CN110577722A - 一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其制备方法，其特征在于：所述导热绝缘材料包括质量分数分别为10‑15：75‑100：50的环氧树脂基料，无机组分和固化剂，其中，所述无机组分包括第一填料、第二填料、及第三填料，且所述第一填料、第二填料、及第三填料的粒径互不相同，第一填料、第二填料、及第三填料的平均粒径比值为3‑5：1.8‑2.2：0.9‑1.2；第一填料、第二填料、及第三填料的质量分数为1.0‑1.1：1.0‑1.1：1.9‑2.0；且其中所述第一填料的平均粒径不小于50μm；有效保证了所获材料的绝缘性和导热性，以及灌封固化工艺的可行性。

Description

一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其 制备方法
技术领域
本发明涉及用于电抗器的导热绝缘材料的技术领域，具体涉及一 种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，电抗器所选用的绝缘材料以环氧树脂为主，采用高 温固化方法封装，但由于导热性能不佳，只能用于工作负荷较低、环 境温度较低且工作环境稳定的场合，否则容易导致绝缘材料内部温度 过高进而烧毁绝缘材料本身。
针对上述缺陷，现有技术中已经出现有同时具有较高绝缘性和导 热性的环氧树脂材料，然而在该环氧树脂材料中需要添加经过表面改 性的无机填料、制备过程复杂，且会干扰到空心电抗器在制造工艺中 的浸漆固化步骤。
发明内容
针对现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供一种混合有环氧 树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料及其制备方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征 在于：所述导热绝缘材料包括环氧树脂基料，无机组分和固化剂，其 中，所述无机组分包括第一填料、第二填料、及第三填料，且所述第 一填料、第二填料、及第三填料的粒径互不相同，第一填料、第二填 料、及第三填料的平均粒径比值为3-5：1.8-2.2：0.9-1.2；其中所述 第一填料、第二填料、及第三填料的质量分数为1.0-1.1：1.0-1.1： 1.9-2.0；且其中所述第一填料的平均粒径不小于50μm。
进一步地，所述导热绝缘材料中环氧树脂基料，无机组分和固化 剂的对应质量分数分别为10-15：75-100：50。
进一步地，所述第一填料的平均粒径为100-300μm。
进一步地，所述无机组分中的第一填料选用氮化铝，第二填料选 用氮化硅，第三填料选用氧化镁。
进一步地，所述环氧树脂基料选用分子中具有两个及两个以上环 氧基的环氧树脂。
进一步地，所述环氧树脂基料选自双酚A型环氧树脂、双酚F 环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂中的任意一种或多 种的混合。
进一步地，所述固化剂选用分子中含有一个或多个内酸酐结构的 固化剂；
进一步地，所述固化剂选用邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、 甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的任意一种或多种的混合。
进一步地，本发明还提供一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器 的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将无机组 分、环氧树脂基料、固化剂按照质量分数分别为10-15：75-100：50 混合，加热至90-100℃，在负压下搅拌20-30min，浇模后，于160-180℃ 下进行分段固化，即得到导热绝缘材料。
进一步地，所述负压的压力为10-50kPa；所述分段固化的总时间 为6-10h。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所获得的导热绝缘材料在30℃下的热导率能够达到 1.07W·m-1·K-1，最高能够达到1.26W·m-1·K-1，材料在30℃下的电阻 率为7.9×1016Ω·cm以上，完全能够满足空心电抗器的高绝缘场景应 用需求。
(2)本发明获得的导热绝缘材料，对无机组分的最大粒径进行 限定，进而有效保证了所获材料的绝缘性和导热性，以及灌封固化工 艺的可行性。
(3)本发明提供的导热绝缘材料，通过对无机组分的粒径、比 例、用量等方面的限制，使得无机组分的添加量适当，无需为了单纯 追求导热性能而增加无机组分的添加量，从而避免添加量过大带来的 对材料封装工艺的影响。现有技术中，为了使环氧材料的热导率达到 1W·m-1·K-1以上，无机组分的添加量体积分数一般会超过40％，这 将导致环氧组合物粘度过大，只能采用热压成型的方式使用，而本发 明所提供的环氧树脂组合物粘度相对较低，在90℃下不超过0.1Pa·s， 可以与空心电抗器制造工艺过程的浸漆干燥过程同步进行，实现无缝 对接。
(4)制备方法操作简单，无机组分无需经过特殊处理，直接混 合后固化即可，在保证实现实际需求中对环氧树脂材料的高热导率和 低电导率要求的同时，简化操作，提高效率。
(5)通过采用较高的固化温度，能够提高材料的固化交联度， 更进一步提高材料的电阻率和击穿强度等性能。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。
对比例
将双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酐按照质量分数100：50混 合并加热至100℃，在50kPa负压下搅拌30min，浇模后，于180℃ 下进行分段固化8h，即得到导热绝缘材料O。
实施例1
按照质量分数为1.1：1.0：2.0将氮化铝、氮化硅、及氧化镁混 合形成无机组分，然后再将无机组分、双酚A型环氧树脂、邻苯二 甲酸酐按照质量分数为15：100：50混合并加热至100℃，在50kPa 负压下搅拌20min，浇模后，于160℃下进行分段固化6h，即得到导 热绝缘材料A。
实施例2
按照质量分数为1.0：1.0：2.0将氮化铝、氮化硅、及氧化镁混 合形成无机组分，然后再将无机组分、双酚A型环氧树脂、邻苯二 甲酸酐按照质量分数为15：100：50混合并加热至100℃，在50kPa 负压下搅拌20min，浇模后，于160℃下进行分段固化6h，即得到导 热绝缘材料B。
实施例3
按照质量分数为1.0：1.0：2.0将氮化铝、氮化硅、及氧化镁混 合形成无机组分，然后再将无机组分、双酚A型环氧树脂、邻苯二 甲酸酐按照质量分数为15：100：50混合并加热至100℃，在50kPa 负压下搅拌20min，浇模后，于180℃下进行分段固化8h，即得到导 热绝缘材料C。
表1本发明对比例和各实施例所获得的导热绝缘材料的性能表
