CN105237959A - 一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料 - Google Patents

一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为80-120:10-20;所述组分A其原料包括:环氧树脂、氯化聚乙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米碳酸钙、聚丙烯短纤维、纳米云母、纳米氢氧化铝、纳米氧化锌、活性稀释剂、聚硫橡胶、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、偶联剂;所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为5-8:1-3。本发明提出的电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其耐热性好,耐水性能优异,能满足多种电机槽楔的使用要求,且综合性能好,使用寿命长。

Description

一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料
技术领域
本发明涉及绝缘材料技术领域,尤其涉及一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料。
背景技术
竹子是现有的电机槽楔常用的材料,因竹子存在耐热性和阻燃性差的缺陷,用其制成的电机槽楔存在耐热性、阻燃性不是很理想的缺陷。为了能适合各种类型及绝缘等级电机用电机槽楔的需要,人们不断开发出各种新型绝缘材料用于制作电机槽楔,聚合物是绝缘材料中不可或缺的重要材料。环氧树脂是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一,其作为一种热固性树脂具有优异的粘结性、耐磨性、力学性能、电绝缘性、化学稳定性以及收缩率低、易加工成型等优点,在电子仪表、轻工、建筑、机械以及电子电气绝缘等领域应用广泛,但是环氧树脂固化后存在耐热性、耐冲击性和耐水性差的缺陷,限制了其在电机槽楔领域绝缘材料中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其耐热性好,耐水性能优异,能满足多种电机槽楔的使用要求,且综合性能好,使用寿命长。
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为80-120:10-20;
所述组分A其原料按重量份包括:环氧树脂100份、氯化聚乙烯2-8份、聚醚醚酮2-5份、聚四氟乙烯1-8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷2-8份、纳米氮化硅3-10份、纳米碳酸钙3-10份、聚丙烯短纤维1-5份、纳米云母2-12份、纳米氢氧化铝3-12份、纳米氧化锌3-5份、活性稀释剂3-8份、聚硫橡胶6-10份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯2-5份、偶联剂2-10份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为5-8:1-3。
优选地,在组分A中,所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、环氧化聚丁二烯树脂、邻甲酚醛环氧树脂中的一种或者多种的混合物。
优选地,所述活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-已二醇二缩水甘油醚中的一种或者多种的混合物。
优选地,在组分B中,所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、二乙烯三胺、N-苯基-2-萘胺中的一种或者多种与三烯丙基异氰脲酸酯的混合物。
优选地,在组分B中,所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将1-3份环烷酸、2-5份氧化锌、0.5-2份苯基缩水甘油醚和0.1-1份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至120-135℃,反应5-8h,放置1.5-3h分层,取上层液体真空脱水,然后加入1-2.5份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
优选地,在组分B中,所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将2份环烷酸、3.5份氧化锌、1.7份苯基缩水甘油醚和0.7份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至130℃,反应7h,放置2.2h分层,取上层液体真空脱水,然后加入2份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂;所述促进剂以环烷酸、氧化锌、苯基缩水甘油醚和均苯四甲酸酐为原料,在反应的过程中得到了含锌的有机物,将其与2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合后得到的促进剂在室温下稳定,且电性能好,将其用作环氧树脂的固化促进剂,有效地降低了固化温度,缩短了固化的时间。
优选地,所述组分A其原料按重量份包括:环氧树脂100份、氯化聚乙烯5-6份、聚醚醚酮3.2-4份、聚四氟乙烯5-5.8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.3-6份、纳米氮化硅7.5-8.2份、纳米碳酸钙6-8份、聚丙烯短纤维2.8-3.5份、纳米云母7-10份、纳米氢氧化铝7-10份、纳米氧化锌4.2-4.5份、活性稀释剂4.9-5.5份、聚硫橡胶7.9-8.5份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3-3.8份、偶联剂5.2-6份。
优选地,所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为100:15;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚A环氧树脂80份、环氧化聚丁二烯树脂20份、氯化聚乙烯5.3份、聚醚醚酮3.6份、聚四氟乙烯5.5份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.7份、纳米氮化硅8份、纳米碳酸钙7.2份、聚丙烯短纤维3.2份、纳米云母8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氧化锌4.2份、1,6-已二醇二缩水甘油醚5.3份、聚硫橡胶8份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3.2份、偶联剂5.7份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为6:2.8;其中,所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的混合物,且甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为2:3:1。
