一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物及其澆注方法
2023-04-28 09:20:41 1
專利名稱：：一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物及其澆注方法
技術領域：
：本發明涉及一種環氧樹脂組合物，具體地說涉及一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物及其澆注方法；屬於高分子材料應用
技術領域：
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背景技術：
：環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵，環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。環氧樹脂一般和添加物同時使用，以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇，常用添加物有以下幾類(1)固化劑；(2)改性劑；(3)填料；(4)稀釋劑；(5)其它。其中固化劑是必不可少的添加物，無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑，否則環氧樹脂不能固化。常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺，另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑，加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。上述固化劑都屬於化工成品，將其添加到環氧樹脂中具有毒性，在使用過程中對人們的健康會造成不同程度的危害。中國專利申請(公開號CN1374292A)涉及環氧樹脂固化劑腰果胺的合成，該方法以腰果殼油、甲醛溶液和脂肪胺為原料，腰果殼油通過曼尼西反應(Mqnnichreaction)製得天然長鏈取代酚醛胺即腰果胺。該腰果胺作為環氧樹脂固化劑低溫固化性能好，固化速度快，0。C時仍可以固化，克服了低分子量聚醯膚樹脂10"C以下難以固化，5'C以下不能固化的缺點。但是該腰果胺固化劑需要曼尼西反應進行合成，並且在合成過程中使用有毒化學物質甲醛溶液，雖然毒性低一點，但是對人的健康仍然具有危害作用，而且該固化劑經過合成後，使用成本較高，應用於環氧樹脂不符合市場化需求。
發明內容本發明針對現有技術存在的缺陷，提供一種無毒性，成本較低具有較高市場競爭力的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物。本發明的目的是通過下列技術方案來實現的一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，該組合物由以下重量份的成分組成雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑50-120份填料100-300份；固化促進劑0.1_5份。屏蔽深井潛水泵的電機定子需要採用樹脂材料進行澆注密封，而本發明採用環氧樹脂組合物作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料，可以起到絕緣、固定、減震、耐熱和密封的作用。本發明採用的雙酚A型環氧樹脂固化方便，選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在018(TC溫度範圍內固化。粘附力強，雙酚A型環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力；雙酚A型環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。收縮性低，雙酚A型環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出；它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。固化後的雙酚A型環氧樹脂體系具有優良的力學性能。固化後的雙酚A型環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。固化後的雙酚A型環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。雙酚A型環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。尺寸穩定性，雙酚A型環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。固化的雙酚A型環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。現有技術中採用的環氧樹脂罐封體系，基本上都是聚胺脂環氧樹脂系統或是酸酐環氧樹脂體系；所用的固化劑都是胺類固化劑或是酸酐類固化劑。環氧樹脂本身無毒，添加了固化劑以後才顯示毒性。而胺類固化劑和酸酐類固化劑都屬於化工產品，具有毒性，對人的健康具有危害性。而本發明的環氧樹脂灌封材料是以腰果殼油為固化劑的環氧樹脂系統，採用真空澆注工藝灌封。腰果殼油是從植物腰果殼裡面提煉而得，來自自然界、無毒；可以直接生產食品或飲用水直接接觸的環氧樹脂系統。腰果殼油環氧樹脂固化劑分子中的特殊結構能在低溫條件下完全和環氧樹脂起交聯反應，且不產生副產物，無毒，有優異的粘結性、柔韌性、絕緣性，耐水、耐化學腐蝕，配幅隨意大，使用安全綜合成本低，具有較高市場競爭力。在上述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中，該組合物由以下優選重量份的成分組成雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑70-100份填料150-250份；固化促進劑0.5-2份。最佳優選重量份的成分為雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑75-95份；填料200份；固化促進劑0.5-1份。在上述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中，作為優選，所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618、雙酚A型環氧樹脂6101、雙酚A型環氧樹脂634中的一種。最佳優選，所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618。本發明採用的雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A、環氧氯丙烷在鹼性條件下縮合，經水洗，脫溶劑精製而成的高分子化合物。其中雙酚A型環氧樹脂618、雙酚A型環氧樹脂6101、雙酚A型環氧樹脂634為淺黃至無色透明粘稠液體，環氧值為0.38-0.54/100克，有機氯和無機氯含量極低，用其作為澆注料具有工藝性好、流動性好、機械強度高、絕緣性能好、收縮率小、吸水率低的特點。在上述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中，作為優選，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑MD2041、腰果殼油固化劑MD2015、腰果殼油固化劑MD2544中的一種或多種組合。最佳優選，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑MD2041。