CN107603154A - 一种牵引电机浇注树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牵引电机浇注树脂及其制备方法，涉及浇注树脂技术领域。本发明的牵引电机浇注树脂由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，树脂组合物包括以下重量份的原料：E51双酚A环氧树脂70～95份；聚醚多元醇2～28份；海岛结构增韧剂2～25份；纳米颗粒组合物1～3份；固化剂组合物包括甲基四氢苯酐、改性马来酸酐、混合促进剂；制备方法包括树脂组合物制备、固化剂组合物制备、浇注树脂制备。本发明的牵引电机浇注树脂，具有优良的耐候性、耐温性、拉伸强度、屈服强度、绝缘性能，而且表面光泽度好，耐磨耐水。
Description
技术领域：
本发明涉及浇注树脂技术领域，具体涉及一种牵引电机浇注树脂及其制备方法。
背景技术：
牵引电机运行的可靠性和寿命，在很大程度上是由它的绝缘性能所决定，运行经验及有关资料统计表面，牵引电机的故障，有一半以上是因绝缘发生故障而引起的。同时电机的一些主要技术经济指标如电压等级、单位重量的输出功率等，与它的绝缘结构、所采用的绝缘材料以及绝缘处理工艺也有很大的关系。因此，绝缘材料在牵引电机中占有十分重要的地位。
国产机车牵引电机常用的绝缘材料有高强度聚酰亚胺薄膜、高强度复合型云母纸及高耐热等级的无溶剂浸渍漆、无机纤维材料等，但是质量还需稳定和提高。环氧树脂作为优良的绝缘、耐候、防腐蚀的绝缘材料基材，可以进一步研究合成牵引电机用浇注树脂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种机械性能、绝缘性能、耐候性优良的牵引电机浇注树脂及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种牵引电机浇注树脂，所述浇注树脂由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 80～98份；
改性马来酸酐 2～20份；
混合促进剂 0.1～1.8份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺10～20份、DMP-30 0～8份、咪唑0～20份。
优选地，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 10份；
混合促进剂 0.7份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺15份、DMP-30 6份、咪唑12份。
上述牵引电机浇注树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至60～70℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至70～80℃，继续搅拌30～50min后，进行真空脱泡，脱泡20～40min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至30～40℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以300～500r/min转速保温搅拌20～30min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料浇注得到该牵引电机浇注树脂。
优选地，所述步骤(1)升温至75℃，继续搅拌42min后，进行真空脱泡，搅拌转速为100～200r/min。
优选地，所述步骤(3)混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模。
本发明的有益效果是：1.本发明的牵引电机浇注树脂，原料安全无毒，配比合理，具有优良的耐候性、耐温性、拉伸强度、屈服强度、绝缘性能，而且表面光泽度好，耐磨耐水。
2.本发明的树脂组合物以E51双酚A环氧树脂为主要成分，海岛结构增韧剂能够改善树脂的韧性，减少固化收缩和热应力，增强耐热性和机械性能。
3.本发明的固化剂组合物采用甲基四氢苯酐、改性马来酸酐、促进剂复配而成，固化速度快，耐温性好，能够保证树脂的各方面性能稳定。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 10份；
混合促进剂 0.7份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺15份、DMP-30 6份、咪唑12份。
该牵引电机浇注树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至62℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至75℃，继续搅拌42min后，进行真空脱泡，搅拌转速为200r/min，脱泡30min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至35℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以400r/min转速保温搅拌26min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模得到该牵引电机浇注树脂。
本实施例的浇注树脂便面平整，无明显杂质、气泡、褶皱，表观密度为1.36kg/cm3，拉伸强度为35MPa，屈服强度为5.4MPa，硬度为90D，热变形温度96℃。
实施例2
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 89份；
改性马来酸酐 14份；
混合促进剂 1.2份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺15份、DMP-30 5份、咪唑6份。
该牵引电机浇注树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至68℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至75℃，继续搅拌42min后，进行真空脱泡，脱泡25min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以300r/min转速保温搅拌30min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模得到该牵引电机浇注树脂。
