CN104403605A - 改性聚乙烯醇胶及其制备方法和应用 - Google Patents

改性聚乙烯醇胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性聚乙烯醇胶及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：(1)将聚乙烯醇和改性环氧树脂混合，得到混合物M1；(2)向混合物M1中加入盐酸、胶水反应剂和增稠剂，得到混合物M2；(3)向混合物M2中加入胶粉并调节至pH值为5.5-8，得到改性聚乙烯醇胶；其中，相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为50-150重量份，所述盐酸的用量为0.5-5重量份，所述胶水反应剂的用量为2-30重量份，所述增稠剂的用量为2-10重量份，所述胶粉的用量为20-80重量份。通过上述设计，大大提高了该改性聚乙烯醇胶的耐电性能，同时保证了其良好的粘连效果，使得其具有良好的使用性能。

Description

改性聚乙烯醇胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及变压器用胶黏剂的制备领域，具体地，涉及一种改性聚乙烯醇胶及其制备方法和应用。
背景技术
变压器在日常生产生活中的应用极为广泛，而在变压器的制备过程中，变压器箱体中的部件较多，因而需要胶对其之间进行连接，而在变压器的使用过程中，变压器往往受到的电压较高，因而，变压器中各部件需要具备较大的电阻，因而需要用到高电阻率的灌封胶对变压器进行灌封，但是具有胶体的部分则需要由该部分胶体承担其高电压，而大多数市售胶体都不具备该良好的耐高电压性能。
因此，提供一种具有较高的电阻率，从而进一步确保制得的变压器的安全性能的改性聚乙烯醇胶及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中粘合胶大多不具有较高的电阻率，从而会降低由其制造的变压器的安全性能的问题，从而提供一种具有较高的电阻率，从而进一步确保制得的变压器的安全性能的改性聚乙烯醇胶及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种改性聚乙烯醇胶的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将聚乙烯醇和改性环氧树脂混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入盐酸、胶水反应剂和增稠剂，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入胶粉并调节至pH值为5.5-8，得到改性聚乙烯醇胶；其中，
相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为50-150重量份，所述盐酸的用量为0.5-5重量份，所述胶水反应剂的用量为2-30重量份，所述增稠剂的用量为2-10重量份，所述胶粉的用量为20-80重量份。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的改性聚乙烯醇胶。
本发明还提供了一种上述聚乙烯醇胶在变压器中的应用。
通过上述技术方案，本发明通过在聚乙烯醇中加入改性后的环氧树脂，同时并配合添加胶水反应剂和增稠剂，从而使得制得的改性聚乙烯醇胶具有较好的耐电压性能，从而大大增加通过其粘结的变压器中的部件的安全性能，进而提高了整个变压器的安全性能，同时为了确保其粘合力，还加入胶粉，进而使得其具有良好的使用性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种改性聚乙烯醇胶的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将聚乙烯醇和改性环氧树脂混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入盐酸、胶水反应剂和增稠剂，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入胶粉并调节至pH值为5.5-8，得到改性聚乙烯醇胶；其中，
相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为50-150重量份，所述盐酸的用量为0.5-5重量份，所述胶水反应剂的用量为2-30重量份，所述增稠剂的用量为2-10重量份，所述胶粉的用量为20-80重量份。
上述设计通过在聚乙烯醇中加入改性后的环氧树脂，同时并配合添加胶水反应剂和增稠剂，从而使得制得的改性聚乙烯醇胶具有较好的耐电压性能，从而大大增加通过其粘结的变压器中的部件的安全性能，进而提高了整个变压器的安全性能，同时为了确保其粘合力，还加入胶粉，进而使得其具有良好的使用性能。此处的聚乙烯醇可以为本领域所一般使用的聚乙烯醇，当然，为了保证其更好的粘合效果，该聚乙烯醇可以进一步限定为平均分子量为180000-200000的聚乙烯醇。
为了使制得的改性聚乙烯醇胶具有更高的电阻率，同时具有更好的使用性能，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为80-120重量份，所述盐酸的用量为1-3重量份，所述胶水反应剂的用量为10-20重量份，所述增稠剂的用量为4-8重量份，所述胶粉的用量为30-60重量份。
所述改性环氧树脂可以为本领域常规使用的改性环氧树脂类型，例如，可以为有机硅改性环氧树脂，当然，为了使改性后的环氧树脂具有更好的使用性能，在本发明的一种更为优选的实施方式中，所述改性环氧树脂为二氧化钛改性环氧树脂，且相对于100重量份的所述环氧树脂，所述二氧化钛的用量为20-50重量份。所述二氧化钛改性环氧树脂的制备方式为环氧树脂和二氧化钛直接混合制得。
为了使制得改性环氧树脂在制备改性聚乙烯醇胶时具有更好的使用性能，在本发明的一种更为优选的实施方式中，相对于100重量份的所述环氧树脂，所述二氧化钛的用量为30-40重量份。该环氧树脂可以为任意类型的环氧树脂，本领域常规使用的类型在此均可使用，当然，为了保证其粘结性能更好，该环氧树脂进一步限定为环氧值为0.25-0.45的环氧树脂类型。
所述胶水反应剂为本领域常规使用的胶水反应剂类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述胶水反应剂为聚丙烯酰胺。
所述增稠剂为本领域常规使用的增稠剂类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述增稠剂可以为聚醋酸乙烯酯。此处聚醋酸乙烯酯可以为本领域常规使用的类型，均可在此使用，当然，为了使其具有更好的使用性能，该聚醋酸乙烯酯可以为平均分子量为50000-150000的聚醋酸乙烯酯。
为了使制得的改性聚乙烯醇胶在使用时表面更为光滑，以避免其过度粗糙，导致制得的改性聚乙烯醇胶使用性能变差，在本发明的一种更为优选的实施方式中，所述胶粉的粒径可以设置为不大于1mm。