其中腰果殼油固化劑MD2041和MD2015能在低溫(-5°C)和常溫條件下與環氧樹脂其交聯反應，且不產生副產物，無毒，有優異的粘結性、絕緣性，耐水、耐化學腐蝕，可水下固化，配比範圍寬，使用安全，是環氧樹脂優良的固化劑。腰果殼油固化劑MD2015粘度6000-9000mPa's;胺值240-290mg麗/g;固體含量85%±2%;凝膠時間在溫度25匸下50-70分鐘。腰果殼油固化劑MD2041粘度:500-1300mPa*s;胺值220-260mgK0H/g;固體含量75%±3%;凝膠時間在25。C下7090分鐘。腰果殼油固化劑MD2544能在低溫條件下與環氧樹脂起交聯反應，且不產生副產物，無毒，可潮溼固化，有優異的粘結性、柔韌性、絕緣性，耐水、耐化學腐蝕，使用安全，是環氧樹脂優良的固化劑。腰果殼油固化劑MD2544粘度20000-40000mPa*s;胺值295-335mgK0H/g;固體含量》95%;凝膠時間在溫度25°C下35-85分鐘。在上述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中，作為優選，所述的填料為粒度為300-800目的活性矽微粉。本發明的填料可以採用普通矽微粉、活性矽微粉和納米Si02材料中的一種，由於普通矽微粉效果較差，而納米Si02材料成本較高。最佳優選為粒度為300-800目的活性矽微粉。活性矽微粉對於提高環氧樹脂的力學性能、熱學性能及其電性能等都有作用，其中活性矽微粉不僅對環氧樹脂灌封材料的電學性能提高較為顯著，尤其在浸水後，電學性能降低幅度很小，而且對環氧樹脂灌封材料具有顯著的增強和增韌作用。在上述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中，作為優選，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑。所述的叔胺類固化促進劑有叔胺類固化促進劑DMP-30、N-苄基二甲胺等，該固化促進劑可以降低固化溫度和時間，起促進作用，提高固化速率。本發明的另一個目的在於提供上述用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物的澆注方法，該方法包括以下步驟A、攪拌按照一定重量比稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中攪拌均勻後，然後在溫度為20-5(TC的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌5-20分鐘後加入固化促進劑攪拌均勻；B、真空澆注通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；C、固化將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子在溫度為100-150。C的條件下保溫2-8小時，然後在室溫下固化8-15小時。在上述的澆注方法中，作為優選，步驟A中加入雙酚A型環氧樹脂的溫度為25_45°C，充分攪拌時間為8-12分鐘。在上述的澆注方法中，作為優選，步驟B中將混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中的時間為30-60分鐘。8在上述的澆注方法中，作為優選，步驟c中經過真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子在溫度為100-120'C的條件下保溫3-5小時，然後在室溫下固化10-12小時。綜上所述，本發明具有以下優點1、本發明用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物原料來源廣泛，價格低廉，生產成本較低，具有較高市場競爭力。2.本發明用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物原料無毒，有些原料來自自然界，不僅相互之間可以交聯反應，不產生副產物，無毒，對人體健康無害屬於綠色環保產品；而且具有優異的粘結性、柔韌性、絕緣性，耐水、耐化學腐蝕性能。3.本發明用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物中的原料配幅要求寬，無須精確稱量，適應於工業化生產，對操作人員的素質要求低，提高了生產成品率，使用非常方便。4、本發明通過澆注方法將環氧樹脂組合物作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料，可以起到絕緣、固定、減震、耐熱和密封的作用。具體實施例方式下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明；但是本發明並不限於這些實施例。表1:實施例13用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物成分的重量份tableseeoriginaldocumentpage9其中實施例1中所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑2041,所述的填料為粒度為300-800目的活性矽微粉，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑DMP-30。實施例2中所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂6101,所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑2015，所述的填料為粒度為500-800目的活性矽微粉，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑DMP-30。實施例3中所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂634，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑2544，所述的填料為粒度為400-600目的活性矽微粉，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑N-苄基二甲胺。實施例4中所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑2041和腰果殼油固化劑2015，兩者的重量比為7:3，所述的填料為粒度為500-800目的活性矽微粉，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑DMP-30。實施例5中所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618，所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑2041和腰果殼油固化劑2544，兩者的重量比為5:5，所述的填料為粒度為400-600目的活性矽微粉，所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑DMP-30。實施例1按照表1中實施例1稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中，在不鏽鋼容器中充分攪拌均勻後，然後在溫度為25-35'C的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌IO分鐘後加入固化促進劑並攪拌均勻；通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子放入烘箱中，在溫度為IOO'C的條件下保溫8小時，然後降溫至室溫，在室溫下固化8小時。