[發明專利]一種基于互穿網絡技術的真空壓力浸漬樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201110022963.8
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102153708A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 段景寬;邵雙喜;蔣嵐;李亞
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: C08F283/10
• 分類號: C08F283/10;C08G59/42;C08G59/20;C08G59/22;H01B3/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高分子聚合物電氣絕緣材料及其制備方法，本技術屬于熱固性樹脂領域。按本發明所制備的互穿網絡聚合物主要用于大中型高壓電機線棒、定子線圈及其他電機電器部件的浸漬以及真空壓力浸漬方式。

背景技術

隨著社會、科技、經濟的高速發展，電力供需矛盾日益加劇，對大容量電機的需求也日益增加。近年來隨著發電容量增加發電機越造越大，對發電機技術要求也越來越高，尤其是對發電機的主絕緣材料提出了更高的要求，一方面容量增大，電機體積龐大，因此要求結構更加緊湊，盡量少增加絕緣的厚度，另一方面大電機工作環境惡劣，這就要求絕緣材料具有更好的絕緣和耐濕熱性能；同時要求制造過程環保，對環境友好。因此，現代社會環保節能意識逐漸增強，也使現有絕緣材料面臨著新的挑戰。有關科技人員一直在競相研制或改進新的主絕緣材料，以提高主絕緣性能，使電機具有更大市場競爭力。目前生產大型發電機的定子線圈等絕緣部件主要采用真空壓力浸漬(V.P.I.)技術。其中，真空壓力浸漬樹脂對絕緣性能起著決定性的作用。

目前真空壓力浸漬樹脂產品主要有兩大類：

一是以西屋公司53841PU和WT和ABB公司EP-190為代表的環氧酸酐苯乙烯體系。U.S.5106924公開了一種環氧酯/苯乙烯浸漬樹脂及制備方法。該浸漬樹脂是首先使環氧和馬來酸酐在催化劑的作用下在一定條件下生成環氧二酯預聚物，然后加入苯乙烯等稀釋作為A組分；另外將一定量的酸酐固化劑、促進劑和交聯劑等作為B組分，使用時將A、B組分按比例混合制得VPI樹脂。在體系中使用大量的苯乙烯作為活性稀釋劑。西屋公司自七十年代使用該專利配方一直到90年代末才有進一步的改進。ABB公司的浸漬樹脂EP-190也屬環氧酸酐苯乙烯體系，自1965年起使用至今。此類產品中的主要問題：

(1)不可避免揮發性苯乙烯對環境的污染和人身健康的損害；

(2)在體系中采用過氧化物引發苯乙烯自由基聚合，體系不穩定，在貯存和使用過程中有自聚和爆聚的危險；

(3)真空浸漬后樹脂的流失問題；

(4)苯乙烯的加入阻礙了絕緣的熱變形溫度提高；

(5)高溫介質損耗比較高(約6.5％/150℃)限制了其在高溫電機的使用，同時也存在長期工作會導致絕緣破壞的隱患。

二是以西門子(ET884)和三菱電機公司為代表的單純環氧酸酐類體系。西門子在60年代開發了Micalastic絕緣，浸漬樹脂為雙酚A低分子量環氧和液體酸酐。該雙組份配合后粘度較大，需提高溫度至60-70℃粘度較低時才適合絕緣浸漬。該體系要求少膠粉云母帶粘合樹脂采用互相不反應的脂環族環氧(如CY-179或CY-175Ciba公司牌號)和胺類促進劑以保證少膠粉云母帶有足夠長的貯存期。三菱電機公司的絕緣技術也是從西屋公司引進，1954年開始實際應用。70年代宣稱已發展為環氧樹脂真空浸漬樹脂。

另外有其他浸漬樹脂主要包括：一般耐熱用不飽和聚酯樹脂，環氧改性不飽和聚酯樹脂(不含酸酐)和亞胺改性不飽和聚酯樹脂。主要用于一般小電機，卻沒有被大電機制造公司所采用。

八十年代國外公布了大量的浸漬樹脂專利配方，在國內外市場拉動下，我國研究者也對VPI浸漬樹脂體系進行了一些研究和開發，并仿制西門子等公司技術推出了一些產品。但產品質量檔次比較低，而且缺乏自主產權。

針對市場上浸漬樹脂產品的缺陷及真空壓力浸漬工藝和大容量電機絕緣和工作環境的要求，研究者進行了大量的研究工作探索改善浸漬樹脂的性能的方法。主要包括對活性稀釋劑的研究與改性。目前用作浸漬樹脂改性的活性稀釋劑主要是單或者雙官能團的低分子物質，如在U.S.6140590，U.S.4113791，U.S.6384152，U.S.4603182等美國專利中都可以找到相關的說明。公開號CN1865314的專利也公開了一種利用硅氧烷活性稀釋劑改性脂環族環氧樹脂的真空壓力浸漬樹脂。而用三或者多官能團的低分子物質作為活性稀釋劑的研究很少。一般來說，加入單或者雙官能團稀釋劑的浸漬樹脂可能帶來加工、環保或者某些性能上的缺陷。所以研究和開發一種綜合性能優良的VPI浸漬樹脂具有重要的使用價值。

發明內容