CN113929873B - 一种低压互感器用浇注材料、低压互感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环氧树脂组合物领域，具体涉及一种低压互感器用浇注材料、低压互感器及其制备方法。该低压互感器用浇注材料主要由以下重量份的组分组成：低粘度环氧树脂100‑120份，三亚甲基四胺10‑11份，活性硅微粉80‑100份，DMP‑30 2份；所述低粘度环氧树脂在常温下的粘度为500‑800mPa·s。该浇注材料以低粘度环氧树脂、三亚甲基四胺、活性硅微粉、DMP‑30促进剂为主料形成高流动性材料，浇注性能良好；固化后的材料的硬度高，吸水率低，耐高温、抗开裂、绝缘性能优异。可在低温60‑70℃、10min之内固化完全，是一种生产效率高、适用于流水线式生产的低压互感器用浇注材料。
Description
技术领域
本发明属于环氧树脂组合物领域，具体涉及一种低压互感器用浇注材料、低压互感器及其制备方法。
背景技术
低压互感器是适用于1kV以下的电力系统中，将大电压转换为小电压或将大电流转换为小电流的一类装置。浇注式互感器的结构由器身(铁芯、一次绕组和二次绕组)、外壳、一次线圈接线端和二次线圈接线端等构成，生产时，将器身装入模具内并对互感器线圈进行定位，使用浇注材料浇注，放入烘箱内快速固化，脱模即可。
低压互感器外壳所用浇注材料在固化后应具备良好的绝缘性、耐热性、低吸水率和抗开裂性能，以避免对互感器的测量数据产生不良影响。传统的互感器用环氧树脂浇注材料，固化温度高、固化时间长不利于提高生产效率。而且由于互感器的器身复杂，对浇注材料的流动能力有较高要求，如浇注材料的流动能力差，容易形成气孔、暗气室、缺料等现象，影响产品品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压互感器用浇注材料，其流动性好，容易保证良好的产品外观和品质；可在低温快速固化，适用于现阶段流水线式的生产工艺。
本发明的第二个目的在于提供使用上述浇注材料的低压互感器以及该低压互感器的制备方法。
为实现上述目的，本发明的低压互感器用浇注材料的技术方案是：
一种低压互感器用浇注材料，主要由以下重量份的组分组成：低粘度环氧树脂100-120份，三亚甲基四胺10-11份，活性硅微粉80-100份，DMP-30 2份；
所述低粘度环氧树脂在常温下的粘度为500-800mPa·s。
本发明的低压互感器用浇注材料，以低粘度环氧树脂、三亚甲基四胺、活性硅微粉、DMP-30促进剂为主料形成高流动性材料，浇注性能良好；固化后的材料的硬度高，吸水率低，耐高温、抗开裂、绝缘性能优异。可在低温60-70℃、10min之内固化完全，是一种生产效率高、适用于流水线式生产的低压互感器用浇注材料。
在以上主料的基础上，可根据市场或用户需求来添加颜料、耐紫外线剂等辅料，来得到一定颜色和耐老化要求的制品。以上辅料的添加量往往较少，不会对浇注材料的流动性、力学性能、绝缘性能等造成影响。
低粘度环氧树脂的选型不仅应考虑粘度指标，还应考虑力学性能、绝缘性能、吸水性等因素，优选的，所述低粘度环氧树脂为711环氧树脂。
活性硅微粉为硅微粉经偶联剂改性的相应产品，可在市场上购得。活性硅微粉起到增强填料的作用，而且与环氧树脂、固化剂的浸润性能良好，由于降低浇注材料粘度，降低制品缺陷。优选的，所述活性硅微粉的目数为400目。
最优选的，上述浇注材料主要由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份。采用该配方制成的浇注材料，流动性良好，固化速度适宜，固化后材料的吸水率、绝缘能力、抗开裂能力优异，应用效果最佳。
本发明的低压互感器的技术方案是：
一种低压互感器，包括低压互感器器身，还包括固化在低压互感器器身上的浇注外壳，所述浇注外壳由浇注材料固化而成，所述浇注材料主要由以下重量份的组分组成：低粘度环氧树脂100-120份，三亚甲基四胺10-11份，活性硅微粉80-100份，DMP-30 2份；
所述低粘度环氧树脂在常温下的粘度为500-800mPa·s。
本发明提供的低压互感器，采用上述浇注材料制成的环氧树脂外壳，硬度高，耐高温性能、抗开裂性能优异，绝缘性能高，能够在高温125℃和低温-40℃的环境下使用，应用效果良好。
优选的，所述低粘度环氧树脂为711环氧树脂。
优选的，所述活性硅微粉的目数为400目。
优选的，所述浇注材料主要由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份。
本发明的低压互感器的制备方法所采用的技术方案是：