步骤(3)中为了使最后制得的改性聚乙烯醇胶更符合实际需要，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(3)中可以调节pH值为6.5-7.5。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的改性聚乙烯醇胶。
本发明还提供了一种上述聚乙烯醇胶在变压器中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述聚乙烯醇为内蒙古双欣环保材料有限公司生产的平均分子量为180000的常规市售品，所述环氧树脂为佛山市鲸鲨化工有限公司生产的常规市售牌号为6101的环氧树脂，所述聚醋酸乙烯酯为市售平均分子量为50000-150000的常规市售品，所述二氧化钛、所述盐酸、所述聚丙烯酰胺和所述胶粉为常规市售品。
实施例1
将100g聚乙烯醇和80g改性环氧树脂(二氧化钛19g，环氧树脂61g)混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入1g盐酸、10g聚丙烯酰胺和4g聚醋酸乙烯酯，得到混合物M2；向混合物M2中加入30g胶粉并调节至pH值为6.5，得到改性聚乙烯醇胶A1。
实施例2
将100g聚乙烯醇和120g改性环氧树脂(二氧化钛35g，环氧树脂85g)混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入3g盐酸、20g聚丙烯酰胺和8g聚醋酸乙烯酯，得到混合物M2；向混合物M2中加入60g胶粉并调节至pH值为7.5，得到改性聚乙烯醇胶A2。
实施例3
将100g聚乙烯醇和100g改性环氧树脂(二氧化钛27g，环氧树脂73g)混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入2g盐酸、15g聚丙烯酰胺和6g聚醋酸乙烯酯，得到混合物M2；向混合物M2中加入45g胶粉并调节至pH值为7，得到改性聚乙烯醇胶A3。
实施例4
将100g聚乙烯醇和50g改性环氧树脂(二氧化钛9g，环氧树脂41g)混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入0.5g盐酸、2g聚丙烯酰胺和2聚醋酸乙烯酯，得到混合物M2；向混合物M2中加入20g胶粉并调节至pH值为5.5，得到改性聚乙烯醇胶A4。
实施例5
将100g聚乙烯醇和150g改性环氧树脂(二氧化钛50g，环氧树脂100g)混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入5g盐酸、30g聚丙烯酰胺和10g聚醋酸乙烯酯，得到混合物M2；向混合物M2中加入80g胶粉并调节至pH值为8，得到改性聚乙烯醇胶A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述改性环氧树脂的用量为20g(二氧化钛10g，环氧树脂10g)，所述盐酸的用量为0.2g，所述聚丙烯酰胺的用量为1g，所述聚醋酸乙烯酯的用量为1g，所述胶粉的用量为10g，得到改性聚乙烯醇胶D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述改性环氧树脂的用量为200g(二氧化钛100g，环氧树脂100g)，所述盐酸的用量为10g，所述聚丙烯酰胺的用量为50g，所述聚醋酸乙烯酯的用量为20g，所述胶粉的用量为100g，得到改性聚乙烯醇胶D2。
对比例3
深圳市轩逸科技有限公司生产的市售牌号为108的聚乙烯醇胶D3。
测试例
将上述制得的A1-A5和D1-D3按照JC/T438检测其粘合强度、体积电阻率和表面电阻率，得到的结果如表1所示。
表1
编号 粘合强度(MPa) 体积电阻率(Ω·cm) 表面电阻率(Ω)
A1 2.3 1.2×1013 1.5×1012
A2 2.5 1.5×1013 1.8×1012
A3 1.9 1.0×1013 2.0×1012
A4 1.2 5.6×1012 5.8×1011
A5 1.3 7.2×1012 8.9×1011
D1 0.5 2.3×1010 3.6×109
D2 0.2 1.5×1011 5.2×109
D3 1.1 1.0×1012 1.0×1011
通过表1可以看出，在本发明范围内制得的改性聚乙烯醇胶的粘合强度不低于常规市售品，且体积电阻率和表面电阻率均大于常规市售品，因而可以看出其具有良好的耐高压性能，同时在本发明优选范围内制得的改性聚乙烯醇胶的粘合强度则优于常规市售品，且体积电阻率和表面电阻率则更高。而在本发明范围外制得的改性聚乙烯醇胶则不具备该良好的使用性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种改性聚乙烯醇胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将聚乙烯醇和改性环氧树脂混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入盐酸、胶水反应剂和增稠剂，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入胶粉并调节至pH值为5.5-8，得到改性聚乙烯醇胶；其中，
相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为50-150重量份，所述盐酸的用量为0.5-5重量份，所述胶水反应剂的用量为2-30重量份，所述增稠剂的用量为2-10重量份，所述胶粉的用量为20-80重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述聚乙烯醇，所述改性环氧树脂的用量为80-120重量份，所述盐酸的用量为1-3重量份，所述胶水反应剂的用量为10-20重量份，所述增稠剂的用量为4-8重量份，所述胶粉的用量为30-60重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述改性环氧树脂为二氧化钛改性环氧树脂，且相对于100重量份的所述环氧树脂，所述二氧化钛的用量为20-50重量份。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述环氧树脂，所述二氧化钛的用量为30-40重量份。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述胶水反应剂为聚丙烯酰胺；
所述增稠剂为聚醋酸乙烯酯。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述胶粉的粒径不大于1mm。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(3)中调节pH值为6.5-7.5。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的改性聚乙烯醇胶。
9.一种根据权利要求8所述的聚乙烯醇胶在变压器中的应用。
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