本实施例的浇注树脂便面平整，无明显杂质、气泡、褶皱，表观密度为1.41kg/cm3，拉伸强度为29MPa，屈服强度为5.2MPa，硬度为88D，热变形温度92℃。
实施例3
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 90份；
改性马来酸酐 12份；
混合促进剂 1.5份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺20份、DMP-30 8份、咪唑14份。
该牵引电机浇注树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至70℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至80℃，继续搅拌50min后，进行真空脱泡，脱泡40min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以500r/min转速保温搅拌20min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模得到该牵引电机浇注树脂。
本实施例的浇注树脂便面平整，无明显杂质、气泡、褶皱，表观密度为1.41kg/cm3，拉伸强度为27MPa，屈服强度为4.9MPa，硬度为86D，热变形温度90℃。
实施例4
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 17份；
混合促进剂 1.6份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺20份、DMP-30 8份、咪唑20份。
该牵引电机浇注树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至70℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至80℃，继续搅拌50min后，进行真空脱泡，脱泡40min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以500r/min转速保温搅拌30min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模得到该牵引电机浇注树脂。
本实施例的浇注树脂便面平整，无明显杂质、气泡、褶皱，表观密度为1.38kg/cm3，拉伸强度为33MPa，屈服强度为4.9MPa，硬度为85D，热变形温度91℃。
对比例1
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
E51双酚A环氧树脂 86份；
聚醚多元醇 15份；
海岛结构增韧剂 16份；
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 10份；
混合促进剂 0.7份；
其中，混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺15份、DMP-30 6份、咪唑12份。
制备方法同实施例1。该浇注树脂拉伸强度为15MPa，屈服强度为1.8MPa，硬度为56D，热变形温度67℃。
对比例2
一种牵引电机浇注树脂，由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 10份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合。
制备方法同实施例1。该浇注树脂拉伸强度为22MPa，屈服强度为1.8MPa，硬度为57D，热变形温度66℃。
本发明的牵引电机浇注树脂，原料安全无毒，配比合理，具有优良的耐候性、耐温性、拉伸强度、屈服强度、绝缘性能，而且表面光泽度好，耐磨耐水。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种牵引电机浇注树脂，其特征在于：所述浇注树脂由树脂组合物与固化剂组合物制备而成，所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 80～98份；
改性马来酸酐 2～20份；
混合促进剂 0.1～1.8份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺10～20份、DMP-30 0～8份、咪唑0～20份。
2.根据权利要求1所述的牵引电机浇注树脂，其特征在于：所述树脂组合物包括以下重量份的原料：
所述固化剂组合物包括如下重量份的原料：
甲基四氢苯酐 95份；
改性马来酸酐 10份；
混合促进剂 0.7份；
其中，纳米颗粒组合物由纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝、纳米氮化铝按照质量比3:1:1混合；混合促进剂包括如下重量份的成分：苄基二甲胺15份、DMP-30 6份、咪唑12份。
3.根据权利要求1或2所述的牵引电机浇注树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)树脂组合物制备：将E51双酚A环氧树脂加入反应釜中，预热至60～70℃，依次加入聚醚多元醇、海岛结构增韧剂、纳米颗粒组合物，低速搅拌混合，升温至70～80℃，继续搅拌30～50min后，进行真空脱泡，脱泡20～40min后，得到树脂组合物；
(2)固化剂组合物的制备：将甲基四氢苯酐加入到反应釜中，搅拌升温至30～40℃，再加入改性马来酸酐、混合促进剂，以300～500r/min转速保温搅拌20～30min后，得到固化剂组合物；
(3)浇注树脂的制备：将步骤(1)制备的树脂组合物与步骤(2)制备的固化剂组合物以质量比1：1的比例混合搅拌均匀得到混合料，混合料浇注得到该牵引电机浇注树脂。
4.根据权利要求3所述的牵引电机浇注树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)升温至75℃，继续搅拌42min后，进行真空脱泡，搅拌转速为100～200r/min。
5.根据权利要求3所述的牵引电机浇注树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)混合料在真空状态下浇注到模具中，固化后拆模。
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