用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物的製作方法

2023-07-31 18:25:46

專利名稱：用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種絕緣材料，特別涉及用於澆注在中壓母線外的一種合成樹脂組合 物。
背景技術：
現有電力傳輸技術中，母線使用在配電櫃、補償櫃等電氣裝置內，由於其間距小， 靠空氣絕緣是達不到絕緣要求的，因此，需要在其表面設置絕緣層，環氧樹脂是目前公認的 一種良好的絕緣材料，其分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為特徵，其和相應的 同化劑混合後，可以澆注在母線表面，環氧基團和固化劑發生交聯反應而形成具有三向網 狀結構的高聚物，待其固化後，可以和母線形成良好的結合，能起到良好的絕緣作用。其存 在以下不足，其一，由於環氧樹脂本身的膨脹係數和作為母線的銅導體的膨脹係數是有差 異的，在溫度上升時，兩者之間會產生較大的內應力，容易導致環氧樹脂開裂、變形，影響電 氣設備的使用可靠性。其二，環氧樹脂的脆性大，耐衝擊損傷能力差，耐熱性能相對較差，一 般小於170°C。中國專利資料庫公開了一種用於澆注中壓母線的合成樹脂組合物，其申請號為 200910213548. 3，其由環氧樹脂、固化劑和石英砂組成，其中，環氧樹脂在組合物中的重量 百分比為45% -50% ；固化劑在組合物中的重量百分比為12% -20% ；所述石英砂粒度為 2-150目，其中2-10目的石英砂在組合物中的重量百分比為6%-11%，10-50目石英砂在 組合物中的重量百分比為10-15%，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為6%-10%， 80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為6%-11%。該組合物要求在真空環境下攪拌 配製再進行澆注，而現場環境很難達到要求；且其固化時間較長。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合 物，使固化時間短，可在現場澆注，澆注後的中壓母線的絕緣層不易開裂、耐衝擊和耐高溫。為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下用於現場澆注中壓母線的合成樹 脂組合物，其由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改性胺固化劑和石英砂組成；環氧樹脂在組合物 中的重量百分比為45% -50% ；聚醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為10-13% ；改性胺 固化劑在組合物中的重量百分比為5-10%;石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂 在組合物中的重量百分比為10-14%，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為8-11%， 80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為9-12%。本發明的配方形成的組合物可現場調配後澆注在銅導體外，形成絕緣層，固化後 的絕緣層為三向網狀結構的高聚物，石英砂均勻分散於環氧樹脂中，大徑顆粒和小徑顆粒 之間經由環氧樹脂填充，環氧樹脂和石英砂顆粒之間粘合良好；石英砂的比例關係使得大 多數石英砂顆粒能夠相互接近，與單純的環氧樹脂相比，可更好地傳遞熱能，以便在工作中 幫助母線散熱，同時使絕緣層的各部分的溫度儘快達到一致，絕緣層自身內層和外層的溫差小，內應力小，可保證絕緣層不會開裂；由於有多種不同規格的石英砂的摻入，使其膨脹 係數受到影響，為0. 0000176(1/K)，和銅導體的膨脹係數相等，可以經受劇烈的溫差驟變， 因此，其在受熱時，可與銅導體同步熱脹冷縮，兩者之間也不會產生內應力，可保證絕緣層 不會與銅導體剝離。同時，由於有石英砂的加入，提高了絕緣層的韌性，使其具有良好的耐 衝擊性能；與現有的一種用於澆注中壓母線的合成樹脂組合物(申請號200910213Μ8. 3) 相比本組合物省略了部分要素，但技術效果可與現有技術相當，經研究發現，省略2-10目 的石英砂並未對產品的理化性能造成十分明顯的影響，也不影響熱量的傳遞；該組合物不 需要在真空環境下即可施工，可以直接進行現場施工，降低了施工難度，更為有利的是，由 於省去了 2-10目石英砂的應用，使得環氧樹脂能更好地與固化劑發生反應，使得固化時間 比現有技術中的組合物固化時間縮短了 20%，取得了意想不到的效果。澆注成型的絕緣層 的介電強度達到^KV/mm，具有良好的絕緣性能；所澆注的母線可用於3KV-17. 5KV的中壓 輸變電系統中，其耐溫性能好，可長時間耐受170-180°C的高溫。作為本發明的優選方案，所述環氧樹脂在組合物中的重量百分比為47. 5% ；聚 醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為11.63% ；改性胺固化劑在組合物中的重量百分 比為7.86% ；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為 12. 82%, 50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為9. 63%，80-150目石英砂在組合物中 的重量百分比為10. 56%。依據該配方的組合物生產的母線可以獲得最好的機械性能，其絕 緣層韌性好，耐衝擊，具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶性，同時，具有高介電性能、耐表面 漏電、耐電弧的優良絕緣特性。聚醯胺固化劑產品型號可為Aradur 100 ；改性胺固化劑產品型號可為Aradur 32四。上述固化劑均可從公開銷售渠道獲得。本發明的組合物中，環氧樹脂型號可GY783，通過市售可得，環氧樹脂GY783為雙 酚A型環氧樹脂，為縮水甘油醚類環氧樹脂的一種，其環氧值為5. 10-5. 40Eq/kg,環氧當量 為185_196g/Eq，粘度25°C (mpa s) :800-1100.依據該配方的組合物生產的母線可以獲得 最好的機械性能，其絕緣層韌性好，耐衝擊，具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶性，同時，具 有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣特性。
