[發明專利]可固化組合物

有效

• 申請號: 201280071902.3
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN104245837B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 吉明磊;李永江;章翼
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;H01B3/40;C08K5/09;C08K3/22;C08K3/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華

本發明涉及可用于制造用于高電壓氣體絕緣開關裝置的絕緣體的可固化環氧樹脂制劑，所述可固化制劑包含(A)環氧樹脂組合物，其包含(A1)至少一種固體環氧樹脂，(A2)至少一種酚醛清漆環氧樹脂，和(A3)至少一種環脂族環氧樹脂的混合物；(B)至少一種酸酐硬化劑；(C)至少一種填料；和(D)任選地，至少一種催化劑或至少一種促進劑。

發明領域

本發明涉及可固化樹脂組合物以及由其制造的制品。更具體地，本發明涉及適合用于制備例如用于高電壓氣體絕緣開關裝置應用的絕緣體的可固化環氧樹脂組合物。

背景技術

迄今為止，已知氣體絕緣開關裝置(GIS)用于電力輸送和分布網絡中數十年，尤其用于高電壓應用例如使用110kV至1100kV的電壓的應用中。GIS用于當發生電力問題時切斷電路。

六氟化硫(SF6)氣體通常用于GIS設備以將導體例如匯流條和斷路器與用作圍繞所述設備的外層的鋼殼隔離，更通常使用SF6氣體是因為SF6具有高介電強度和區分GIS中電流切斷和開啟期間產生的電弧的能力。在GIS內存在許多用作間隔體和閥的絕緣體以分開不同的部件和室，從而阻止SF6氣體的泄漏。在GIS工作條件下，當GIS中的電流被切斷時，GIS內的溫度和壓力可分別超過100℃和1MPa。因此，為了保證GIS設備的可靠性，所述絕緣體在高壓和高溫條件下需要具有高的機械強度、耐熱性和韌性。

JP2755666B公開了兩種環氧樹脂的混合物，一種的環氧當量(EEW)為400-1000，一種的EEW為≤250，來制造用于電絕緣應用的固化的熱固性材料。在JP2103220A中公開的混合物的高混合粘度使得其難以加工所述混合物，即，所述混合物的可加工性差。此外，上述混合物的固化的熱固性產物的耐熱性低。

JP2011001424A公開了一種添加到環氧樹脂組合物中的彈性體增韌劑，來提高由所述環氧樹脂組合物制造的最終熱固性產物的韌性。然而，所述彈性體增韌劑降低了所述最終熱固性產物例如當用作間隔體時的機械強度，尤其是最終熱固性產物的模量和拉伸強度，其是在間隔體操作期間獲得用于GIS中的所述間隔體的穩定機械性能的兩個重要參數。

JP3247619A公開了生產環氧樹脂組合物以及從所述環氧樹脂組合物生產絕緣結構，其中所述組合物包含每分子具有至少兩個環氧基的環氧樹脂、聚羧酸酐和無機填料。在JP3247619A中，組合物的環氧樹脂組分由縮水甘油酯環氧樹脂和環酯族環氧樹脂以95/5至60/40的重量比率的混合物組成。如前所述，模量和拉伸強度性質是在間隔體操作期間獲得用于GIS中的所述間隔體的穩定機械性能的兩個重要參數；當根據JP3247619A的教導制備熱固性產物時，JP3247619A中公開的最終熱固性產物的這兩個性質減弱。

當GIS用于要求較高電壓水平的應用中時，在GIS中需要較高的工作溫度和氣體壓力以提供GIS足夠的絕緣能力。為了滿足較高電壓(例如1100kV)GIS線路的嚴苛要求，與上述現有技術引用中公開的樹脂組合物相比，用于制造高電壓GIS線路的樹脂組合物的機械和耐熱性質二者都需要提高。

發明內容

本發明通過提供除酸酐固化劑和填料之外具有三種或更多種不同環氧樹脂的混合物的環氧樹脂組合物，來解決現有技術環氧樹脂組合物的問題。有利地，可以調節所述組合物的三種環氧樹脂的一種或多種來獲得由所述組合物制造的最終樹脂熱固性產物，其通過平衡所述樹脂產物的可加工性、耐熱性質、機械性質和/或電性質方面的所述樹脂產物的性質而表現出顯著的性能改善。

本發明提供的組合物的環氧基團與酸酐基團的比率為約1:0.75至約1:0.85。在本發明中，以上述環氧基與酸酐比率的過量環氧基團有利地實現了顯著的性能改善。

本發明還提供了具有高分子量(Mw)(例如大于約800)的環氧樹脂的組合物以改善所述最終的固化的熱固性產物的撓性(flexibility)和韌性，而無需使用彈性體增韌劑，即，本發明的制劑不需要彈性體增韌劑來提高韌性。例如，在一種實施方式中，所述環氧樹脂可以是容易獲得的雙酚A型環氧樹脂。