本发明所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料以环氧树脂作为主料,并添加了氯化聚乙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷、聚硫橡胶与其配合,通过调节其比例,使氯化聚乙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷、聚硫橡胶在体系中分散均匀,提高了复合材料的耐热性、耐水性和抗冲击性;选择了纳米氮化硅、纳米碳酸钙、纳米云母、纳米氢氧化铝、纳米氧化锌多种纳米材料对环氧树脂进行了改性,通过控制其含量,使其在偶联剂的作用下均匀分散在体系中,使得原有交联完成的三维立体网状结构更加密实、牢固,在受到外力作用时抵抗和吸收的能力更加强大,起到增强增韧的作用,进一步改善了复合材料的强度和抗冲击性,同时,因纳米材料的固化反应热比环氧树脂的反应热低,加入纳米材料后其表面的羟基能为环氧树脂的反应提供活性中心,与聚硫橡胶和促进剂配合后具有促进环氧树脂固化的作用。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为80:20;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚A环氧树脂75份、双酚F环氧树脂25份、氯化聚乙烯2份、聚醚醚酮5份、聚四氟乙烯1份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷8份、纳米氮化硅3份、纳米碳酸钙10份、聚丙烯短纤维1份、纳米云母12份、纳米氢氧化铝3份、纳米氧化锌5份、苯基缩水甘油醚3份、聚硫橡胶10份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯2份、偶联剂10份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为5:1。
实施例2
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为120:10;
所述组分A其原料按重量份包括:邻甲酚醛环氧树脂100份、氯化聚乙烯8份、聚醚醚酮2份、聚四氟乙烯8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷2份、纳米氮化硅10份、纳米碳酸钙3份、聚丙烯短纤维5份、纳米云母2份、纳米氢氧化铝12份、纳米氧化锌3份、乙二醇二缩水甘油醚6份、1,6-已二醇二缩水甘油醚2份、聚硫橡胶6份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯5份、偶联剂2份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为8:3。
实施例3
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为90:18;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚A环氧树脂50份、环氧化聚丁二烯树脂20份、邻甲酚醛环氧树脂30份、氯化聚乙烯5份、聚醚醚酮4份、聚四氟乙烯5份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷6份、纳米氮化硅7.5份、纳米碳酸钙8份、聚丙烯短纤维2.8份、纳米云母10份、纳米氢氧化铝7份、纳米氧化锌4.5份、1,6-已二醇二缩水甘油醚4.9份、聚硫橡胶8.5份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3份、偶联剂6份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为6:3,其中,所述固化剂为甲基六氢苯酐、二乙烯三胺与三烯丙基异氰脲酸酯按重量比为3:3:2的混合物;
所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将1份环烷酸、5份氧化锌、0.5份苯基缩水甘油醚和1份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至120℃,反应8h,放置1.5h分层,取上层液体真空脱水,然后加入2.5份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
实施例4
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为110:12;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚F环氧树脂70份、双酚S环氧树脂30份、氯化聚乙烯6份、聚醚醚酮3.2份、聚四氟乙烯5.8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.3份、纳米氮化硅8.2份、纳米碳酸钙6份、聚丙烯短纤维3.5份、纳米云母7份、纳米氢氧化铝10份、纳米氧化锌4.2份、苯基缩水甘油醚2份、乙二醇二缩水甘油醚2份、1,6-已二醇二缩水甘油醚1.5份、聚硫橡胶7.9份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3.8份、偶联剂5.2份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为7:2,其中,所述固化剂为甲基四氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯按重量比为2:1的混合物。
所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将3份环烷酸、2份氧化锌、2份苯基缩水甘油醚和0.1份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至135℃,反应5h,放置3h分层,取上层液体真空脱水,然后加入1份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
实施例5
