CN111785476A - 一种抗老化环氧树脂箱式变压器 - Google Patents

一种抗老化环氧树脂箱式变压器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗老化环氧树脂箱式变压器，包括箱体，和设置在其内的变压器壳体，所述箱体和变压器壳体均由金属板材制作而成，从内向外依次设有抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，所述涂料层的包括丁醇10‑20份、氧化锌‑酚醛环氧树脂40‑60份、微型玻璃片20‑30份、改性氧化锌20‑30份、聚四氟乙烯10‑25份、聚氨酯树脂8‑15份、聚醋酸乙烯酯3‑5份及其他助剂1‑5份。本申请在金属板材的基础上涂覆抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，三层防护，通过对环氧树脂进行改性得到氧化锌‑酚醛环氧树脂，并引入微型玻璃片防止雨水、盐分等进入，引入改性氧化锌、聚四氟乙烯提高耐腐蚀性能还可以抑制由紫外线引起的涂料劣化，提高了变压器的抗老化性、耐腐蚀性。

Description

一种抗老化环氧树脂箱式变压器
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种抗老化环氧树脂箱式变压器。
背景技术
变压器是输配电中必须的电气设备，为了保护变压器的外壳，现有技术中一 般会在变压器的箱体表面喷涂料以形成涂料层进而起到防止变压器的箱体表面 的腐蚀，同时起到抗绝缘的作用。大部分的电气设备安装于室外，虽然涂料层中 含有大量的有机物，然而在自然条件下涂料层会出现老化的情况，那么涂料层所 要起到的作用便会直线下降，进而导致电气设备的外壳会出现腐蚀老化的情况， 同时也使得电气设备的安全性难以得到保障。且周边环境有多个电气设备时会对 电气设备造成较强的电磁干扰，影响变压器的工作效率。所以研究一种既可以抗 老化又可以进行电磁屏蔽的变压器很有意义。
发明内容
为克服现有技术中存在的变压器抗老化性能不佳的问题，本发明提供了一种 抗老化环氧树脂箱式变压器。
一种抗老化环氧树脂箱式变压器，包括箱体，和设置在其内的变压器壳体、 变压器主体，所述箱体和变压器壳体均由金属板材制作而成，所述金属板材上从 内向外依次设有抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，所述涂料层的包括如下 重量份的各组分：丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、微型玻璃片 20-30份、改性氧化锌20-30份、聚四氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、 聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份。
在本发明一优选实施例中，所述改性氧化锌的改性方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于 50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃ 下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌。
在本发明一优选实施例中，所述氧化锌-酚醛环氧树脂由如下重量份的各组 分制备而成：酚醛环氧树脂30-60份、改性氧化锌20-40份和固化剂10-20份。
在本发明一优选实施例中，所述氧化锌-酚醛环氧树脂的制备方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于 50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃ 下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌；
(3)将酚醛环氧树脂、改性氧化铝和固化剂混合浇注，浇注温度保持在 200℃，得到氧化铝-酚醛环氧树脂复合材料。
在本发明一优选实施例中，所述助剂为分散剂、固化剂、溶剂中的一种或多 种。
在本发明一优选实施例中，，所述涂料层的涂料的制备方法如下：
(1)按重量份计，将丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、聚四 氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份 在混合机中混合均匀，调节混合物组分的pH值为6；
(3)在氮气或者氦气氛围下，向混合组分中慢慢添加微型玻璃片20-30份、 改性氧化锌20-30份的混合物，搅拌混合均匀后研磨使细度至20μm以下，即得 涂料。
在本发明一优选实施例中，所述涂料层是利用真空加压喷涂设备将涂料喷涂 于箱体和变压器壳体表面。
在本发明一优选实施例中，所述电磁屏蔽层的厚度大于等于300μm。
在本发明一优选实施例中，所述电磁屏蔽层是采用磁控溅射镀膜法，在箱体 和变压器壳体表面上形成氮化硅层，以氮化硅靶为靶材，设置氮化硅靶电源功率 为25-30Kw，雾化气体流量为100-200sccm，镀膜温度为150-200℃，镀膜时间 为10-15min，施加于箱体和变压器壳体表面的偏压为-(150-200)V。
在本发明一优选实施例中，所述面漆层的厚度大于等于200微米，所述面漆 层为聚四氟乙烯涂料，高温固化形成面漆层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本申请在金属板材的基础上涂覆抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆 层，三层防护，提高了变压器的抗老化能力和电磁屏蔽性能；
(2)本申请耐盐碱腐蚀的涂料是通过对环氧树脂进行改性得到氧化锌-酚醛 环氧树脂，并引入微型玻璃片防止雨水、盐分等进入，引入改性氧化锌提高耐腐 蚀性能还可以抑制由紫外线引起的涂料劣化，提高了涂料的耐候性、抗老化性、 耐腐蚀性，使得变压器具备更长的使用寿命；
(3)本申请在涂料中添加聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有良好的化学稳定性、 耐腐蚀性、密封性、电绝缘性以及良好的抗老化性，能够有效降低表面变压器在 外界环境中遭到雨水浸泡时被腐蚀的几率，使得变压器壳体表面的漆能够被使用 更长的时间；
(4)增加了氮化硅电磁屏蔽层，降低电磁对变压器的干扰。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此 处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种抗老化环氧树脂箱式变压器，包括箱体，和设置在其内的变压器壳体、 变压器主体，所述箱体和变压器壳体均由金属板材制作而成，所述金属板材上从 内向外依次设有抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，所述涂料层的包括如下 重量份的各组分：丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、微型玻璃片 20-30份、改性氧化锌20-30份、聚四氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、 聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份。