一种低压互感器的制备方法，包括以下步骤：将低粘度环氧树脂、三亚甲基四胺、活性硅微粉、DMP-30抽真空搅拌，然后对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，在60-70℃固化。
本发明的低压互感器的制备方法，生产工艺简单，可以实现快速生产，提高生产效率。
从兼顾固化速度、固化后材料的性能方面综合考虑，优选的，抽真空搅拌的时间为90min，固化温度为65℃，固化时间为6min。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。以下实施例中，活性硅微粉为表面偶联剂改性处理产品，购自凯盛石英材料有限公司。
一、本发明的低压互感器用浇注材料的具体实施例
实施例1
本实施例的低压互感器用浇注材料，由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，400目活性硅微粉80份，DMP-30促进剂2份。
实施例2
本实施例的低压互感器用浇注材料，由以下重量份的组分组成：711环氧树脂120份，三亚甲基四胺10份，400目活性硅微粉80份，DMP-30促进剂2份。
实施例3
本实施例的低压互感器用浇注材料，由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，400目活性硅微粉100份，DMP-30促进剂2份。
二、本发明的低压互感器及其制备方法的具体实施例
实施例4
本实施例的低压互感器，包括低压互感器器身和固化在低压互感器器身上的浇注外壳，浇注外壳由实施例1的浇注材料固化而成。
本实施例的低压互感器具体采用以下方法进行制备：按实施例1的配方配料，在混料罐中抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注后把模具放在65℃的烘箱中，6min后固化完全。
实施例5
本实施例的低压互感器，包括低压互感器器身和固化在低压互感器器身上的浇注外壳，浇注外壳由实施例2的浇注材料固化而成。
本实施例的低压互感器具体采用以下方法进行制备：按实施例2的配方配料，在混料罐中抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注过程中材料的流动性比较好，在65℃的烘箱中完全固化的时间达到10min，产品的外观无气泡。
实施例6
本实施例的低压互感器，包括低压互感器器身和固化在低压互感器器身上的浇注外壳，浇注外壳由实施例3的浇注材料固化而成。
本实施例的低压互感器具体采用以下方法进行制备：按实施例3的配方配料，在混料罐中抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注过程中材料粘度比实施例4的材料相应增大，流动性相应降低，固化时间为7min，产品的表面有少量的气泡。
三、对比例
对比例1
本对比例的浇注材料，由711环氧树脂、三亚甲基四胺、400目活性硅微粉、DMP-30促进剂按重量比100：12：80：2组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注后把模具放在65℃的烘箱中，固化时间缩短到2min，混料的流动性快速下降，浇注的低压互感器产品会出现缺料的现象，浇注材料在固化过程中发热比较严重，浇注过程中因材料固化比较快，气泡不容易排出，造成产品表面有很多小气泡。
对比例2
本对比例的浇注材料，由711环氧树脂、三亚甲基四胺、400目活性硅微粉、DMP-30促进剂按重量比100：12：80：3组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌20min时材料的流动性变差，搅拌到90min时基本搅拌不动，浇注材料几乎固化。
对比例3
本对比例的浇注材料，由E51环氧树脂、三亚甲基四胺、400目活性硅微粉、DMP-30促进剂按重量比100：10：80：2组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注材料的流动降低，在65℃的烘箱中完全固化的时间达到11min，产品表面有少许气泡。
对比例4
本对比例的浇注材料，由711环氧树脂、甲基四氢苯酐、400目活性硅微粉、DMP-30促进剂按重量比100：10：80：2组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注材料的流动降低，在65℃的烘箱中完全固化的时间达到20min，产品表面有少许气泡，吸水率有所增加，玻璃化转变温度升高。
对比例5
