甲基四氫苯酐耐熱環(huán)氧澆注件研制獲進展
2006-07-07
隨著我國能源基礎(chǔ)建設(shè)力度的加大，國內(nèi)對工作溫升為65K的產(chǎn)品需求不斷增加，開發(fā)適合工作溫升為65K、即機械上限溫度為105℃、熱變形溫度為135～150℃、玻璃化溫度為120～135℃的GIS/GCB用耐熱環(huán)氧澆注件，就成了各大高壓開關(guān)廠亟待解決的問題。西安西開高壓電氣股份有限公司20世紀(jì)80年代中期引進三菱公司熱變形溫度為100～115℃的2種配方，通過技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)了這2種配方的國產(chǎn)化，利用這2種配方生產(chǎn)了126～550 kV等3種電壓等級上百個品種的環(huán)氧澆注件，滿足溫升為40K的產(chǎn)品需求。近幾年市場對溫升為65K的產(chǎn)品需求增多，但所需的耐熱盆式絕緣子一直依賴國外進口，為此他的開展了耐熱型環(huán)氧澆注件的研究工作。
在研制中他們立足于國內(nèi)現(xiàn)有的原材料，利用不同的樹脂、固化劑測定其固化物的玻璃化溫度，以確定滿足要求的樹脂固化劑種類。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，經(jīng)測試當(dāng)固化劑為液態(tài)甲基四氫苯酐時，采用雙酚A型與脂環(huán)族型混合樹脂可有效地提高固化物的玻璃化溫度，這是因為脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基直接連接在脂環(huán)上，而其它環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核和脂肪烴上，固化后含脂環(huán)族樹脂的固化物含有脂環(huán)緊密剛性高分子結(jié)構(gòu)，因而固化物耐熱性較高；當(dāng)固化劑為液態(tài)羧酸酐時，采用改性雙酚A環(huán)氧樹脂也可提高固化物的Tg。關(guān)于填料的種類對固化物機械性能的影響，當(dāng)采用CY-179與XH5531的混合樹脂與液態(tài)甲基四氫苯酐體系時，可得Tg值為120～135℃范圍內(nèi)的固化物，由于填料的表面態(tài)、晶體形狀、雜質(zhì)成分、粒度大小的不同會對固化物的機械性能產(chǎn)生影響，為此選擇了FA-1、2X及K型Al2O3粉，在相同配方組成、相同工藝參數(shù)下進行澆注試驗，測量其沖擊、彎曲、拉伸強度、HDT值。2X所得固化物的機械性能要優(yōu)于FA-l及K型，所以選擇2X作為耐熱配方專用填料。
利用正交試驗法篩選最佳配方，通過對材料的分析確定出了適合于耐熱澆注件的原材料，為了確定出最佳工藝條件，利用正交試驗法進行試樣條的澆注，在滿足熱變形溫度135～150℃條件下，選取澆注試樣的機械性能最優(yōu)的配方及固化條件。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，通過挑因素、選水平、制定因素水平表，通過分析研究，認(rèn)為需考察樹脂、填料、添加劑的量以及固化條件4種因素，每個因素取2個水平。然后制定試驗方案、進行試樣條澆注，統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)得到最佳配方。最后進行試樣性能試驗，包括高溫下電性能的測量、試樣的熱老化壽命的測定、澆注件性能試驗，證明：由樣條性能測試及零件型式試驗結(jié)果證明，耐熱配方所澆注的零件可以滿足工作溫升為65K的產(chǎn)品需要，本公司已將此配方所澆注的耐熱盆式絕緣子應(yīng)用于實際工程中，取得較好的經(jīng)濟效益。
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中國環(huán)氧樹脂行業(yè)在線)
