一种特高压SF₆电气绝缘环氧树脂的组成物的制作方法

专利名称：一种特高压SF₆电气绝缘环氧树脂的组成物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压电开关用浇注环氧树脂，尤其是一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，特别地，本发明还提供了此组成物的制备方法。
背景技术：
在现有技术中，国外关于GIS高压电开关用环氧树脂的专利技术文献较多，美国专利US4780360报导了西门子公司的一种用于高压SF6开关的环氧树脂的制备方法，用PET或芳烃聚胺来改性双酚A类环氧树脂，用叔芳二胺作阴离子聚合固化剂，日本专利J86011408和86011407报导了一种高压SF6开关用绝缘材料，该绝缘体由IOOpts *wt的环氧树脂组分和200 500pts *wt的氧化招组成,环氧树脂组分又包括75% 45% (wt)的双酚A型环氧树脂和25% 55% (wt)的缩水甘油基-3-(2-缩水甘油基)-5，5-双甲基乙内酰脲树脂；德国专利DE2810035报导了用于SF6高压开关环氧树脂组分，该组分是用白云石作填充剂，用高于六碳的低级脂肪醇、高于五碳的双羟基脂肪醇等作操作助剂，再加入双酚A类环氧树脂组成的。这些树脂大多用脂环族环氧化合物或含脂环的环氧树脂组成物改性，因采用的是添加法，故成本高且操作不便。国内的该类环氧树脂在高压开关中已有了成功应用，主要是90年代开发的中高压开关用的中分子量环氧树脂与苯酐或液态甲基四氢苯酐做固化剂的环氧树脂系统，该环氧树脂系统固化放热峰值高，收缩率大，固化应力大，易产生内微裂纹，在超高压甚至特高压电场中产生放电击穿和产品开裂的风险大大提高，严重影响特高压开关的使用寿命。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，本发明的另一目的是提供此组成物的制备方法。本发明提供的环氧树脂组成物，固化时固化放热峰值低，不容易产生固化内应办集中，不易产生微裂纹等缺陷，使盆式绝缘子的机械强度大幅度提高，在超高压、特高压电场中性能稳定可靠，使用寿命延长，而且产品的体积越大，埋入的金属嵌件尺寸越大，这种优势越明显。这是我国国家战略发展特高压电网亟待解决技术和材料难题。为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，其组成物的包括以下组份A、MPE改性环氧树脂100B、MPH液态酸酐固化剂30 150其中MPE改性环氧树脂是由100重量份的双酚A型环氧树脂加入5 30重量份的一种自制带有至少一种可以与环氧树脂反应的改进剂MPE01，聚合合成的一种中等分子量或偏低分子量的改性环氧树脂。MPH液态酸酐固化剂，是通过自制的带有至少一种活性基团如羟基的改进剂MPEll与甲基四氢苯酐反应，生成的一种酸酐聚合物，通过改变基础酸酐或苯酐或四氢苯酐或甲基四氢苯酐等，可以合成一系列的具有不同特点的固化剂。所述的MPE改性环氧树脂，其平均分子量控制在400 1500。所述的液态酸酐固化剂，其平均分子量控制在200 600。一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，其制备方法为A，在100份液体BPA型环氧树脂加入MPEOl改性剂5_30份，在90_16(TC温度下反应2-8小时，最好是120-140°C 3-5小时，即得到MPE改性环氧树脂；B，在100份甲基四氢苯酐或苯酐加入10-40份MPElI改性剂和O. 2-1. 2份的叔胺或季胺盐，在温度60-150°C的温度下反应1-7小时，最好是100°C ±20°C 4-6小时，即得到MPH液态酸酐固化剂。在100份的MPE改性环氧树脂和30 150份的MPH液态酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入200 550份的氧化铝填料，采用真空浇注工艺或APG工艺，生产特高压盆式绝缘子或类似绝缘件产品；制得的绝缘产品具有固化应力低、机械强度高、电气性能稳定可靠等显著优点。本发明提供的环氧树脂组成物，固化时放热量低，固化放热峰值低，不容易产生固化内应办集中，固化物收缩率低，尺寸稳定性好，不易产生微裂纹等缺陷，绝缘产品的机械强度大幅度提高，在超高压、特高压电场中性能稳定可靠，使用寿命长，而且产品的体积越大，埋入的金属嵌件尺寸越大，这种优势越明显。


图I为本发明的配比关系图
