[發明專利]一種特高壓直流輸變電用絕緣受力件及其制備方法

有效

• 申請號: 201510369768.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105017723B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 杜旻;黃洪馳;馬慶柯;唐安斌;劉鋒;邵亞婷
• 申請（專利權）人: 四川東材科技集團股份有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/00;C08K5/5399;C08K5/5313;C08K3/26;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/04;C08K3/32;C0
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙)51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于絕緣結構受力件及其制備，涉及一種特高壓直流輸變電用絕緣受力件及其制備方法。本發明特高壓直流輸變電用絕緣受力件，特別適用作特高壓直流輸變電用的絕緣結構受力件、以及電機及變壓器等領域應用。

背景技術

絕緣結構受力件作為電機絕緣中重要的復合材料之一，多以環氧樹脂、酚醛樹脂為其基體樹脂，通過纖維增強再經高溫壓制而成，在電機中實現隔離不同導體、使電流按預定方向流動的要求。

環氧樹脂基復合材料因具有優良的綜合性能而廣泛用于輸變電用絕緣受力件、電機絕緣受力件及電子封裝材料等領域。普通的環氧樹脂和酚醛樹脂屬于可燃絕緣材料，在電器設備運行中難免發生火災事故，造成巨大的經濟財產損失，為了防火安全的需要，在現有技術中通常采用加入鹵化物，例如環氧溴化物，提高其阻燃性能。雖然鹵化物具有優異的阻燃性能，但是它們已經被證明在高溫燃燒時會放出有毒有害的鹵化氫、多溴化二苯并二噁烯和呋喃等氣體，存在對環境污染極大的問題。

此外，對于目前輸變電用絕緣受力件而言，特高壓(特高壓是指：電壓為±800千伏)直流輸變電客戶也提出了更高的要求，除存在含鹵素阻燃材料外，其在±800千伏電壓、155℃且濕度≥90％環境下的彎曲強度保持率很難達到常溫下的50％以上，23℃下的彎曲強度為450MPa時，155℃下的彎曲強度通常僅為50MPa～80MPa，且耐漏電起痕性能也極差，往往在200V～300V時就已擊穿。總之，無法同時滿足特高壓直流輸變電用絕緣受力件的以下要求：(1)155℃下彎曲強度保持率≥50％(即：155℃下的彎曲強度≥170MPa)、(2)無鹵FV0級阻燃、(3)耐漏電起痕性達到600V通過。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種特高壓直流輸變電用絕緣受力件及其制備方法。從而提供在滿足特高壓輸變電的電氣性能前提下，實現其絕緣受力件復合材料的無鹵環保化，耐漏電起痕性能600V通過，且150℃下的彎曲強度≥170MPa、達到FV0級阻燃，性能良好的特高壓直流輸變電用絕緣受力件。

本發明的內容是：一種特高壓直流輸變電用絕緣受力件，其特征是：該絕緣受力件是一層及以上重疊的環氧-復合胺無堿玻璃纖維-織物預浸料經熱壓成型后制得的復合材料產品；

所述環氧-復合胺無堿玻璃纖維-織物預浸料是將無堿玻璃纖維-織物浸漬環氧-復合胺膠黏劑、再經烘焙(除去其中部分溶劑)后形成的在無堿玻璃纖維-織物上有半固化物的無堿玻璃纖維-織物浸漬材料，該浸漬材料中：半固化物的重量百分比為32％～37％、無堿玻璃纖維-織物的重量百分比為63％～68％；

所述無堿玻璃纖維-織物為無堿玻璃纖維絲、無堿玻璃纖維短切氈、無堿玻璃纖維縫編氈、無堿玻璃纖維表面氈、無堿玻璃纖維連續氈、以及無堿玻璃纖維復合氈中的一種或兩種以上的混合物；

所述環氧-復合胺膠黏劑的組分及重量配比為：環氧樹脂30～35重量份、活性含磷添加劑12～18重量份、無機阻燃劑5～10重量份、叔胺固化劑10～12重量份、促進劑0.01～0.03重量份、顏料1～3重量份、溶劑22～42重量份；

所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、脂環族類環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、苯酚型酚醛環氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環氧樹脂、雙酚A酚醛型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、雙環戊二烯或二環二烯與酚醛類縮聚樹脂的環氧樹脂、異氰酸酯改性的環氧樹脂、以及海因環氧樹脂中的一種或兩種以上的混合物；

所述活性含磷添加劑為以氧雜膦菲DOPO(化學名稱為：9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)為母體的DOPO-DICY、DOPO-DDS、ODOPM-DDM、ODOPM-ODA、DOPMI、DOBMI化合物、以及苯氧基環磷腈化合物HPCTPD中的一種或兩種以上的混合物，各化合物的分子結構式如下：

所述無機阻燃劑為堿式碳酸鋁鈉、氫氧化鋁、水鎂石、硼酸鋅、鉬酸鋅、勃姆石、二氧化硅、可膨脹石墨、納米層狀硅酸鹽、多聚磷酸銨、碳酸鎂、以及水滑石中的任一種；

所述叔胺固化劑為4,4-二氨基二苯甲烷、4,4-二氨基二苯砜、間苯二胺、雙氰胺、以及低分子聚酰胺(分子量范圍為：600～1500)中的任一種；

所述促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、N,N-二甲基芐胺、三氟化硼乙胺、三乙胺、六甲基四胺、以及乙酰丙酮鋁中的任一種；

所述顏料為酞菁藍、鈦白、中鉻黃、氧化鐵紅、鋅鋇白、鈦鈷綠、酞菁綠、以及炭黑中的任一種；