一種高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物、絕緣件及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物，尤其涉及一種高壓電力絕緣產(chǎn) 品用高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹(shù)脂因具有機(jī)械強(qiáng)度高、電絕緣性好、粘附力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、抗化學(xué)藥品性 優(yōu)良、工藝性好等特點(diǎn)，被廣泛用于涂料、膠黏劑、航空航天、電子電力等領(lǐng)域。
[0003] 雖然采用環(huán)氧樹(shù)脂的高壓絕緣件克服了傳統(tǒng)陶瓷和玻璃高壓絕緣產(chǎn)品容易損壞 等缺點(diǎn)，但因環(huán)氧樹(shù)脂本身脆性大，固化后與金屬嵌件界面處易開(kāi)裂等問(wèn)題嚴(yán)格限制了其 在高壓絕緣上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠避免固化后與金屬嵌件界面處開(kāi)裂的高韌性、低 收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
[0005] 本發(fā)明所提供高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物按重量計(jì)，含有： 環(huán)氧樹(shù)脂100份，所述環(huán)氧樹(shù)脂中包含改性環(huán)氧樹(shù)脂，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂系經(jīng)橡膠或 熱塑性樹(shù)脂改性的環(huán)氧樹(shù)脂； 固化劑50-100份； 固化促進(jìn)劑1-5份； 無(wú)機(jī)填料200-450份。
[0006] 優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量占所述環(huán)氧樹(shù)脂的百分含量為40-100%。
[0007] 優(yōu)選地，所述橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)中至少含環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基中的 一種反應(yīng)官能團(tuán)，例如環(huán)氧化天然橡膠、端氨基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠、端羥基丁腈橡 膠、端巰基丁腈橡膠。反應(yīng)官能團(tuán)還可以其他與環(huán)氧基或羥基起化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)。
[0008] 優(yōu)選地，所述橡膠的反應(yīng)官能團(tuán)在橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)的末端或中間。
[0009] 優(yōu)選地，所述橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)的反應(yīng)官能團(tuán)為多個(gè)相同的官能團(tuán)或多個(gè)不 同的官能團(tuán)。
[0010] 優(yōu)選地，所述熱塑性樹(shù)脂的聚合物分子結(jié)構(gòu)中至少含環(huán)氧基、酰胺基、羧基、羥基、 巰基、酸酐基中的一種官能團(tuán)。所述熱塑性樹(shù)脂還可以包括其它改性后含反應(yīng)性官能團(tuán)的 熱塑性樹(shù)脂。
[0011] 優(yōu)選地，所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺、馬來(lái)酸酐共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚合物中的一 種或若干種。
[0012] 優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、 雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、四溴雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán) 氧樹(shù)脂、海因環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選地，所述固化劑為酸酐系固化劑，包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯 二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、十二烷 基琥珀酸酐、氯茵酸酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、甲基環(huán)己烯四酸二酐、二苯醚四酸二 酐、偏苯三酸酐、螺環(huán)型酸酐化合物等中的一種或多種混合物。
[0014] 優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑為叔胺促進(jìn)劑，包括乙胺、三乙醇胺、芐基二甲胺、二甲胺 基甲基苯酚、三（二甲氨基甲基）苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑等中的一種或幾種混合物。
[0015] 優(yōu)選地，無(wú)機(jī)填料為石英粉、硅微石、熔融硅石、玻璃粉、硅酸鈣、云母、高凝土、氧 化鋁、氫氧化鎂、氮化硼、石棉等中的一種或者多種混合物。
[0016] 優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)填料為經(jīng)表面處理劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)填料。無(wú)機(jī)填料形貌的球形 度優(yōu)選彡0. 8的球形，顆粒D50優(yōu)選0. 01-20Mm。
[0017] 優(yōu)選地，無(wú)機(jī)填料表面處理劑為至少有一種活性基團(tuán)是氨基、羥基、羧基、環(huán)氧基 的有機(jī)娃燒偶聯(lián)劑。
[0018] 本發(fā)明還提供一種環(huán)氧樹(shù)脂高壓絕緣件，該高壓絕緣件由上述的高韌性、低收縮 環(huán)氧樹(shù)脂組合物制備而成。