从表中可以看出，通过对比例和实施例1-3的对比可知，本发明 所提供的制备方法所获得的导热绝缘材料在30℃下的热导率和电阻 率相对于未添加无机组分所获得的导热绝缘材料的热导率和电阻率 都得到了显著提高；通过实施例1和实施例2的对比可知，随着无机 组分中大粒径的填料含量减少，所获得的导热绝缘材料的热导率和电 阻率会随之升高；通过实施例2和实施例3的对比可知，随着分段固 化的时间和温度的升高，所获得的导热绝缘材料的热导率和电阻率会 随之升高。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容， 相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多 样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内 容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述导热绝缘材料包括环氧树脂基料，无机组分和固化剂，其中，所述无机组分包括第一填料、第二填料、及第三填料，且所述第一填料、第二填料、及第三填料的粒径互不相同，第一填料、第二填料、及第三填料的平均粒径比值为 3-5：1.8-2.2：0.9-1.2；其中所述第一填料、第二填料、及第三填料的质量分数为1.0-1.1：1.0-1.1：1.9-2.0；且其中所述第一填料的平均粒径不小于50μm。
2.根据权利要求1所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述导热绝缘材料中环氧树脂基料，无机组分和固化剂的对应质量分数分别为10-15：75-100：50。
3.根据权利要求1所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述第一填料的平均粒径为100-300μm。
4.根据权利要求1所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述无机组分中的第一填料选用氮化铝，第二填料选用氮化硅，第三填料选用氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述环氧树脂基料选用分子中具有两个及两个以上环氧基的环氧树脂。
6.根据权利要求5所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述环氧树脂基料选自双酚A型环氧树脂、双酚F环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂中的任意一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述固化剂选用分子中含有一个或多个内酸酐结构的固化剂。
8.根据权利要求7所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料，其特征在于：所述固化剂选用邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的任意一种或多种的混合。
9.一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将无机组分、环氧树脂基料、固化剂按照质量分数分别为10-15：75-100：50混合，加热至90-100℃，在负压下搅拌20-30min，浇模后，于160-180℃下进行分段固化，即得到导热绝缘材料。
10.根据权利要求9所述的一种混合有环氧树脂的用于空心电抗器的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述负压的压力为10-50kPa；所述分段固化的总时间为6-10h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549301A (zh) * 2021-08-26 2021-10-26 北京高科宏烽电力技术有限公司 一种环氧树脂超高导热绝缘材料及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104448717A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 桂林电器科学研究院有限公司 一种低粘度导热环氧浇注胶及其制备方法
JP2015189884A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ及び積層板
TW201704333A (zh) * 2015-02-05 2017-02-01 Ajinomoto Kk 樹脂組成物
CN106867438A (zh) * 2017-03-06 2017-06-20 固德电材系统（苏州）股份有限公司 一种环氧树脂灌封胶及其使用方法
JP2018159083A (ja) * 2011-12-28 2018-10-11 日立化成株式会社 樹脂組成物、樹脂組成物シート及び樹脂組成物シートの製造方法、金属箔付樹脂組成物シート、ｂステージシート、半硬化の金属箔付樹脂組成物シート、メタルベース配線板材料、メタルベース配線板、ｌｅｄ光源部材、並びにパワー半導体装置
CN110016205A (zh) * 2019-03-07 2019-07-16 全球能源互联网研究院有限公司 一种环氧树脂导热绝缘材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018159083A (ja) * 2011-12-28 2018-10-11 日立化成株式会社 樹脂組成物、樹脂組成物シート及び樹脂組成物シートの製造方法、金属箔付樹脂組成物シート、ｂステージシート、半硬化の金属箔付樹脂組成物シート、メタルベース配線板材料、メタルベース配線板、ｌｅｄ光源部材、並びにパワー半導体装置
JP2015189884A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ及び積層板
CN104448717A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 桂林电器科学研究院有限公司 一种低粘度导热环氧浇注胶及其制备方法
TW201704333A (zh) * 2015-02-05 2017-02-01 Ajinomoto Kk 樹脂組成物
CN106867438A (zh) * 2017-03-06 2017-06-20 固德电材系统（苏州）股份有限公司 一种环氧树脂灌封胶及其使用方法
CN110016205A (zh) * 2019-03-07 2019-07-16 全球能源互联网研究院有限公司 一种环氧树脂导热绝缘材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549301A (zh) * 2021-08-26 2021-10-26 北京高科宏烽电力技术有限公司 一种环氧树脂超高导热绝缘材料及制备方法

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