CN104559058A - 一种新型变压器、电抗器线圈及高压开关用浇铸树脂的制备方法 - Google Patents

一种新型变压器、电抗器线圈及高压开关用浇铸树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种绝缘用浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往100重量份双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm的纳米粒子20～30重量份以及偶合剂2～3重量份进行混练直至透明；然后往该混合物中加入苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸共聚物粒子20～30重量份、二氧化硅粒子350～370重量份进行混合分散，再加入酸酐类固化剂75～85重量份、酸酐类固化剂用固化促进剂0.5～0.8重量份，于60～70℃混合15～20分钟即可。本发明的绝缘用浇铸型树脂组合物具有高的绝缘性能和良好的耐老化性能。

Description

一种新型变压器、电抗器线圈及高压开关用浇铸树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及高压输变电变压器、电抗器线圈及高压开关浇铸树脂制备的技术方法。
背景技术
在高压输变电变压器、电抗器线圈及高压开关等输变电设备中，为防止其线圈突发短路和高压开关闭合转换所产生的强电流冲击而致绝缘层破坏，采用浇铸绝缘树脂可解决这一问题，而发明本浇铸树脂的制备方法。这一制备方法的发明，对变压器、电抗器等输变电设备的安全运行具有十分重要的现实意义。
本发明浇铸绝缘树脂具有力学性能高、耐热性及电绝缘安全性好。从提高绝缘安全性、高力学性能及耐热性等目的出发，本发明以环氧树脂为主材料，以硅酸盐、氢氧化铝纳米粒子材料及胺类固化剂制成的高性能浇铸型绝缘树脂。
发明内容
本发明的目的在于为避免变压器、电抗器线圈因突发短路及高压开关闭合转换产生的强电流冲击所致线圈外绝缘层的破坏，提供一种以环氧树脂为主的混合性浇铸绝缘树脂的制备方法。
本方法的发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种绝缘用浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往1000g双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm氢氧化铝纳米粒子20～30g以及偶合剂2～3g进行混练直至透明；然后往该混合物中加入甲基丙烯酸共聚物粒子20～30g、二氧化硅粒子350～370g进行混合分散，再加入0.75～0.85g苄胺固化剂，于60～70℃混合15～20分钟即可。
在本发明的一个优选实施例中，所述纳米粒子为季胺粒子插入层间的层状硅酸盐化合物纳米粒子、氢氧化铝纳米粒子。
在本发明的一个优选实施例中，所述偶合剂为环氧硅烷类偶合剂或钛酸类偶合剂。
本发明的绝缘材料用的浇铸型树脂组合物具有高的绝缘性能和良好的耐老化性能。
具体实施方式
实例1
一种绝缘材料用的浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往1000g双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm的季胺粒子插入层间的层状硅酸盐化合物纳米粒子20g以及环氧硅烷类偶合剂2g进行混练直至透明；然后往该混合物中加入甲基丙烯酸共聚物粒子20g、二氧化硅粒子350g进行混合分散，再加入酸酐类固化剂75g、酸酐类固化剂用固化促进剂0.5g，于60～70℃混合15分钟即可。使该浇铸成型树脂组合物流入预先加热至100℃的模具内，真空脱泡后，在100℃～150℃×3小时条件下实施固化处理，制成浇铸成型绝缘材料。
实例2
一种绝缘用浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往100g双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm的氢氧化铝粒子25g以及钛酸类偶合剂2.5g进行混练直至透明；然后往该混合物中加入甲基丙烯酸共聚物粒子25g、二氧化硅粒子360g进行混合分散，再加入酸酐类固化剂80g、酸酐类固化剂用固化促进剂0.65g，于60～70℃混合18分钟即可。使该浇铸成型树脂组合物流入预先加热至100℃的模具内，真空脱泡后，在100℃～150℃下3小时热固化处理，制成浇铸成型绝缘件。
实例3
一种绝缘用浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往100g双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm的氢氧化铝纳米粒子30g以及钛酸类偶合剂3g进行混练直至透明；然后往该混合物中加入甲基丙烯酸共聚物粒子30g、二氧化硅粒子370g进行混合分散，再加入酸酐类固化剂85g、酸酐类固化剂用固化促进剂0.8g，于60～70℃混合20分钟即可。使该浇铸成型树脂组合物流入预先加热至100℃的模具内，真空脱泡后，在100℃～150℃下3小时热固化处理，制成浇铸成型绝缘材料。
对实例1-3的浇铸成型绝缘材料，分别采用下列方法测定破坏韧性、绝缘破坏时耐部分放电老化特性、热膨胀、固化前的树脂粘度。
韧性的测定方法
按照ASTMD5045-91,时小型张力试片产生初始龟裂，施加拉升负荷，从龟裂发展而断裂的负荷算出破坏韧性值(KIC)。另外，十字头的移动速度为1mm/分钟，测定温度为室温。
绝缘破坏时间的测定方法
用浇铸成型树脂组合物制造模塑针的试样，在试样的底部涂覆导电性涂料，设置在平板电极上加以固定后，对针施加10Kv的电压，测定绝缘破坏的时间。从针电极的前端至平板电极的间隙为3mm。
部分放电产生的老化深度的测定
从浇铸成型绝缘物切取厚度1mm的板状试样，离试样表面0.2mm形成的空隙设置棒电极。对棒电极施加4kV的电压，使平板试样表面暴露于部分放电。放电1440小时后，测定放电老化部分的最大老化深度。
热膨胀率的测定方法
从制成的浇铸成型绝缘件切取纵向5mm×横向5mm×高度10mm的长方体试片，用热机械分析装置求出热膨胀率(α1)。升温速度为2℃/分钟、压缩荷重50N。
树脂粘度的测定方法
在双酚A形环氧树脂使各种粒子分散后，添加固化剂，把加热固化前的浇铸成型绝缘材料加热至60℃，用R型粘度计测定。
结果见表1
表1

Claims (3)

1.一种绝缘用的浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征是往100g双酚A形环氧树脂中添加粒径在100～200nm的纳米粒子20～30g以及偶合剂2～3g进行混练直至透明；然后往该混合物中加入甲基丙烯酸共聚物粒子20～30g、二氧化硅粒子350～370g进行混合分散，再加入酸酐类固化剂75～85g、酸酐类固化剂用固化促进剂0.5～0.8g，于60～70℃混合15～20分钟即可。
2.如权利要求1所述的一种绝缘用浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子为季胺粒子插入层间的层状硅酸盐化合物纳米粒子、氧化钛纳米粒子或二氧化钛纳米粒子。
3.如权利要求1所述的一种绝缘用的浇铸型树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述偶合剂为环氧硅烷类偶合剂或钛酸类偶合剂。
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