本发明提出的一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为100:15;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚A环氧树脂80份、环氧化聚丁二烯树脂20份、氯化聚乙烯5.3份、聚醚醚酮3.6份、聚四氟乙烯5.5份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.7份、纳米氮化硅8份、纳米碳酸钙7.2份、聚丙烯短纤维3.2份、纳米云母8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氧化锌4.2份、1,6-已二醇二缩水甘油醚5.3份、聚硫橡胶8份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3.2份、偶联剂5.7份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为6:2.8;其中,所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的混合物,且甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为2:3:1;
所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将2份环烷酸、3.5份氧化锌、1.7份苯基缩水甘油醚和0.7份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至130℃,反应7h,放置2.2h分层,取上层液体真空脱水,然后加入2份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为80-120:10-20;
所述组分A其原料按重量份包括:环氧树脂100份、氯化聚乙烯2-8份、聚醚醚酮2-5份、聚四氟乙烯1-8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷2-8份、纳米氮化硅3-10份、纳米碳酸钙3-10份、聚丙烯短纤维1-5份、纳米云母2-12份、纳米氢氧化铝3-12份、纳米氧化锌3-5份、活性稀释剂3-8份、聚硫橡胶6-10份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯2-5份、偶联剂2-10份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为5-8:1-3。
2.根据权利要求1所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,在组分A中,所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、环氧化聚丁二烯树脂、邻甲酚醛环氧树脂中的一种或者多种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,所述活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-已二醇二缩水甘油醚中的一种或者多种的混合物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,在组分B中,所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、二乙烯三胺、N-苯基-2-萘胺中的一种或者多种与三烯丙基异氰脲酸酯的混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,在组分B中,所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将1-3份环烷酸、2-5份氧化锌、0.5-2份苯基缩水甘油醚和0.1-1份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至120-135℃,反应5-8h,放置1.5-3h分层,取上层液体真空脱水,然后加入1-2.5份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,在组分B中,所述促进剂按照以下工艺进行制备:按重量份将2份环烷酸、3.5份氧化锌、1.7份苯基缩水甘油醚和0.7份均苯四甲酸酐混合均匀,升温至130℃,反应7h,放置2.2h分层,取上层液体真空脱水,然后加入2份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到所述促进剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,所述组分A其原料按重量份包括:环氧树脂100份、氯化聚乙烯5-6份、聚醚醚酮3.2-4份、聚四氟乙烯5-5.8份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.3-6份、纳米氮化硅7.5-8.2份、纳米碳酸钙6-8份、聚丙烯短纤维2.8-3.5份、纳米云母7-10份、纳米氢氧化铝7-10份、纳米氧化锌4.2-4.5份、活性稀释剂4.9-5.5份、聚硫橡胶7.9-8.5份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3-3.8份、偶联剂5.2-6份。
8.根据权利要求1-7中任一项所述电机槽楔用耐水耐热绝缘复合材料,其特征在于,其由组分A和组分B固化而成,且组分A与组分B的重量比为100:15;
所述组分A其原料按重量份包括:双酚A环氧树脂80份、环氧化聚丁二烯树脂20份、氯化聚乙烯5.3份、聚醚醚酮3.6份、聚四氟乙烯5.5份、羟基封端聚甲基苯基硅氧烷5.7份、纳米氮化硅8份、纳米碳酸钙7.2份、聚丙烯短纤维3.2份、纳米云母8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氧化锌4.2份、1,6-已二醇二缩水甘油醚5.3份、聚硫橡胶8份、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3.2份、偶联剂5.7份;
所述组分B其原料包括固化剂和促进剂,且固化剂与促进剂的重量比为6:2.8;其中,所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的混合物,且甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐与三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为2:3:1。
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