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进一步进行说明一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，其组成物的包括以下组份A、MPE改性环氧树脂100B、MPH液态酸酐固化剂30 150其中MPE改性环氧树脂是由100重量份的双酚A型环氧树脂加入5 30重量份的一种自制带有至少一种可以与环氧树脂反应得的改进剂MPE01，合成的一种中等分子量或偏低分子量的改性环氧树脂。MPH改性酸酐固化剂，是通过自制的带有至少一种活性基团的改进剂MPEll与甲基四氢苯酐或苯酐反应，生成的一种酸酐聚合物，具有较高的粘度。所述的MPE改性环氧树脂，优选地其平均分子量控制在400 700。所述的MPH改性酸酐固化剂，优选地其平均分子量最好控制在200 600。一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，其制备方法为在100份的A改性环氧树脂和30 150份的B液态酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入200 550份的氧 化铝填料，采用真空浇注工艺或APG工艺，制得特高压盆式绝缘子等产品。其具有高TG，高机械强度，高抗开裂指数等显著优点。实施例一绝缘子的制备在100份的MPE改性环氧树脂和50份的MPH改性酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入350份的氧化铝填料，采用真空浇注工艺，制得特高压盆式绝缘子产品一。实施例二绝缘子的制备在100份的MPE改性环氧树脂和70份的MPH改性酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入420份的氧化铝填料，采用真空浇注工艺，制得超高压特高压盆式绝缘子产品二。实施例三绝缘子的制备在100份的MPE改性环氧树脂和100份的MPH改性酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入480份的氧化铝填料，采用真空浇注工艺，制得超高压特高压盆式绝缘子产品
_- O下面将上述实施本发明组成物制得的绝缘产品分别与现有产品进行对比说明，见下表
权利要求
1.一种超高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，用于特高压电气领域，通过自动压力凝胶工艺或真空浇注工艺，生产特高压盆式绝缘子或类似绝缘件，其特征在于，其组成物的包括以下组份A、MPE改性环氧树脂100B、MPH液态酸酐固化剂30 150其中MPE改性环氧树脂是由100重量份的双酚A型环氧树脂加入5 30重量份的一种自制带有至少一种可以与环氧树脂和酸酐反应得的MPEOl改进剂而合成的一种中等分子量或偏低分子量的改性环氧树脂，但粘度明显低于同等分子量的BPA型环氧树脂。MPH液态酸酐固化剂，是通过自制的带有至少一种活性基团如羟基的改进剂MPEll与甲基四氢苯酐或苯酐反应，生成的一种酸酐聚合物，具有较高的粘度。
2.根据权利要求I所述的一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂组成物，其特征在于，MPE改性环氧树脂分子量为400-1500，其粘度较同等分子量的BPA型环氧树脂的粘度更低。
3.根据权利要求I所述的一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂组成物，其特征在于，MPE改性环氧树脂其与酸酐的固化物具有树脂合金的特征，TG不降低。
4.根据权利要求I所述的一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂组成物，其特征在于，MPH液态酸酐固化剂其平均分子量较常用甲基四氢苯酐或苯酐要大，控制在200 600。
5.如权利要求I所述的一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂组成物中，其特征在与，MPH液态酸酐固化剂与MPE改性环氧树脂的固化物具有明显树脂合金特征，TG不降低，固化应力降低，抗开裂指数明显提高。
全文摘要
一种特高压SF6电气绝缘环氧树脂的组成物，其组成物包括以下组份A、MPE改性环氧树脂100，B、MPH改性酸酐固化剂30～150，MPE改性环氧树脂平均分子量控制在400～1500，液态酸酐固化剂平均分子量控制在200～600；将制得的MPE环氧树脂和MPH液态酸酐固化剂组成的环氧树脂系统中，加入200～550份的氧化铝填料，采用真空浇注工艺或APG工艺，生产特高压盆式绝缘子或类似绝缘件产品，具有固化时放热量低，固化放热峰值低，固化内应力小，抗开裂指数高，稳定性好，不易产生微裂纹等缺陷，产品机械强度大幅度提高，在特高压产品的强电场中性能稳定可靠。
文档编号C08G59/20GK102633986SQ201210103930
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者何愈 申请人:上海雄润树脂有限公司