耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料及制备方法与流程

1.本发明涉及绝缘材料领域，具体涉及一种耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料及制备方法。


背景技术：

2.环氧配方材料生产的环氧绝缘件具有良好的机械性能和优异的电气性能，广泛应用到电力系统、轨道交通、新能源等领域。但在实际使用中，不可避免地要受到温度、湿度、电、光、盐雾等因素的作用，这些环境因素是导致环氧配方材料老化的直接原因。尤其在自然环境比较苛刻的山区和沿海地带，因绝缘材料老化导致故障的比重越来越高。
3.电老化是环氧树脂不可避免的一种老化形式，由于放电老化导致材料表面的电痕破坏，受到研究者的重视。电痕老化主要发生在户外或严酷环境中工作的绝缘材料，受盐雾、水分、灰尘等污染物的综合作用，使得材料表面处于湿润状态，电导升高导致材料表面泄露电流增大，产生大量热量，使得污秽带的水分蒸发。但材料表面热量分布不均，水分蒸发速率不同，在材料表面产生了不均匀的干燥带。当干燥带上的电场强度超过空气击穿场强时，材料表面发生放电弧放电，生成大量的热和紫外线。在高温、紫外、氧气等多种条件共同作用下，环氧树脂分子链被打断、分解，材料机械性能下降，材料表面出现电蚀痕，最终形成碳化通路，使材料绝缘破坏。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决沿海地区环氧配方材料易盐老化和电老化，使得材料绝缘破坏的问题。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料，由以下组分按重量份组成：
[0006][0007][0008]
可选地，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂和脂环型环氧树脂。
[0009]
可选地，所述环氧树脂中，双酚a型环氧树脂的重量份为60-80份。
[0010]
可选地，所述环氧树脂中，脂环型环氧树脂的重量份为20-40份。
[0011]
可选地，所述固化剂包括液体改性甲基四氢苯酐和液体改性甲基六氢苯酐。
[0012]
可选地，所述固化剂中，液体改性甲基四氢苯酐的重量份为50-70份。
[0013]
可选地，所述固化剂中，液体改性甲基六氢苯酐的重量份为15-30份。
[0014]
可选地，所述纳米al2o3选择疏水性表面处理的纳米颗粒。
[0015]
可选地，所述增韧剂为ppg-400。
[0016]
本发明还提供了一种通过上述的耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料制备电器绝缘件的方法，包括：
[0017]
步骤一，将纳米al2o3纳米颗粒和少量环氧树脂在高速分散仪中搅拌30分钟，转速1000转/min；
[0018]
步骤二，将步骤一得到的混合物和其余环氧树脂、固化剂、400目硅微粉、增韧剂加入真空混料罐，真空度0-0.1mpa，搅拌速度30-100r/min，边搅拌边抽真空2-3小时；
[0019]
步骤三，将步骤二得到的材料在0.1-0.4mpa压力下打入温度为140-150℃的apg模具，固化10-20分钟，脱模，得到耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件。
[0020]
本发明的有益效果为：
[0021]
(1)本发明利用脂环形环氧树脂中分子结构中c-h键较高的键能，以及主链和侧链不含苯环等结构，确保聚合物绝缘材料即使发生热分解也只是形成co2等挥发性气体，而不形成较多的导电性石墨碳或半导电有机物残留，故而可提高材料的耐漏电痕性。
[0022]
(2)选择疏水性表面处理的纳米al2o3颗粒，在聚合物内部可形成纳米级晶粒或非晶粒物质，形成纳米级微孔或气泡，具有极高的表面活性，使其与树脂的相互作用力大大增强，可以提高材料导热率、减少吸水率，故而提高配方材料的憎水性和耐漏电痕性。
[0023]
(3)由于脂环型环氧树脂分子链相对较短，故会导致配方材料脆性过高，通过增韧剂的添加，可改善配方的脆性。
具体实施方式
[0024]
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
表1列出了本发明提供的耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料和对比例。
[0026]
表1：电气绝缘件用环氧配方材料配方表(单位：份)
[0027]
配方实施例1实施例2实施例3对比例双酚a型环氧树脂807060100脂环型环氧树脂203040/液体改性甲基四氢苯酐70605080液体改性甲基六氢苯酐152530/400目硅微粉420480520320纳米al2o3132/增韧剂257/
[0028]
其中，纳米al2o3选择疏水性表面处理的纳米颗粒，增韧剂为ppg-400。
[0029]
以下根据实施例1-3提供的耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件用环氧配方材料，制备耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件。具体步骤包括：
[0030]
步骤一，将纳米al2o3纳米颗粒和适量环氧树脂在高速分散仪中搅拌30分钟，转速1000转/min；
[0031]
步骤二，将步骤一得到的混合物和其余环氧树脂、液体改性甲基四氢苯酐、液体改性甲基六氢苯酐、400目硅微粉、增韧剂加入真空混料罐，真空度0-0.1mpa，搅拌速度30-100r/min，边搅拌边抽真空2-3小时；
[0032]
步骤三，将步骤二得到的材料在0.1-0.4mpa压力下打入温度为140-150℃的apg模具，固化10-20分钟，脱模，得到耐盐雾耐漏电痕的电器绝缘件。
[0033]
以对比例提供的材料配方，制备常规环氧绝缘件，包括：
[0034]
步骤一，将双酚a型环氧树脂、液体改性甲基四氢苯酐、硅微粉填料加入真空混料罐，真空度0-0.1mpa，搅拌速度30-100r/min，边搅拌边抽真空2-3小时；
[0035]
步骤二，将步骤一得到的配方材料在0.1-0.4mpa压力下打入温度为140-150℃的apg模具，固化10-20分钟，脱模，得到常规环氧绝缘样条。
[0036]
将根据实施例1-3和对比例提供的配方制得的绝缘件进行测试，测试结果如下。
[0037]
表2：性能测试数据表
[0038]
性能实施例1实施例2实施例3对比例粘度(mpas)58000650006900043000拉伸(kj/m2)71797873弯曲(mpa)120125123122缺口冲击(mpa)1.62.02.11.9击穿场强(kv/mm)24283124玻璃化温度(℃)11010590106耐裂性-20℃-60℃-60℃-20℃表面接触角106.56107.76108.3698.15盐雾试验后耐漏电痕迹能力1a2.51a2.51a2.51a0
[0039]
上表中，1a2.5是按照gb/t 6553-2014《严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法》进行测试的结果，1a2.5表示测试的五个试样，在2.5kv下，耐受6小时后无破坏；1a0表示测试的五个试样，在2.5kv下，耐受6小时中至少有一个试样破坏。盐雾是一种常见的污染形式，耐电痕的本质就是提高材料抵抗污秽的能力，盐雾试验的试验溶剂为一种盐和表面活性剂，经过盐雾试验后，材料的耐漏电痕性提高，其耐盐雾能力也得到了加强。
[0040]
由上述检测结果可知，对比例的表面接触角和耐漏电痕迹能力不如本发明的实施例1-3。
[0041]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。