在本实施例中，所述改性氧化锌的改性方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于 50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃ 下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌。
在本实施例中，所述氧化锌-酚醛环氧树脂由如下重量份的各组分制备而成： 酚醛环氧树脂30-60份、改性氧化锌20-40份和固化剂10-20份。
在本实施例中，所述氧化锌-酚醛环氧树脂的制备方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于 50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃ 下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌；
(3)将酚醛环氧树脂、改性氧化铝和固化剂混合浇注，浇注温度保持在 200℃，得到氧化铝-酚醛环氧树脂复合材料。
在本实施例中，所述助剂为分散剂、固化剂、溶剂中的一种或多种。
在本实施例中，所述涂料层的涂料的制备方法如下：
(1)按重量份计，将丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、聚四 氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份 在混合机中混合均匀，调节混合物组分的pH值为6；
(3)在氮气或者氦气氛围下，向混合组分中慢慢添加微型玻璃片20-30份、 改性氧化锌20-30份的混合物，搅拌混合均匀后研磨使细度至20μm以下，即得 涂料。
在本实施例中，所述涂料层是利用真空加压喷涂设备将涂料喷涂于箱体和变 压器壳体表面。
在本实施例中，所述电磁屏蔽层的厚度大于等于300μm。
在本实施例中，所述电磁屏蔽层是采用磁控溅射镀膜法，在箱体和变压器壳 体表面上形成氮化硅层，以氮化硅靶为靶材，设置氮化硅靶电源功率为25-30Kw， 雾化气体流量为100-200sccm，镀膜温度为150-200℃，镀膜时间为10-15min， 施加于箱体和变压器壳体表面的偏压为-(150-200)V。
在本实施例中，所述面漆层的厚度大于等于200微米，所述面漆层为聚四氟 乙烯涂料，高温固化形成面漆层。
本申请在金属板材的基础上涂覆抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，三 层防护，提高了变压器的抗老化能力和电磁屏蔽性能；通过对环氧树脂进行改性 得到氧化锌-酚醛环氧树脂，并引入微型玻璃片防止雨水、盐分等进入，引入改 性氧化锌提高耐腐蚀性能还可以抑制由紫外线引起的涂料劣化，提高了涂料的耐 候性、抗老化性、耐腐蚀性，使得变压器具备更长的使用寿命；在涂料中添加聚 四氟乙烯，聚四氟乙烯具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、电绝缘性以 及良好的抗老化性，能够有效降低表面变压器在外界环境中遭到雨水浸泡时被腐 蚀的几率，使得变压器壳体表面的漆能够被使用更长的时间；增加了氮化硅电磁 屏蔽层，降低电磁对变压器的干扰。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并 非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其 他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关 领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的 精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于，包括箱体，和设置在其内的变压器壳体、变压器主体，所述箱体和变压器壳体均由金属板材制作而成，所述金属板材上从内向外依次设有抗老化的涂料层、电磁屏蔽层和面漆层，所述涂料层的包括如下重量份的各组分：丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、微型玻璃片20-30份、改性氧化锌20-30份、聚四氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于，所述改性氧化锌的改性方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌。
3.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述氧化锌-酚醛环氧树脂由如下重量份的各组分制备而成：酚醛环氧树脂30-60份、改性氧化锌20-40份和固化剂10-20份。
4.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于，所述氧化锌-酚醛环氧树脂的制备方法为：
(1)将偶联剂溶于体积比为1-8的乙醇和水的混合液中，搅拌均匀后于50-70℃下水解0.5-2h；
(2)将氧化锌溶于乙醇中，然后加入到步骤(1)得到的水解液中，于70-90℃下反应1-3h，反应液经抽滤后进行干燥和研磨得到改性氧化锌；
(3)将酚醛环氧树脂、改性氧化铝和固化剂混合浇注，浇注温度保持在200℃，得到氧化铝-酚醛环氧树脂复合材料。
5.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述助剂为分散剂、固化剂、溶剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于，所述涂料层的涂料的制备方法如下：
(1)按重量份计，将丁醇10-20份、氧化锌-酚醛环氧树脂40-60份、聚四氟乙烯10-25份、聚氨酯树脂8-15份、聚醋酸乙烯酯3-5份及其他助剂1-5份在混合机中混合均匀，调节混合物组分的pH值为6；
(3)在氮气或者氦气氛围下，向混合组分中慢慢添加微型玻璃片20-30份、改性氧化锌20-30份的混合物，搅拌混合均匀后研磨使细度至20μm以下，即得涂料。
7.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述涂料层是利用真空加压喷涂设备将涂料喷涂于箱体和变压器壳体表面。
8.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述电磁屏蔽层的厚度大于等于300μm。
9.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述电磁屏蔽层是采用磁控溅射镀膜法，在箱体和变压器壳体表面上形成氮化硅层，以氮化硅靶为靶材，设置氮化硅靶电源功率为25-30Kw，雾化气体流量为100-200sccm，镀膜温度为150-200℃，镀膜时间为10-15min，施加于箱体和变压器壳体表面的偏压为-(150-200)V。
10.根据权利要求1所述的一种抗老化环氧树脂箱式变压器，其特征在于：所述面漆层的厚度大于等于200微米，所述面漆层为聚四氟乙烯涂料，高温固化形成面漆层。
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