具體實施例方式實施例1為本發明優選的一組配方環氧樹脂GY783在組合物中的重量百分比為47. 5% ； 聚醯胺固化劑Aradur 100在組合物中的重量百分比為11.63% ；改性胺固化劑Aradur 32 在組合物中的重量百分比為7.86% 石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂 在組合物中的重量百分比為12.82%，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為9. 63%， 80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為10. 56%。在現場進行中壓母線澆注時，需先進行料液的配置，在現場環境下將各組分充分 混合，需攪拌15-20分鐘，混合後在模具中將其澆注的銅導體外周，該銅導體為無氧銅，待 固化成型後取出；固化時間4-5小時。固化後的合成樹脂是為具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。固 化後的合成環氧樹脂具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶性，在PH= 11的溶液中能夠浸泡13小時不發生物理化學機理的變化。澆注後的母線能夠有效抵抗各種化學品的侵蝕，可在 鹽霧區、酸雨區和化工廠內使用；固化後的合成樹脂耐大多數黴菌，可以在苛刻的條件下使 用；該合成樹脂為不燃性材料，不含滷化物，亦不會對環境和人體造成危害。實施例2又一種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改 性胺固化劑和石英砂組成，所述環氧樹脂為環氧樹脂GY783，聚醯胺固化劑為Aradur 100， 改性胺固化劑為Aradur 3229 ；環氧樹脂在組合物中的重量百分比為50% ；聚醯胺固化劑 在組合物中的重量百分比為13%;改性胺固化劑在組合物中的重量百分比為5%;石英砂粒 徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為10%，50-80目石英砂在 組合物中的重量百分比為10%，80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為12%。其使用方法與實施例1相同。實施例3第三種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、 改性胺固化劑、石英砂組成，所述環氧樹脂為環氧樹脂GY783，固化劑採用聚醯胺固化劑 Aradur 100和改性胺固化劑Aradur 3229，環氧樹脂在組合物中的重量百分比為45% ；聚 醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為13% ；改性胺固化劑在組合物中的重量百分比為 10% ；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為14%， 50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為9%，80-150目石英砂在組合物中的重量百分 比為9%。其使用方法與實施例1相同。實施例4第四種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改 性胺固化劑、石英砂組成，所述環氧樹脂為環氧樹脂GY783，聚醯胺固化劑為Aradur 100， 改性胺固化劑為Aradur 3229，環氧樹脂在組合物中的重量百分比為48%;聚醯胺固化劑在 組合物中的重量百分比為10%;改性胺固化劑在組合物中的重量百分比為9%;石英砂粒徑 為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為10%，50-80目石英砂在組 合物中的重量百分比為11%，80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為12%。其使用方法與實施例1相同。實施例5第五種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改 性胺固化劑、石英砂組成，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧樹脂在組合物中的 重量百分比為45% ；聚醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為12% ；改性胺固化劑在組合 物中的重量百分比為7% ；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重 量百分比為14%，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為11%，80-150目石英砂在組 合物中的重量百分比為11%。實施例6第六種用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改 性胺固化劑、石英砂組成，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧樹脂在組合物中的 重量百分比為50% ；聚醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為10% ；改性胺固化劑在組合
5物中的重量百分比為8% ；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重 量百分比為12%，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為11%，80-150目石英砂在組 合物中的重量百分比為9%。以上述各實施例中的組合物及已有技術中的環氧樹脂組合物取樣固化後進行檢 測，可獲得下表所列出的各種參數表一(物理性能)
權利要求
1.用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，其特徵在於由環氧樹脂、聚醯胺固化 劑、改性胺固化劑和石英砂組成；環氧樹脂在組合物中的重量百分比為45% -50% ；聚醯 胺固化劑在組合物中的重量百分比為10-13% ；改性胺固化劑在組合物中的重量百分比 為5-10% ；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為 10-14%, 50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為8-11%，80-150目石英砂在組合物中 的重量百分比為9-12%。
2.根據權利要求1所述的用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，其特徵在於環 氧樹脂在組合物中的重量百分比為47. 5% ；聚醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為 11. 63%;改性胺固化劑在組合物中的重量百分比為7. 86%;石英砂粒徑為10-150目，其中 10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為12.82%，50-80目石英砂在組合物中的重量百 分比為9. 63%，80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為10. 56%。
3.根據權利要求1或2所述的用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，其特徵在於 所述聚醯胺固化劑產品型號為Aradur 100 ；改性胺固化劑產品型號為Aradur 3229。
4.根據權利要求1或2所述的用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，其特徵在於 所述環氧樹脂型號為GY783。
全文摘要
本發明公開了用於現場澆注中壓母線的合成樹脂組合物，由環氧樹脂、聚醯胺固化劑、改性胺固化劑和石英砂組成；環氧樹脂在組合物中的重量百分比為45％-50％；聚醯胺固化劑在組合物中的重量百分比為10-13％；改性胺固化劑在組合物中的重量百分比為5-10％；石英砂粒徑為10-150目，其中10-50目石英砂在組合物中的重量百分比為10-14％，50-80目石英砂在組合物中的重量百分比為8-11％，80-150目石英砂在組合物中的重量百分比為9-12％。上述組合物可現場澆注於銅導體外，具有良好的抗衝擊性能，其內應力小，不易開裂和脫落；固化時間短。製成的母線可用於3KV-17.5KV的中壓配電系統中。
文檔編號H01B3/40GK102061062SQ20101053932
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者李飛, 蔡挺 申請人:鎮江西門子母線有限公司