實施例2按照表1中實施例2稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中，在不鏽鋼容器中充分攪拌均勻後，然後在溫度為35-45'C的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌12分鐘後加入固化促進劑並攪拌均勻；通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子放入烘箱中，在溫度為ll(TC的條件下保溫5小時，然後降溫至室溫，在室溫下固化IO小時。實施例3按照表1中實施例3稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中，在不鏽鋼容器中充分攪拌均勻後，然後在溫度為35-45'C的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌IO分鐘後加入固化促進劑並攪拌均勻；通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子放入烘箱中，ii在溫度為12(TC的條件下保溫3小時，然後降溫至室溫，在室溫下固化12小時。實施例4按照表1中實施例4稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中，在不鏽鋼容器中充分攪拌均勻後，然後在溫度為40-50'C的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌5分鐘後加入固化促進劑並攪拌均勻；通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子放入烘箱中，在溫度為14(TC的條件下保溫2小時，然後降溫至室溫，在室溫下固化15小時。實施例5按照表1中實施例5稱取原料，其它工藝同實施例2，不再贅述。比較例1採用原料中固化劑為胺類固化劑，採用填料為普通矽微粉，其它工藝流程同實施例2，不再贅述。對實施例1-5和比較例1澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子的絕緣、減震、耐熱和密封性能進行檢測，檢測結果如表2所示。表2:實施例1-5和比較例1澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子檢測性能tableseeoriginaldocumentpage13從表2可以看出將本發明的環氧樹脂組合物作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料，不僅絕緣、固定、減震、耐熱和密封等性能較好，而且該環氧樹脂組合物原料無毒，對人體健康無害屬於綠色環保產品，來源廣泛，價格低廉，生產成本較低，具有較高市場競爭力。本發明中所描述的具體實施例僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬
技術領域：
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管對本發明己作出了詳細的說明並引證了一些具體實施例，但是對本領域熟練技術人員來說，只要不離開本發明的精神和範圍可作各種變化或修正是顯然的。權利要求1、一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，該組合物由以下重量份的成分組成雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑50-120份填料100-300份；固化促進劑0.1-5份。2、根據權利要求1所述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，其特徵在於該組合物由以下重量份的成分組成雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑70-100份填料150-250份；固化促進劑0.5-2份。3、根據權利要求1或2所述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，其特徵在於所述的雙酚A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂618、雙酚A型環氧樹脂6101、雙酚A型環氧樹脂634中的一種。4、根據權利要求1或2所述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，其特徵在於所述的腰果殼油固化劑為腰果殼油固化劑MD2041、腰果殼油固化劑MD2015、腰果殼油固化劑MD2544中的一種或多種組合。5、根據權利要求1或2所述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，其特徵在於所述的填料為粒度為300-800目的活性矽微粉。6、根據權利要求1或2所述的用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，其特徵在於所述的固化促進劑為叔胺類固化促進劑。7、一種環氧樹脂組合物的澆注方法，該方法包括以下步驟A、攪拌按照一定重量比稱取原料，然後將填料加入腰果腰果殼油固化劑中攪拌均勻後，然後在溫度為20-5CTC的條件下加入雙酚A型環氧樹脂，充分攪拌5-20分鐘後加入固化促進劑攪拌均勻；B、真空澆注通過真空泵對密封好的屏蔽深井潛水泵電機定子進行抽真空10-20分鐘，當電機定子中的真空壓力低於500Pa以下時，將上述混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中，澆注後作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料；C、固化將上述真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子在溫度為100-150。C的條件下保溫2-8小時，然後在室溫下固化8-15小時。8、根據權利要求7所述的環氧樹脂組合物的澆注方法，其特徵在於步驟A中加入雙酚A型環氧樹脂的溫度為25-45°C，充分攪拌時間為8-12分鐘。9、根據權利要求7或8所述的環氧樹脂組合物的澆注方法，其特徵在於步驟B中將混合均勻的原料澆入屏蔽深井潛水泵電機定子中的時間為30-60分鐘。10、根據權利要求7或8所述的環氧樹脂組合物的澆注方法，其特徵在於步驟C中經過真空澆注後的屏蔽深井潛水泵電機定子在溫度為100-12(TC的條件下保溫3-5小時，然後在室溫下固化10-12小時。全文摘要本發明提供了一種用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物及其澆注方法，屬於高分子材料應用
技術領域：
。它解決了現有環氧樹脂固化劑具有毒性、成本高的問題。本發明用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物，該組合物由以下重量份的成分組成雙酚A型環氧樹脂100份；腰果殼油固化劑50-120份；填料100-300份；固化促進劑0.1-5份。該澆注方法包括以下步驟A、攪拌；B、真空澆注；C、固化。本發明用於屏蔽深井潛水泵的環氧樹脂組合物原料來源廣泛，價格低廉，無毒；通過澆注方法將環氧樹脂組合物作為屏蔽深井潛水泵電機定子的灌封材料，可以起到絕緣、固定、減震、耐熱和密封的作用。文檔編號F04D29/00GK101671426SQ20091015350公開日2010年3月17日申請日期2009年9月28日優先權日2009年9月28日發明者庾耀利,管敏成申請人:台州豪貝泵業有限公司