40°c至150°C的溫度改變。目前使用的體 系基于雙酪A環(huán)氧樹脂/酸酢體系，該體系特別是在高溫下其可因濕氣而降解，并且其抗裂 性也較弱，導(dǎo)致其使用中可出現(xiàn)裂紋且濕氣會更好地滲透且造成更嚴(yán)重的損壞。
[0005] 因此，需要提供一種可W用于線圈的環(huán)氧樹脂組合物，在具有良好的施工性能、機 械性能的同時，具有高的導(dǎo)熱性和施工中低的有害氣體釋放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧樹脂組合物，其在用于制備線圈浸潰樹脂時，在 具有良好的施工性能、機械性能的同時，具有高的導(dǎo)熱性，且更加環(huán)保。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] -種環(huán)氧樹脂組合物，由如下重量份的組分組成，
[0009] 環(huán)氧樹脂 100份 增初劑 10-撕儉 固化劑 ^10份 導(dǎo)熱劑 50-100份 脫模劑 1-5份 阻燃劑 1-5份 識料 1-3銳，
[0010] 其中，所述固化劑為單氯胺與脈的衍生物W3 :1-2 :1的重量比例混合形成的液態(tài) 混合物，脈的衍生物為N，N-二乙基脈，N，N-二丙基脈，N，N-甲基乙基脈，增初劑為聚酸-聚 胺，導(dǎo)熱劑選自AlN、BN、Al2〇3,且為顆粒形態(tài)的粒子，分為大粒子和小粒子，大粒子平均粒徑 為20-50微米，小粒子平均粒徑為1-5微米，大粒子：小粒子的重量比例為5 :1-1 :1。
[0011] 優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂選自雙酪A型、雙酪F型、雙酪S型環(huán)氧樹脂，環(huán)氧值為 0. 4-0. 55當(dāng)量/lOOg。對于導(dǎo)熱劑粒子的粒徑測量，采用激光分析式粒度分布測量儀。 [001引所述導(dǎo)熱劑中大粒子：小粒子的重量比例為3 :1-2 :1，優(yōu)選為3 :1。所述顏料選自 亮藍、二氧化鐵、儒紅等。
[0013] 所述導(dǎo)熱劑中大粒子平均粒徑為30微米，小粒子平均粒徑為2微米。所述阻燃劑 選自含憐阻燃劑和含氮阻燃劑。
[0014] 上述環(huán)氧樹脂組合物在制備浸潰線圈中的用途。
[0015] 使用上述環(huán)氧樹脂組合物制備浸潰線圈方法，步驟如下：
[0016] (1)將線圈繞組在100-120°C溫度中預(yù)熱5-6小時，誘注前冷卻到60-80°C;
[0017] 似將環(huán)氧樹脂組合物在常溫下，在真空度l-3mbar中攬拌脫泡2. 5-3. 5小時；
[0018] (3)將線圈繞組置于誘注罐中在真空度3-4mbar狀態(tài)下，抽真空2-3小時；
[0019] (4)將環(huán)氧樹脂組合物誘注到誘注罐中，保持真空度4-5mbar，浸潰1-3小時；
[0020] (5)將浸潰好的的線圈繞組置于固化烘箱中，80°C保持3-5小時，30-60分鐘升溫 到90-100°C，保持1. 5-2小時；30-60分鐘升溫到110-120°C，保持2. 5-3小時；30-60分鐘 升溫到140-150°C，保持10-15小時，進行最終固化。
[0021] 一種浸潰線圈，采用上述方法制備。
[0022] 本發(fā)明中單氯胺與特定的脈衍生物在3 :1-2 :1的范圍內(nèi)在常溫下形成低共烙的 混合物，即形成液態(tài)，其用于環(huán)氧樹脂體系時，相對于采用其他固態(tài)，例如粉末態(tài)的固化劑 時，具有降低的粘度，便于在浸潰線圈繞組時的流動，適合灌注；而采用雙氯胺替代單氯胺， 則得不到液態(tài)的混合物；相對于現(xiàn)有技術(shù)中其他液態(tài)胺類固化劑，本發(fā)明的固化劑在使用 量少的情況下，依然能達到滿足要求的固化效果，固化后體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高。
[0023] 本發(fā)明中的固化劑在常溫下具有良好的潛伏性，導(dǎo)致其不用采用雙組分體系來制 備浸潰樹脂體系。另外，本發(fā)明組合物中不使用溶劑，即是無溶劑的，但其依然具有良好的 流動性能。
[0024] 本發(fā)明環(huán)氧樹脂組合物中，結(jié)合上述液態(tài)固化劑，使用了聚酸-聚胺作為增初劑， 由于聚酸-聚胺與環(huán)氧樹脂具有反應(yīng)性，其固化后比使用其他增初劑，例如聚酸、聚己內(nèi)醋 嵌段和聚硅氧烷的嵌段共聚物，具有更優(yōu)良的機械性能，例如更高的Tg，更高的沖擊強度和 抗彎強度。
[0025] 本發(fā)明的組合物中，由于使用了大小粒徑不同的導(dǎo)熱粒子，分散在環(huán)氧樹脂體系 中時，大粒子能夠形成大的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，小粒子則具有更好的分散性，能夠分散到一些大粒子 難W到達的局部區(qū)域，例如彎曲部位，進而使得整體形成的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)具有大小網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合 的特點，從而使得整體的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)。對于大小粒子的粒徑范圍，大粒子 平均粒徑為20-50微米，小粒子平均粒徑為1-5微米，大粒子粒徑過大時，則不利于均勻的 分散在環(huán)氧樹脂體系中，太小則不利于形成需要的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；小粒子粒徑過小雖然利于分 散，但不利于形成小的有效導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，過大則分散性降低，不利于分散到例如彎曲的部位。 此外，大小粒子的用量比例W5 :1-1 :1的范圍合適，大粒子用量比例多大，則難W形成有效 的小粒子導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，致使一些局部的導(dǎo)熱性較低，小粒子用量過大則大的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)難W形 成，導(dǎo)致體系整體的導(dǎo)熱性能下降。
【具體實施方式】
[0026] W下通過【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步的說明和描述。
[0027] 環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酪A型環(huán)氧樹脂，環(huán)氧值為0. 44,來自市售；
[0028] 增初劑聚酸-聚胺為化ntsman公司產(chǎn)品；
[002引固化劑1 :單氯胺：N，N-二乙基脈（重量比例）為2 :1的液態(tài)混合物；
[0030] 固化劑2 :單氯胺：N，N-二乙基脈（重量比例）為5 :1的粉末混合物；
[0031] 導(dǎo)熱劑采用氧化侶顆粒，其中，
[0032] 導(dǎo)熱劑1 :大粒子的