本对比例的浇注材料，由711环氧树脂、三亚甲基四胺、碳酸钙、DMP-30促进剂按重量比100：10：80：2组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注材料的流动降低，在65℃的烘箱中完全固化的时间达到7min，产品表面有少许气泡，吸水率有所增加。
对比例6
本对比例的浇注材料，由711环氧树脂、三亚甲基四胺、硅微粉、BDMA(二甲基苄胺)为促进剂按重量比100：10：80：2组成，按配比在混料罐中混料，抽真空搅拌90min后，对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，浇注料的流动性好，在65℃的烘箱中完全固化的时间达到9min，产品表面有少许气泡。
三、实验例
对以上实施例和对比例的互感器外壳材料进行性能检测，具体项目包括玻璃化转变温度(Tg)、吸水率、介电强度、使用环境温度范围，其中玻璃化转变温度(Tg)的测试方法按照以下标准进行：GB/T 19466.2-2004塑料差示扫描量热法(DSC)第2部分：玻璃化转变温度的测定。
吸水率的测试按照以下标准进行：GB/T 1034-2008塑料吸水性的测定。
介电强度的测试按照以下标准进行：GB/T 1408.1-2016绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验。
使用环境温度范围的测试按照以下标准进行：GB/T 2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温；GB/T 2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温；GB/T 2423.22-2012环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化。
表1各实施例和对比例的互感器外壳材料的性能比较
结合以上实施例的描述和表1的实验结果，实施例的浇注材料制成的互感器外壳，吸水率低，介电强度高，固化温度在10min以内，能够满足流水线的作业要求。其中尤以实施例4的配方为最佳，外观方面，实施例4、实施例5的外观最佳。当树脂或硅粉比例不当时，会造成产品使用环境温度范围有所不同。
对比例1的固化时间过短，不满足外观要求。对比例2的固化时间过短，不满足生产线的工艺要求。对比例3的固化时间过长，流动性降低，会造成产品外观存在缺陷等因素，该缺陷也会对材料的耐久性产生不良影响。对比例4的吸水率略高，而且固化时间过长。对比例5的吸水率略高、介电强度欠佳。对比例6的介电强度欠佳。
Claims (8)
1. 一种低压互感器用浇注材料，其特征在于，主要由以下重量份的组分组成：低粘度环氧树脂100-120份，三亚甲基四胺10-11份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份；
所述低粘度环氧树脂在常温下的粘度为500-800mPa•s，所述低粘度环氧树脂为711环氧树脂。
2.如权利要求1所述的低压互感器用浇注材料，其特征在于，所述活性硅微粉的目数为400目。
3. 如权利要求1-2中任一项所述的低压互感器用浇注材料，其特征在于，主要由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份。
4. 一种低压互感器，包括低压互感器器身，其特征在于，还包括固化在低压互感器器身上的浇注外壳，所述浇注外壳由浇注材料固化而成，所述浇注材料主要由以下重量份的组分组成：低粘度环氧树脂100-120份，三亚甲基四胺10-11份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份；
所述低粘度环氧树脂在常温下的粘度为500-800mPa•s，所述低粘度环氧树脂为711环氧树脂。
5.如权利要求4所述的低压互感器，其特征在于，所述活性硅微粉的目数为400目。
6. 如权利要求4-5中任一项所述的低压互感器，其特征在于，所述浇注材料主要由以下重量份的组分组成：711环氧树脂100份，三亚甲基四胺10份，活性硅微粉80份，DMP-30 2份。
7.一种如权利要求4-6中任一项所述的低压互感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将低粘度环氧树脂、三亚甲基四胺、活性硅微粉、DMP-30抽真空搅拌，然后对装配有线圈的低压互感器模具进行浇注，在60-70℃固化。
8.如权利要求7所述的低压互感器的制备方法，其特征在于，抽真空搅拌的时间为90min，固化温度为65℃。
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