[0019] 本發(fā)明再提供一種環(huán)氧樹(shù)脂高壓絕緣件的制備方法，包括如下步驟： 首先，將上述的高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物在室溫下高速攪拌混合均勻，得到環(huán)氧 樹(shù)脂組合料； 然后，采用APG工藝將上述的環(huán)氧樹(shù)脂組合料注入預(yù)熱的模具中，在130-180°c下經(jīng)過(guò) 10-25min 成型。
[0020] 最后，將成型后的產(chǎn)品脫模，并放入鼓風(fēng)烘箱130_180°C進(jìn)行后固化處理8_12h。
[0021] 本發(fā)明經(jīng)橡膠或熱塑性塑料改性后的環(huán)氧樹(shù)脂固化物不僅能夠保持環(huán)氧樹(shù)脂的 耐高溫性能與力學(xué)性能，而且具有沖擊強(qiáng)度高、固化后基本無(wú)收縮等顯著優(yōu)點(diǎn)，能夠有效解 決環(huán)氧樹(shù)脂澆鑄件脆性大、易開(kāi)裂等問(wèn)題，增強(qiáng)絕緣性能，提高絕緣件的絕緣密封性能和使 用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、配方比例、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式 詳予說(shuō)明。
[0023] 本發(fā)明所提供高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物按重量計(jì)，含有： 環(huán)氧樹(shù)脂100份，所述環(huán)氧樹(shù)脂中包含改性環(huán)氧樹(shù)脂，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂系經(jīng)橡膠或 熱塑性樹(shù)脂改性的環(huán)氧樹(shù)脂； 固化劑50-100份； 固化促進(jìn)劑1-5份； 無(wú)機(jī)填料200-450份。
[0024] 優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量占所述環(huán)氧樹(shù)脂的百分含量為40-100%。
[0025] 優(yōu)選地，所述橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)中至少含環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基中的 一種反應(yīng)官能團(tuán)。反應(yīng)官能團(tuán)還可以其他與環(huán)氧基或羥基起化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)。
[0026] 優(yōu)選地，所述橡膠的反應(yīng)官能團(tuán)在橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)的末端或中間。
[0027] 優(yōu)選地，所述橡膠的聚合物分子結(jié)構(gòu)的反應(yīng)官能團(tuán)為多個(gè)相同的官能團(tuán)或多個(gè)不 同的官能團(tuán)。
[0028] 優(yōu)選地，所述熱塑性樹(shù)脂的聚合物分子結(jié)構(gòu)中至少含環(huán)氧基、酰胺基、羧基、羥基、 巰基、酸酐基中的一種官能團(tuán)。所述熱塑性樹(shù)脂還可以包括其它改性后含反應(yīng)性官能團(tuán)的 熱塑性樹(shù)脂。
[0029] 優(yōu)選地，所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺、馬來(lái)酸酐共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚合物中的一 種或若干種。
[0030] 優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、 雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、四溴雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán) 氧樹(shù)脂、海因環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或多種。
[0031] 優(yōu)選地，所述固化劑為酸酐系固化劑，包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯 二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、十二烷 基琥珀酸酐、氯茵酸酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、甲基環(huán)己烯四酸二酐、二苯醚四酸二 酐、偏苯三酸酐、螺環(huán)型酸酐化合物等中的一種或多種混合物。
[0032] 優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑為叔胺促進(jìn)劑，包括乙胺、三乙醇胺、芐基二甲胺、二甲胺 基甲基苯酚、三（二甲氨基甲基）苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑等中的一種或幾種混合物。
[0033] 優(yōu)選地，無(wú)機(jī)填料為石英粉、硅微石、熔融硅石、玻璃粉、硅酸鈣、云母、高凝土、氧 化鋁、氫氧化鎂、氮化硼、石棉等中的一種或者多種混合物。
[0034] 優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)填料為經(jīng)表面處理劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)填料。無(wú)機(jī)填料形貌的球形 度優(yōu)選彡0. 8的球形，顆粒D50優(yōu)選0. 01-20Mm。
[0035] 優(yōu)選地，無(wú)機(jī)填料表面處理劑為至少有一種活性基團(tuán)是氨基、羥基、羧基、環(huán)氧基 的有機(jī)娃燒偶聯(lián)劑。
[0036] 本發(fā)明提供的高壓絕緣件由上述的高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物制備而成。
[0037] 本發(fā)明環(huán)氧樹(shù)脂高壓絕緣件的制備方法，包括如下步驟： 首先，將上述的高韌性、低收縮環(huán)氧樹(shù)脂組合物在室溫下